湘东中学：刘洁
生物学是一门以实验为基础的学科,实验教学既是生物学教学的重要内容,又是一种有效的教学手段,现代生物学的发展尤其依赖于科学实验，然而从我国教育发展情况看，多年来实验教学都从属于理论教学，实验教学长期以来被视为理论教学的补充，然而实验课程的实施情况在一定程度上反映了生物课程培养学生科学素质的效果。因此,应该加强对生物实验教学的重视和改进，选择合理的实验器材，使得能有效开展高中生物实验教学。
关键字: 生物实验 改进 开展 创新
一、科学准备实验材料改进实验方法是开展生物实验教学的保证
科学准备实验材料。实验教学和一般的授课有不同的要求，而生物教材又往往受到地方性和季节性的限制。因此课前结合实际进行准备与重新设计工作就显得尤为重要，需要从实验材料、操作程序等方面进行改进、创新。除了部分实验设计缺陷，方法陈旧外，由于目前生物实验材料、方法、操作过程限制过多,探索创新的余地过少,和时间或实验条件的限制导致高中生物实验课前准备与设计不够；忽视操作、技能的改进。主要应注意以下几点：
首先是易得性：高中生物新教材中增添了许多实验内容，意在通过加强实验教学，培养学生的动手能力、科技创新能力以及探索科学知识的方法技巧，这非常好也非常必要。但在教学过程中，通过反复实验验证，发现教材中一些实验操作不太合理，需加以改进和创新。实验时所用的材料应该比较容易买得到，或者至少是容易采集、收集或得到，不容易购买、采集或收集的材料应该寻找合适的替代材料。例如在“观察叶绿体与细胞质流动”实验中教材建议的实验材料是藓类和菠菜，这两种实验材料不理想主要是比较难取材，或者取材受季节限制，实验证明韭菜是比较理想的观察叶绿体的实验材料。具体实验步骤是：选取绿色饱满、新鲜的最好是露生的韭菜叶片，用刀片在叶背面横切一下，用镊子从此处撕取下表皮，用刀片取稍带绿色叶肉的一小段，放于载玻片的清水滴中，盖盖玻片。在低倍镜下找到装片上叶肉细胞重叠少，即颜色稍浅的部分，此处容易观察到叶绿体（叶绿体大部分分布在叶肉细胞边缘）。再换高倍镜观察。用韭菜做实验材料的好处是：取材容易，不受季节限制，观察到的叶绿体多而清晰。“观察植物细胞的有丝分裂”教材中给出的实验材料是洋葱，经过的实验比较，发现用大蒜代替洋葱容易生根而且生根量是洋葱的许多倍，这样既节省开支又方便实验
其次是方便性：选择的实验材料要方便使用。大多数实验都可以使用多种材料进行，但是有的实验材料实验效果很好，有的则效果不明显或者在实验过程中需要花费较长的时间。这就需要教师在做实验之前多参照其他教师的教学经验并多做一些比较实验，最终选取比较方便进行的实验材料。课本上的很多经典实验是一代代生物教师的经验累，同样在实际的教学中我们也应勇于对实验的方法、材料进行创新改革。例如在“探究植物细胞质壁分离与复原”实验中，我们通常用的是洋葱鳞叶的外表皮，因为其本身的紫色便于观察而不用染色。但是实际操作发现，洋葱的外表皮十分的难取，很多初学者都要花上很长的时间来取到单层细胞的观察材料，而多层细胞的材料往往相互重叠，观察效果不理想，这就给这个简单的实验带来了不必要的困难，很难掌握用镊子撕下外表皮的技术，同时也是对材料的浪费。但实践中发现洋葱的内表皮却是十分容易获得的，它往往会整片的粘连在里面一片鳞叶上，轻轻剥取就能获得，可将内表皮进行染色再实验能获得与外表皮一样的效果，这样对于时间比较紧张的实验课是个解决的好方法。此外也可在实验前将洋葱鳞叶从鳞茎上剥下来，放在通风的窗台上晒上1-4天，待叶片变软时，撕取就方便了。两个简单的方法能很大程度的节省实验的时间，保证课堂上每一个学生都能完成实验，亲身经历到实验的全过程。
再次是参与性：通常生物实验中用的实验材料都由实验员或生物教师购买获得，但如果对于一些简单的，从日常生活中就能获得的，不具危险性的材料，可以让学生先行准备实验所需的材料，在课堂上向学生和老师展示自己准备的材料。实验材料齐全的可以立即开始进行实验，材料不齐全的则根据其他同学的准备情况并在教师的指导下补充齐全后再进行实验。例如在食物中主要营养成分的鉴定这个实验中，需要的材料除了一些试剂是学生难以获得以外，像苹果、梨、鸡蛋、植物油、花生、马铃薯等的材料，都是从菜市场甚至是家中就能轻而易举的找到的，也方便存放。又例如经常要用得到的洋葱，在让学生采集材料前，可先教会他们如何挑选合适的洋葱作为材料，要选鳞叶紫色较深的。也能让学生思考为什么要这样选材。同样，在教师刻苦钻研合适的实验材料时，也可以适当的让学生参与到选材的过程。在学生参与到材料准备的过程中，能让学生学到的不仅是实验的过程，还让学生对实验原理有了更透彻的理解，也多了解了很多实验的注意事项，学生也能从一次实验中思考的更多。
