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淺談新課程下高中生物實驗教學(xué)的必要性
淺談新課程下高中生物實驗教學(xué)的必要性襄城實驗高中 劉亞南
【中圖分類號】G633.26 【文章標(biāo)識碼】A 【文章編號】1326-3587（2012）10-0007-01
創(chuàng)新是一個民族進(jìn)步的靈魂，是國家興旺發(fā)達(dá)的不竭動力。面對科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和知識經(jīng)濟(jì)的挑戰(zhàn)，我國的教育總體上還存在著不相適應(yīng)的狀況，尤其在應(yīng)試教育的影響下，學(xué)生動手實驗操作綜合能力和知識創(chuàng)新能力的培養(yǎng)成為教育的難點。生物學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的實踐性與理論性很強的學(xué)科，因此高中生物教學(xué)必須重視實驗教學(xué)，實驗教學(xué)對一個高中生的生物學(xué)習(xí)有著至關(guān)重要的作用。
科學(xué)教育的主要目的是提高全體學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。公民的科學(xué)素養(yǎng)主要包括：科學(xué)觀念，科學(xué)精神，科學(xué)態(tài)度，科學(xué)知識，科學(xué)方法和科學(xué)的實踐能力等方面。生物科學(xué)作為由眾多生物學(xué)事實和理論組成的知識體系，是在人們不斷探究的過程中逐步發(fā)展起來的。生物課程是自然科學(xué)課程，在培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)方面有著重要任務(wù)。
實驗是一種以認(rèn)識為直接目的的探索活動，是人類認(rèn)識客觀世界的事物、性質(zhì)和規(guī)律，從而能動地改造客觀世界的實踐活動。進(jìn)入 21世紀(jì)以來，生物科學(xué)的發(fā)展尤其以現(xiàn)代生物科學(xué)理論和現(xiàn)代生物學(xué)實驗作支撐。因此，生物學(xué)實驗是生物科學(xué)形成和發(fā)展的基礎(chǔ)，是中學(xué)生物學(xué)教學(xué)的重要組成部分，是達(dá)成高中生物課程目標(biāo)的基本途徑和方法。21世紀(jì)的人才應(yīng)該是具有創(chuàng)新意識和豐富的實踐經(jīng)驗的高素質(zhì)的人才，高中生物課程承擔(dān)著培養(yǎng)具有實驗、實踐能力和創(chuàng)新意識的未來社會人才的任務(wù)。所以，生物學(xué)實驗是生物學(xué)教學(xué)的重要基礎(chǔ)，是生物學(xué)教學(xué)的重要內(nèi)容，是生物學(xué)教學(xué)的重要方法。
實驗內(nèi)容是高中生物新課程“內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)”的重要組成之一。與現(xiàn)行教學(xué)大綱相比較，高中生物新課程的實驗內(nèi)容、數(shù)量和類型都有顯著地變化�！稑�(biāo)準(zhǔn)》中必修1模塊列有實驗5個，探究4個，資料搜集和分析2個，參觀1個。《大綱》中列有實驗6個，研究性課題1個�！稑�(biāo)準(zhǔn)》中不僅實驗數(shù)目多，而且有各種實驗類型，通過這些多樣的實驗可以鍛煉和培養(yǎng)學(xué)生的多種能力。例如，通過《標(biāo)準(zhǔn)》中的《觀察DNA、RNA在細(xì)胞中的分布》、《檢測生物組織中的還原糖、脂肪和蛋白質(zhì)》、《觀察線粒體和葉綠體》、《葉綠體色素的提取和分離》等實驗，培養(yǎng)實驗操作技能和實驗觀察能力；通過5、6、8和9等實驗，接受科學(xué)探究方法的訓(xùn)練，培養(yǎng)其科學(xué)探究能力；通過5和10，培養(yǎng)其實驗創(chuàng)新能力；通過11和12搜集有關(guān)細(xì)胞研究和應(yīng)用方面的信息，培養(yǎng)學(xué)生搜集、處理和交流信息的能力。其中實驗和探究，一方面緊扣學(xué)習(xí)的核心內(nèi)容，另一方面涉及多種方法和技能。但是，《大綱》中的6個實驗基本上都是驗證性實驗，在能力培養(yǎng)方面比較單一。
