讨论高中生物实验教学的转变
摘 要：生物作为传统自然学科，实验教学是学生掌握迁移知识、掌握生物机能的重要手段，所以生物实验教学必须能与时俱进体现新课改的教学理念，符合学生的认知发展规律，让学生经历生物探究的一般过程，并学习相应的生物知识与技能，掌握生物实验和研究的基本方法。
关键词：高中生物；实验教学；革新理念；生物机能
《普通高中生物课程标准》强调让学生掌握知识生成和发展的过程，同时培养学生的生物科学素养、动手实践能力和探索创新精神，提高他们的学习能力和解决问题的能力。作为传统的自然学科，实验对实现生物教学的三维目标起着非常关键的作用，这就要求我们实验教学不能固步自封，而是要根据教学的发展和学生的认知需求，设置符合他们认知的互动合作探究式实验流程，以期激活学生的实验兴趣，牵引大家进行主动探索和研究。新教材中也增设了“体验制备细胞膜的方法”“影响酶活性的条件”“细胞的大小与物质运输的关系”等几例鲜活的探究性生物实验。期望通过这些实验，让学生经历生物探究的一般过程，并学习相应的生物知识与技能，掌握生物实验和研究的基本方法。鉴于此，笔者结合多年的一线教学，对怎样适应新课改，做好高中实验教学的改革与转变进行如下讨论与探索。
一、革新实验观念，注重能力和发展
思想指导行为，观念决定策略。传统的高中生物实验教学通常注
重实验细节中实验步骤的准确性、实验器具的检查以及注意事项和操作要领等，这样的实验教学背离了让学生通过实验学习掌握研究生物的方法，提升动手能力的初衷，反而让学生产生了循规蹈矩的条款依赖性，惰于思考，无法培养和提升他们的实验设计能力和创新能力。先行的高考也开始注重生物实验操作能力，渗透对生物学科探索能力和研究思想方法的考查，试题内容开放灵活，注重实践与应用。如往年高考卷中让学生比较和探索不同处理方法对细胞分裂指数的影响，从而对学生操作显微镜的技能进行了考查，同时还考查了学生对实验结果数据的分析处理、应用能力。由此可见，现行的教育主流思想和理念就是注重学生的能力和发展，所以，生物实验教学就必须革新观念，从学生的认知规律出发，结合生物教学内容，一改传统的只注重流程和细节的循规蹈矩的依葫芦画瓢的传统实验模式，代之以设置话题让学生根据实验原理自主设计实验，提高动手能力和创新能力。从大局着眼把教学的重点从实验结果转向实验思想和实验过程，同时创设丰富多彩的实验方案，让生物实验不再局限于细节及流程的背诵，而是以学生的能力提升和探索发展为导向。
二、更新教学模式，促进全面发展
高中生物教材随着新课改理念的提出也进行了实验教学的调整，将旧版中的验证性实验转变为探究性实验，诸如有关渗透吸水原理的实验，就把旧版的“观察植物细胞的质壁分离与复原”调整为“探究植物细胞的吸水和失水”，这样就开放了灵活性和探究性，从单
纯培养学生的实验技能向培养学生的探究能力、实践能力和分析问题能力转化。这里笔者结合一线教学经验，总结几点如何引导学生探索和尝试完整的实验探究过程，并通过动手实践来体验探索生物规律的成就感，逐步学会科学的研究方法，全面提升探究实验能力。
1.设置梯度教学，逐步提升技能
俗话说：“冰冻三尺，非一日之寒。”同理，学生的实验技能也不可能一日提高。新教材也采取了循序渐进的方式将以往的实验依附于知识内容的做法，重新整合成符合学生认识和发展的实验方案设计和讨论以及操作技能等探究活动，它着重从观察生活周边的生物信息或者通过阅读、分析有关资料等来了解生物特性及我们实验所要达到的目的，然后再引导大家探索通过怎样的实验过程可以达成研究目的：如制作和观察切片或装片，在探究性实验设计教学中，先安排问题、假设、材料、用具、方法明确的探究，再安排由学生设计部分环节的探究，最后安排学生参与全过程的探究。这样有梯度的引导，更容易让学生拾级而上，随着教学内容的逐渐展开逐步提高实验探究能力。
