高中生物实验教学策略探幽

高中生物实验教学策略探幽

陈伦均

陈伦均（重庆开县临江中学重庆开县405400）

面向21世纪深化教育改革，给教育科学带来了机遇和挑战。知识经济已初现端倪，这要求教育的思想、观念、途径和方法进行重大的甚至根本的变革，教育科学的地位与作用已今非昔比，它必将在教育创新的强烈需要下获得巨大的繁荣，日益成为教育改革与发展的灵魂。

老师，传道授业解惑者。新课改的今天，教育的目的既要传授学生知识，更要培养学生的素质和能力。知道是什么——知道为什么——怎么做；学会已有知识——自己动脑动手收集、处理知识——学会自我增长和生产知识。生物科学是自然科学中的一门基础学科，是研究生命现象和生命活动规律的科学。在生物教学中，要让学生提高生物科学素养，尤其要注重训练培养学生的分析问题、解决问题的能力。这是当前新课改对学生进行素质教育的要求。

1．要求

在生物教学中应教会学生哪些知识、培养哪些目标呢？教学大纲对此作了规定：

知识：获得生物学基本事实、概念、原理、规律和模型等方面的基础知识，知道生物科学和技术的主要发展方向和成就，知道生物科学发展史上的重要事件；了解生物科学知识在生活、生产科学技术发展和环境保护等方面的应用；积极参与生物科学知识的传播，促进生物科学知识进入个人和社会生活。

能力：能够正确使用一般的实验器具，掌握采集和处理实验材料、进行生物学实验的操作、生物绘图等技能。能够利用多媒体搜集生物学的信息，学会鉴别、选择、运用和分享信息。

2．方式

知己知彼,百战不殆,想在生物实验教学中取得高效的成绩，就必须了解实验考察的命题趋势和题型,经过对多年对高考试卷的研究,发现实验题型主要有以下几种:(1)找出给定材料中实验设计的描述性错误,并加以改正;(2)给定一篇不完整的实验设计方案,根据上下文,补充和完善相关步骤设计;(3)通过实验分析,得出结果,结论;(4)根据给定的实验材料,实验原理等,简单设计实验方案,（5）综合和创新实验。

新课改开展几年来，我本着“在研究状态下工作，以学生为主体”的指导思想，认真学习、钻研新课标和新教材，积极学习有关探究性实验教学的理论，明确课题工作要求，提高了实验教学能力，坚持以集体备课小组为中心，认真研究每一个实验教学案例，制定每一个实验的教学目标，制定教学活动计划，进行实验教学设计，探究设计实验的评价方案，熟悉各种实验课的教学类型并体验相应的教学技能，落实实验教学。实施了“基于方法观传授知识、基于过程观培养能力、基于综合性提高创新意识”的教育理念和以能力培养为核心的实验教学观念。构建了“一条主线、三个层次”的实验教学体系。以能力培养为主线，从基本技能训练、综合探究实验和创新设计实验三个层次实施实验教学。

3．策略

3．1问题提纲法。

作为一门实验科学，生物课程标准和考试大纲对实验能力的教与考都有明确和较高的要求，在实验过程中针对难点提出恰当的问题，让学生进一步理解实验的原理、方法、步骤。例如，在“DNA是主要的遗传物质”一节中，提出如下问题：S型肺炎双球菌为什么能使小老鼠死亡而R型菌却不能？加热杀死的S型肺炎双球菌为什么还能将R型菌转化，DNA还有遗传功能吗？在艾弗里的实验中，为什么还要加个用DNA酶处理的对照组？DNA会像蛋白质一样容易变性吗？在赫尔希和蔡司的T2噬菌体侵染细菌的实验中，仅用32P标记噬菌体的DNA，侵染细菌后搅拌离心，实验结果为离心管下层放射性较强，说明噬菌体的DNA已经进入细菌体内了。而上层的上清液中也有较弱的放射性，应该怎么解释？仅用35S标记噬菌体外壳，侵染细菌后搅拌离心，实验结果为离心管上层液放射性较强，说明噬菌体的蛋白质外壳没有进入细菌内。而下层沉淀物中也有较弱的放射性，应该如何解释？这样将学习的目标转化成针对性、启发性和探索性的问题，学生在问题的引导下，增强了学习的针对性，减少盲目性，提高了学习效率。

在学生自主看书的过程中,教师可以设计这样一些问题让学生思考、讨论：（1）本实验使用了哪些实验材料？（2）本实验的原理是什么？（3）实验的设计方法和步骤是怎样的？（4）通过实验最终能得到的结果是什么？（5）通过结果分析，最终能得到什么样的实验结论或推理？（6）实验设计中的对照组或实验组是如何设计的？（7）实验设计中中是如何体现单一变量原则的？