另外，在必修2“遺傳與進(jìn)化”和必修3“穩(wěn)態(tài)與內(nèi)環(huán)境”的《標(biāo)準(zhǔn)》中包含的實驗內(nèi)容和類型也都明顯多于《大綱》，它們不僅可以幫助學(xué)生領(lǐng)悟假說——演繹、理解系統(tǒng)分析、建立數(shù)學(xué)模型、取樣調(diào)查等方法，而且對于學(xué)生全面領(lǐng)悟科學(xué)方法也十分重要�！稑�(biāo)準(zhǔn)》中選修1“生物技術(shù)實踐”的內(nèi)容全部是實驗課，共選擇了13項課題，其中包含的具體實驗內(nèi)容，多數(shù)將設(shè)計成探究性實驗，以培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計實驗、動手操作、收集證據(jù)等科學(xué)探究的能力，增進(jìn)學(xué)生對生物技術(shù)應(yīng)用的了解。而《大綱》中選修部分僅列有實驗2個，實習(xí)1個，形式和能力培養(yǎng)方面都很單一。
新課程下高中生物實驗教學(xué)非常重視能力目標(biāo)的培養(yǎng)，可以使學(xué)生具有較強的觀察能力，能夠根據(jù)觀察所得的現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)問題、提出問題，并通過分析提出自己的見解。(教學(xué)論文 325224.com) 在實驗中，經(jīng)常存在著對實驗最后結(jié)果的記錄，而輕視對實驗過程中間出現(xiàn)某些現(xiàn)象的記錄，重視結(jié)果而不重視分析結(jié)果，重視對成功實驗的肯定，而不重視對實驗中的失敗查找原因等現(xiàn)象，這些都非常不利于學(xué)生實驗?zāi)芰Φ奶岣�。例如，在觀察根尖分生組織細(xì)胞有絲分裂的實驗中，在顯微鏡的某個視野中，要讓學(xué)生了解為什么看到的細(xì)胞多數(shù)為間期的細(xì)胞。在質(zhì)壁分離和復(fù)原的實驗中要讓學(xué)生了解液泡的體積大小、顏色變化如何。在葉綠體中色素提取和分離實驗中四種色素彼此分離的原理是什么，這一原理單靠高中教科書中的知識還不夠，應(yīng)讓學(xué)生了解濾紙是一種吸附劑，四種色素的化學(xué)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)不同，它們在濾紙上吸附能力不同，在層析液中溶解度不同，因此，四種色素隨著層析液在濾紙條上的擴散速度就不同，胡蘿卜素溶解度大而吸附力小，擴散速度快，葉綠素b溶解度小而吸附力大，擴散速度慢。
新課程下高中生物實驗教學(xué)可以使學(xué)生初步掌握科學(xué)研究的基本過程和方法。例如，讓學(xué)生明確實驗儀器的原理和藥品的特性，掌握選擇實驗儀器、實驗材料的方法，是培養(yǎng)學(xué)生使用它們的能力的基礎(chǔ)。對儀器的原理、藥品的特性不了解，使用起來就會帶有盲目性，就不可能形成使用能力。學(xué)生在對低倍鏡和高倍鏡的選擇上，經(jīng)常不能根據(jù)觀察對象的特點和觀察目的進(jìn)行合理的選擇，學(xué)生常常由于好奇心的驅(qū)使和對低倍鏡、高倍鏡特點的不了解，總是一開始就用高倍鏡，認(rèn)為高倍鏡總比低倍鏡觀察清楚。這種盲目性，是由于學(xué)生不了解顯微鏡的基本原理，不了解高倍鏡放大倍數(shù)高，分辨率高，但所看到的視野小。因此，高倍鏡只適宜觀察局部和細(xì)節(jié)。低倍鏡放大倍數(shù)低，但看到的細(xì)胞多，適宜觀察材料的整體結(jié)構(gòu)，以及尋找觀察目標(biāo)。只有學(xué)生了解了這些基本原理，才能正確選擇和使用低倍鏡、高倍鏡。