2.巧借探索案例，体会实验设计
在我们新版生物教材中也设置了很多生物科学史，让学生通过历史上的经典案例学习探索精神和实验方法：如酶的发现历程，光合作用的发现历程，植物生长素的发现历程等。在进行这些科学史的教学时，通过引导学生模拟实验设计和科学家的经典实验再现，让学生体会实验设计的基本方法、遵循原则和注意点。如在进行“生
长素的发现”教学时，我们可以通过分析达尔文实验存在的疑问：这种刺激到底是什么？这种刺激传到尖端下面后，为何会造成背光面比向光面生长快呢？引导学生设计詹森和拜尔的实验，以及进一步设计温特的实验，学生通过自己设计的实验和科学家的作比较，分析自己实验设计的不足之处和实验设计的注意点，较好地培养了学生的科学思维。
3.开展实验探究，培养创造能力
通过探究式的实验教学活动，不仅巩固了学生掌握的生物实验基本知识，而且更为重要的是提高了学生的创造性设计实验、分析问题、解决问题的能力。在教学实践中，我们结合本组的课题“高中学生生物实验设计能力培养的研究”，开展了一系列的探究性实验设计和实践活动。如在进行“骡子为何没有生育能力”研究性学习活动时，就引导学生分析和遗传规律的特点及染色体在遗传中的重要作用，然后大家逐步分析马和驴的染色体数，然后通过虚拟实验配对得出具有63条染色体的骡子，63是单数不能再分裂，所以骡子就不具有生育能力。通过以科研实践为主题，以课题组为组织形式，让学生直接参加到新实验的设计和传统实验的更新和改造之中，有效地提高了学生的生物实验设计和实验实践能力。
总之，高中生物实验教学主流是朝更关注学生在科学过程与方法的方向发展，这就要求我们在实验教学中要更加强调思维方式的培养，能够较好地综合考虑知识和技能、过程与方法、情感态度与价值观的三维目标，关注学生的全面发展。在教学实践中，我们要把
实验还给学生，鼓励他们根据生物规律去探索和设计，去讨论和验证，从而在掌握实验知识和技能的同时，培养创新意识，全面提高自身的科学素养。
参考文献：
[1]赵梦雪.响应新课改，改进高中生物实验教学方法[j].新课程：下，20xx（12）.
[2]程抟团.站在提升学生能力的角度来研究生物实验教学[j].课程教育研究，20xx（11）.
（作者单位 四川省自贡市蜀光中学）
第二篇：浅谈高中生物实验教学四策略
浅谈高中生物实验教学四策略
本文结合生物课程中的实验教学，从生物学实验对象的自适应性，实验方法的科学与技术相结合特性，实验过程的技术指导问题解决的特性，实验结果的复杂性等，提出生物学实验教学设计的若干策略，为提高生物实验课堂效率和学生生物学素养提供了富有实效的方法。
1．利用生物学实验对象的自适应性特点，设计实验教学生物学实验对象具有自身独特的自适应特点，这是区别于其它科学实验的一个重要特点。也就是说，在实验过程中，实验对象会随实验的条件，如时间、地点、光照、温度、PH值等变化而发生适应性的变化。根据这一特点，设计生物实验教学不仅可以提高学生实验操作技能，也认识了生命现象的复杂性，提高了实践的应变能力。
“植物细胞的叶绿体观察”实验，主要目的是通过观察来认识生命特征，提高实验技能。其实验对象——藓类（或黑藻等），在强光和黑暗处理情况下，叶绿体在细胞内的分布发生变化，是培养学生进行实验探究，认识生命的自适应性特点的好素材。本实验属基本技术教学实验，从操作程序上来分析，并不十分复杂，时间上也不需要太久，因此创设问题情境（即分别强光下和黑暗处理装片，叶绿体的分布有什么变化），巧妙地为显微镜操作的程序性知识提供了不同的变式练习，既达到基本技术教学实验的目的，又有效促进学生的探究性学习，认识生物实验对象这一自适应性的特点。这种源于教材又高于教材的
探究式教学设计思路是克服传统生物实验“照方抓药”式教学弊端的有效手段。