二、精心设计实验是开展生物实验教学的关键
“凡事预则立”，课堂教学是这样，实验教学更是如此。在进行生物学实验教学之前，进行科学合理的实验教学设计，在观念上对实验进行一定的教学打算和安排，深入钻研学习内容，吃透重难点，找准新的学习内容的切入点，创造性地使用学习内容，以满足不同学生的学习需要，促进学生的全面发展。
生物学实验课程的设计首先要生活化。例如“DNA的粗提取与鉴定”实验不需要特别的设备，甚至在厨房里都可以做：只要有洗洁精、食盐、酒精即可。洗洁精可以瓦解洋葱的细胞壁，食盐保持溶液中的盐度与细胞液相当，酒精则可以萃取DNA。实验步骤为：先将10毫升加了盐的洗洁精放入100克剁碎的洋葱中，捣碎后将洋葱过滤倒入烧杯，将澄清的溶液加入等量酒精后轻轻摇动，DNA将会以白色的“毛絮状”出现。这种简便的方法更适合于高中学生。
再次，生物学实验设计需要明确实验中的示范作用。生物学实验一般是分步进行的，后一步骤的开展依靠前一步的完成，而每一步又是由许多规范而严格的顺序和操作动作来完成的。在生物学实验中，对每一个操作动作的姿势、强度、着力部位和方向等都有特定的要求，尤其是复杂的实验操作技能。因此，教师在实验设计时必须明确指导与示范的重要作用，关键时刻给以适当的示范。
三、反复预实验改进实验过程提高生物实验教学的质量
在进行正式实验前，教师通常应该首先进行1～2次的预实验，亲自进行各项实验步骤，检测实验设计的科学性和可行性，了解其难易程度，同时总结在实验中的注意事项。这样，教师就会清楚地了解哪些实验容易实施，哪些实验不容易实施?对不易实施或实验现象不明显的实验应做好改进实验工作，以便实验课程能够顺利进行，从而提高生物学实验效率和质量。
教材的实验有时和学时会反生一些冲突，这就需要教师整合优化实验，需要合理安排统筹，决不能粗暴的“砍实验”或“欠实验”。例如，必修一的第一个实验“用使用高倍显微镜观察几种细胞”和“用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体”实验就可以合并，原因是显微镜操作学生在初中已有练习使用，高中只需点拨即可，个别学生依然不能熟练使用显微镜的同学采取课下辅导，这样就为后续实验节约了时间。又如，在高二“酶的专一性”实验中，由于用市场上购买的纯淀粉酶代替了学生提供的唾液做实验，不仅改变了过去学生提供唾液的不雅观、不卫生状况，而且由于淀粉酶可配制成一定浓度的溶液，使实验由定性变为了定量研究，这样大大加强了实验的科学性。更重要的是实验条件可改变，温度由37°C提升到50°C，加快了反应速度，缩短了反应时间，使教学更主动，教学过程更连贯。按照教材中所提供的材料、方法、操作过程做实验，多数是可以取得好效果的。但有些实验由于材料采集难度大或反应速度慢，持续时间过长等原因，可以尝试新的实验方法以消除原实验中的弊端。
四、生物实验教学发展前景与展望
虽然我们对生物实验教学进行了积极改进和优化，也收到了良好的教学效果。但毋庸讳言，目前中学生物实验教学所存在的问题依然很多，要想彻底解决，需要教育工作的长期的不懈努力。如教学课时紧张的问题，就是一个很复杂的问题。在现行使用的人教版高中生物必修一教材中，共有学生实验14个，其中观察、验证、检验类实验10个，探究性实验4个，根据了解的实际情况，一学期的教学课时不超过38节，在这仅有的课时中，既要完成课本中知识点的教学，还要开设所有的实验内容，课时就非常紧张。所以，要在有限的时间顺利完成实验并进一步挖掘创新；另外，学生的生物实验技能及科学素养缺乏有效的评价机制，使得实验开展缺少内在动力等等。所以，展望未来，我们任重而道远。但可喜的时，大家已经意识到这一问题并开始着手解决，并且随着新课改理念的不断深入，教学管理者及广大一线教师的努力研究，尝试建立有利于学生终生发展的关于实验技能和科学素养有效权威的评价机制等，相信中学生物实验的明天会更好。
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