新課程下高中生物實驗教學(xué)非常注重強化過程訓(xùn)練。實驗教學(xué)不僅要求學(xué)生掌握各項基本技能，如顯微鏡使用、臨時裝片制作等，還要求學(xué)生能使各項實驗基本技能系統(tǒng)化、整體化，并達(dá)到融會貫通，熟練運用到新情境中去解決新問題。因此，實驗教學(xué)必須強調(diào)過程訓(xùn)練。以探究性實驗為例，具體要求是：觀察要仔細(xì)、客觀；根據(jù)觀察提出的問題要有一定的研究價值；假設(shè)是經(jīng)過周密的思考，針對問題提出的一種答案，用來解釋觀察的現(xiàn)象；實驗要設(shè)計正確的方法和步驟，為了增強說服力，還需要設(shè)置對照組，實驗常常要重復(fù)多次，結(jié)果才可靠；得出結(jié)論要有充分的事實依據(jù)。
新課程下高中生物實驗教學(xué)注重讓學(xué)生說出自己的情感和體驗。在實驗的過程中伴隨著豐富的情感體驗，這種體驗往往比記住科學(xué)結(jié)論更有價值，這是科學(xué)素養(yǎng)的重要組成部分之一。而社會的發(fā)展告訴我們懂感悟、會評價、能表達(dá)是一個未來社會人的必備素質(zhì)。所以，讓學(xué)生把自己的真實感受表達(dá)出來并認(rèn)真傾聽別人的感受，從中有所感悟這是十分必要的。當(dāng)然在培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會自評和互評的過程中，教師更應(yīng)懂得如何去正確的評價學(xué)生。教師對學(xué)生的評價可以貫穿整個活動的始終，在活動過程中評價學(xué)生可以指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究，在活動結(jié)束后評價學(xué)生可以激起學(xué)生學(xué)習(xí)的信心和興趣。另外，教師評價要注意不能用同一尺度來評價所有學(xué)生，不同的學(xué)生其興趣、能力、特點都會有所差異。因此，不能用同一標(biāo)準(zhǔn)來評價。否則，會影響某些學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和興趣。適當(dāng)?shù)脑u價對于那些在活動中存在嚴(yán)重不足的學(xué)生來說，可以激起他們的上進(jìn)心和自信心。
新課程下高中生物實驗教學(xué)的實施還面臨著一些困難。實驗教學(xué)要想實現(xiàn)三維目標(biāo)絕不是短時間、幾次實驗就可以奏效的，它是一個長期的漸進(jìn)的過程，要抓住每次實驗的機會。有時侯知識性內(nèi)容的教學(xué)占據(jù)了課堂的大多時間，使得探究性實驗的時間不充足，難度也加大。教師的認(rèn)識和能力有待進(jìn)一步提高。由于考試分?jǐn)?shù)和升學(xué)率的問題，仍有一部分教師只重視實驗理論的教學(xué)，只關(guān)心學(xué)生能否做好高考生物實驗題，對實現(xiàn)教學(xué)中學(xué)生的能力目標(biāo)和情感態(tài)度價值觀目標(biāo)的積極性不大，要求也不高。教學(xué)設(shè)備不充足，尤其很多學(xué)校的實驗設(shè)備落后、陳舊，根本無法滿足新課程下高中生物實驗的需要。缺乏社會的支持，尤其是缺乏學(xué)生家長的配合。家長們往往認(rèn)為高考不考察實驗操作，生活中也不注重對學(xué)生生活自理能力的培養(yǎng)，這些都限制了學(xué)生動手能力的培養(yǎng)和實驗意識的提高。不管目前生物實驗教學(xué)中的困難有多大，我們高中生物老師應(yīng)該認(rèn)識到實驗教學(xué)的重要性，要想盡一切辦法去開展實驗，讓學(xué)生的能力在實驗中得到提高。
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