例如，关于必修二《肺炎双球菌的转化实验》的实验，教师可以引导学生对实验作如下分析：本实验是用肺炎双球菌和小老鼠作为实验材料。实验的原理是：加热杀死的S型细菌中有活性物质—“转化因子”，能将无毒性的R型活细菌转化成有毒性的S型菌。实验步骤设计如下：做四个实验组，分别编号1、2、3、4。四个实验组分别作如下处理：1号给小老鼠注射R型活细菌；2号给小老鼠注射S型活细菌；3号给小老鼠注射加热杀死的S型细菌；4号实验组将R型活细菌与加热杀死的S型细菌混合后注射入小白鼠。根据实验结果可以得出如下结论：加热杀死的S型细菌中有活性物质—“转化因子”，能将无毒性的R型活细菌转化成有毒性的S型菌甲状腺激素具有促进蝌蚪发育的作用。其中1、2、3、4都是实验组，各自起对比作用。由于这个实验设置了四个实验组，没有对照组，所以这个实验中不存在对照作用，该实验共包括4个变量，但每个实验组只需要设计一个变量。

3．2演绎练习法。

学习一个实验之后,注意对这一类实验的练习,做到举一反三，同时可以达到练习巩固的目的,可以以已学习的内容为铺垫,考察学生对相关实验的简单设计,培养学生演绎推理的能力。

例如，学生在学习了必修三《探究甲状腺激素的作用》的实验以后,可以结合所学习的激素的作用机理,设计如下练习。

虽然蟾蜍的排卵是有季节性的，但也可以通过向体内注射促性腺激素促进其排卵。为验证促性腺激素有促进蟾蜍排卵的作用，请利用提供的实验材料和用具，设计实验步骤和实验记录表。（注：蟾蜍排卵可通过检查泄殖腔开口处有无卵细胞作为观察指标；不考虑注射激素的剂量；注射激素后只要求观察一次。）

材料用具：发育成熟体重相近的雌性蟾蜍6只，注射器、饲养笼，适宜浓度的促性腺激素溶液，0.65℅NaCL溶液（蟾蜍用生理盐水）

分析：学生可以根据学习过的激素的调节过程的内容为铺垫，以《探究甲状腺激素的作用》的实验为参考，设计简单实验的实验步骤（实验设计过程略）

3．4数学模型法。

数学在生物科学中的应用的一种主要形式就是建立生物数学模型。利用数学模型描述客观世界是科学研究和技术开发的一种重要方法。20世纪以来，数学模型在生物科学中的应用越来越广泛，数量遗传学和数量生态学等新兴学科的相继诞生，标志着数学已经成为生物科学研究的一种重要工具。数学在生物科学领域可以更加直接地把实验的数据加以比较，更加直观地展示实验结果，更加有利于对实验结论的推理。而建立数学模型的考察也成为了高考中生物实验题的常考题型，需要引起我们的更加注意。

例如在《PH对酶活性的影响》这个实验中，我们可以针对结果，设计如下的表格：

此表格既直观地反应了实验结果，又有利于下一步的结论分析。

3．3补充完整法。

教材上对一些实验的介绍,往往会省略一些步骤或对照组,在实际教学中,教师要引导学生将相关的实验步骤补充完整,完善对照组,从而使学生准确掌握相关的实验。

例如，在必修一对脂肪的鉴定实验中，课本中只是介绍了：研究目的，推荐材料，在研究指导中并没有对实验步骤进行设计。教师可以提出如下问题让同学们考虑：实验的原理是什么？该如何设计对照组，实验的假设是什么？通过实验能不能得出最终的结论？实验步骤该如何设计？显微镜的使用方法步骤等。通过相关的补充，引导学生把省略的实验设计过程补充完整。

再如必修三在对尿糖的检测中，书上只讲了实验组的实验过程，并没有设计对照实验，教师应引导学生：实验设计的原则是什么？本实验有没有设计对照组，应该怎么设计？从而让学生自己动手把实验补充完整。

3．5创新评价法。

在高中生物实验教学中，传统的评价模式由于目标的单一，方法的难量，功能的偏移，从而严重束缚了学生的发展。在新课程改革大潮中，为发现与发展学生多方面的潜能，帮助学生认识自我，建立自信，必须建立一种新的评价体系，在这种背景下，一种重视对学生进行多元化评价的体系─—发展性评价体系应运而出。因此教师要转变教学观念,及时创新,在多年的教学实践中,我创新设计了如下的实验评价表:

探究性实验评价表自评人签名：

4．总结

实验教学是高中生物教学的重中之重，通过对实验教学策略的研究，能使复杂的问题简单化，能使原本看似高深莫测的科研过程揭开神秘的面纱，不仅将生物学的结论告诉学生，还将为什么从事这些结论的研究，以及获得过程和在获得过程中经历的种种曲折反馈给了学生，不仅有助于学生学习到完整的实验过程以便领悟设计、创新、合作思维的真谛，还培养了学生的科学态度与科学精神；发展了学生对已有理论或新理论的形成过程和结论进行评价的能力，实现了学校对学生知与能培养不脱节的愿景；更加有利于以后的教学，但是实施起来肯定困难重重，教师的工作注定碎屑而艰辛。不能尽如人意，但求无愧吾心！

东风便试新刀尺，万叶千花一手裁。让我们秉持一以贯之、敢为人先的执着追求，与时俱进、勇于创新的精神，实事求是、科学探索的智慧一起走进21世纪的南通教育！