谈生物实验教学能力的培养

生物学是一门以实验为基础的科学。上好生物实验课是探究生物世界的一个重要途径，通过实验能使学生直接接触生物，观察生命现象，从而调动学生学习的积极性；二是培养学生动手操作能力，思维分析能力的一个好办法；三对实验结果进行合理的分析和解释，可培养学生实事求是的科学态度以及团结协作的精神。因此，生物实验是培养学生创新意识的最好形式，是促进学生素质全面发展的不可替代的途径。笔者结合教学实践，就中学生物实验课对学生的实验能力、研究性学习、实验的设计等方面谈一些自已的认识。1 教师开足开好实验课目前，有许多中学，尤其是农村中学，生物实验室仪器设备简陋，原因有二个:一是生物实验设备要花钱，学校经费紧缺，没有安排购置；二是中学生物课还没有得到足购的重视。因此，学校应充分认识实验在生物教学中的重要地位，设法安排经费配置一些药品及必要的显微镜、生物切片、解剖器具等基础的实验设施，为开好生物实验课的提供必要条件。仪器设备使用、操作方法的正确与否直接影响实验结果。正确使用仪器能使实验结果与实际情况相吻合，有利于探究生命现象和规律；不能正确使用仪器设备，就会使实验结果产生误差，无法形成正确的概念，达不到实验的目的。所以，教师在上实验课时不但严格要要求学生按步骤操作，而且要指导学生正确使用仪器。同时，在实验前，教师要对一些可能产生危险的药品安全使用方法交待清楚。成功的实验不但是规范的使用仪器和得出正确的结果，而且操作过程应是绝对安全的，毫无疑问，几乎所有的学生对上实验课都很投入，因为学生对生物实验都有浓厚的兴趣。生物实验可以让学生人人动手操作，迎合其好动心理。微观世界丰富多彩的生命形式和神奇的生命现象又打动学生的好奇心，所以，学生对实验课特别喜欢。生物教师应善于引导学生兴趣，把他们对上实验课的动力引导到探究生命现象，培养操作技能上来，达到实验教学目标。生物教师应尽最大努力，创造条件，多上生物实验课，凡课本中安排的演示实验以及学生分组实验都应当设法开足、开好，让学生在实验操作和观察分析中感受学习的乐趣，从而培养生物学能力，提高生物科学素养。2增强学习动机在实验教学中开展研究性学习研究性学习是学生在教师的指导下，以类似科学研究的的方法获取知识，培养能力的一种学习方式。研究性学习可以培养学生主动学习，形成认真思考的良好习惯。研究性学习的设计是以学生为主体，让学生在遵循基本的实验操作程序的基础上，理解实验原理，进行探索研究，以寻求最佳的实验方法；或通过实验研究，证明某些观点或探求某些结论。研究性实验的设计可以有多种的出发点。例如，从实验的原理出发来设计研究性实验，具体的步骤可以设计为:教师提出一个教材中的论点或原理，即学生要研究的问题，然后让学生自行设计实验，通过实验的验证，得出结论，写好实验报告；也可以从实验步骤出发来设计研究性实验，具体的步骤可以设计为:教师提出实验步骤，学生可以参照教师提出的方案，设计出不同的操作步骤，进行实验，然后分析对比实验结果，从而得出结论，写好实验报告。学生对研究性实验，表现出很浓厚兴趣，有很高的积极性和很强的主动性‘同学之间相互交流、共同探索，主体性得到充分发挥；而教师在指导实验时，只是提供必要的线索和参照，而不直接提供答案。教师的角色是引导者、推动者和共同思考者，而不是答案的给予者。实验教学开展研究性学习，打破了学生思维定势，发展学生的创新思维，可以激发学生的学习兴趣和参与意识，培养学生学习的主动性，形成客观而实事求是的科学态度和不懈的进取精神、严谨细致的作风和坚韧不拔的意志。研究性学习是基础教育课程改革新课程的重要途径，教师在教学过程中要积极探索实践。3优化实验设计培养学生探究学习和创新思维能力生物实验的设计是实验研究目标能否实现的重要保证，也是实验具体操作的指南，因此，实验设计过程是科学思维的过程。实验设计的每一个环节、每一个步骤的选择和安排都要科学、严密，否则实验目标就难以实现。例如，要求学生应用一盆花，设计一个验证生长素的分布受重力的影响。这个实验只有一个材料—一盆花，但做好这个实验必须以如下生物学知识为基础，即生长素能促进茎的生长，生长素浓度高长得快，生长素浓度低长得慢。学生要应用这一规律，思考设计实验方案。因此，优化实验设计，可以培养学生的思维与探究能力。纵观近年的高考，生物实验设计都占有一定的比例，未来的高考在设计实验方面的分值也不会减少。因此加强学生实验设计能力的培养无论是训练学生的思维品质、培养学生的创新能力，还是应对高考都有重要的现实意义。基本的实验方法选定后，就要设计具体的操作细节，这些操作细节的设计要合理规范、切实可行，否则实验的结果就会有很多不同。比如对照实验的设计，是遵循变量单一的原则。同一种实验结果可能是由于多种不同的实验因素所引起的，如果没有严格的对照实验，即使出现了某一种实验结果，也很难确保是由哪个因素所引起的。有比较才会有鉴别，比较是一切思维和理解的基础，是确定研究对象之间共同特征的思维过程和方法。对事物的比较，有助于发现和揭示事物的内在联系。培养学生的思维、探究能力，还可通过设计矛盾性实验。矛盾性实验所展示的现象与学生的经验知识相悖，以及在不同情况下所出现的实验结果相矛盾。设计矛盾性的实验，置学生思维于进退两难之中，迫使学生通过积极的思考作出判断，进而培养学生善于独立思考间题和精细检查思路的批判性思维的能力。实验的教学设计不仅为学生提供生动鲜明的生物学图景，更重要的是培养学生的思维、探究能力。因此，教师在教学过程要拓宽思路，力争实验设计)I!练的多样化，为学生创造各种能力培养的机会。4体验实验过程构建知识体系体验是认知内化的催化剂，它将学生已有的经验与新的知识衔接贯通，并帮助学生主体完成认识的升华。同时，由于体验是个体直接性的活动，这就要求参与者要能动地去探索、去体验，最终在体验的过程中实现其学习主体的地位。在体验型生物学实验教学过程中，教师要明确生物学实验教学不是单纯地要学生做某一实验，而是要借助实验这一载体，训练学生的实验技能，培养学生发现问题、解决问题的能力，所以教师要精心组织生物学实验教学活动，对学生加强实验方法的指导，使学生在体验中学习学科知识，掌握获取知识的能力。例如，质壁分离的实验，凡是做过这个实验的学生都清晰地观察到:当外界溶液的浓度大于细胞液的浓度时，植物细胞就失水；而小于细胞液的浓度时，植物细胞就吸水。另一方面，学生有目的的参与体验还能增强感性认识及经验。在体验的过程中边想边看边实践，想一想教材中有关内容的描述，以及课堂上老师的讲解；看一看生物学实验的仪器和材料；然后自已动手做一做实验，亲历了生物学实验的乐趣。学生在快乐的体验中增进对所学知识的理解，从而举一反三、融会贯通。例如，叶绿体中色素的分离带明确表达了4种色素随层析液在滤纸条上的扩散速度的不同；以及在烧杯上盖上培养皿的目的是为了防止层析液的挥发。所以生物学实验不仅为学生提供了丰富的学习材料，帮助学生完成学习任务，还可让学生在实验中发挥自己的主观能动性，充分利用实验室提供的资源来组织学习，掌握处理各种信息的方