2．利用生命科学与技术的关系，开展实验教学 生物学的研究过程，一方面，生物科学指导着生物技术设计，促进生物技术的提高；另一方面，生物技术的发展促进了科学的完善，体现了科学与技术的关系。“制作DNA双螺旋结构模型”实验，在高中生物教学中，可以通过探究使学生理解科学理论与技术设计的这种关系，同时也在实验教学过程中有效地参透了STS教育。
DNA结构属分子水平，无法在显微镜下观察到，那么沃森和克里克在科学并不发达的年代（20世纪40~ xx年代），又是如何根据DNA分子由4种脱氧核苷酸组成的已有认知，构建出DNA双螺旋结构模型的呢？实验前教师提供以下科学知识①富兰克林的DNA的X射线衍射照片和有关说明；②威尔金斯否定三链螺旋结构的实验数据；③克里克和约翰o格里菲斯的碱基配对的能量计算结果；④化学家多诺休的关于碱基形状和氢键亲和性的理论等等。指导学生进行大胆设想，构建出各种结构模型，又不断地运用有关理论和实验数据进行检验，在不断失败的基础上成功地构建出正确的模型。教师强调“体验前人利用模型科学探究”的过程，强调了模型方法的重要性，同时也助于学生理解了科学知识、科学方法对技术设计的指导作用关系。
3．利用生物学技术解决生物学问题，进行实验教学 解决生物学问题，是提高生物学素养的重要内容，也是落实课程标准的重要内
涵。生物学问题的解决，可以有多种技术手段，有物理学方面的技术、化学方面的技术及生物学技术等。而运用生物学技术解决生物学问题，是学生在学习过程中理解生物学科特点和提高生物实验设计能力的一种重要教学策略。
“观察细胞的质壁分离与复原”实验的实验原理、方法、步骤在教材上详细呈现，学生对实验内容没什么新鲜感，实验操作也是“循规蹈矩”，限制了学生的主体性的发挥和创造能力的培养。因此可以通过创设问题“（显微镜下观察洋葱鳞片叶细胞）这些小小的细胞，我们能测定它的细胞液的浓度吗？”来引起学生思维，启动探究。测定浓度的方法，学生已经掌握了一些方法，但对于这么微小的细胞却显得困惑。这时，教师可以引导学生分析一下“细胞的质壁分离与复原”实验原理。学生便可根据已有认知，以及教材实验的方法步骤，创造性地设计出各种方案：有的认为先利用高浓度的外界溶液使细胞发生质壁分离，然后加清水引流稀释，直到刚好发生复原来测定细胞液的浓度；有的认为应该先配置一定浓度梯度的外界溶液，然后依次观察不同梯度溶液下的细胞质壁分离情况来确定浓度；也有的指出应先配置一个较高浓度的溶液和较低浓度的溶液，观察细胞质壁分离情况，然后取中值的方法逐步测定细胞液浓度等等。
通过实验设计，学生没有按照教材中的实验步骤完成实验操作，真正体现了实验作为解决问题的载体。更重要的是通过实验，学生明确了可以运用生物学自身的技术，进行生物学实验设计，来解决生物
学问题，有效地落实生物学实验的课程目标。
4．分析生物学实验结果、监控变量，实施实验教学 生物学实验具有很大的开放性，影响实验结果的变量往往非常复杂，这就要求学生掌握对照实验的原理，认真分析实验结果，找出引起不同结果的实验变量，从而真正掌握实验的本质。
教师根据实验的目的、实验步骤，事先设计实验“自我监控表”（包括各实验步骤的操作目的、药品、现象原因、改进方法等方面），学生按照“自我监控表”对各项监控项目进行自我监控，并做好相应的实验记录。在实验过程中，学生不断反思，如这样的操作目的是什么？下面该如何？药品的剂量对吗？还有什么办法增强实验效果？等，思维始终处于较活跃状态。在自主分析导致实验结果的可能原因的基础上，对照实验小组内其他成员的实验结果，共同讨论，取人之长，补己之短，进一步明确问题症结的原因，然后小组间汇报分析结果，反馈小组监控学习成果，实现资源共享。
总之，生物学实验在实验对象、实验方法、实验过程和实验结果上，都有许多学科自身独特的特点，立足生物学科这些自身特点，寻找生物学实验教学设计策略，不失为一种有效的方法。