在生物教学中培养学生的实验能力

林少前

【摘 要】生物教学中既要传授基础知识，同时还要培养学生各方面的能力，主要有观察能力、实验能力、自主性学习能力、思维能力和综合运用能力。本文主要探讨在生物教学中采取适宜策略培养学生的实验分析能力、实验操作能力、实验探究能力、实验设计创新能力。

【关键词】生物教学 实验分析能力 实验操作能力 实验探究能力 实验设计创新能力

在生物教学中传授基础知识的同时，还需要培养学生各方面的能力，主要有观察能力、实验能力、自主性学习能力、思维能力和综合运用能力等。其中强化实验教学，培养学生的实验能力，是每位生物教师必须面对的重要课题。本文就如何在生物教学中采取适宜策略培养学生的实验分析能力、实验操作能力、实验探究能力、实验设计创新能力等方面进行探讨。

一、 利用教材中的经典实验、学生实验培养实验分析能力

新人教版高中生物教材中编入了不少演示实验如“渗透作用”“酶的高效性”实验，生物史中含有科学家的经典实验如“酶的发现”“光合作用的发现”“生长素的发现”等研究历程，并且新教材增加了大量的学生实验。这些实验都是实验分析研练的极佳素材。教师引导学生解读实验目的、实验原理，并根据实验目的、原理确定实验方法、步骤，并进一步讨论交流实验成功或失败的原因、实验过程中存在的问题。

为帮助学生训练提高实验分析能力，笔者在实验教学过程中，将实验分析的方法进行了初步探索，总结归纳成了“四步分析法”，即从取材、药品与试剂、步骤及操作、器具的使用方法四个方面对实验进行分析。按要求取材，是实验成功的前提。新人教版必修1教材P115“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”实验中，一些学生制成的装片中往往看不到或很少看到分裂的细胞，就是因为切取根尖部位不准确或取材时机不当。药品与试剂的量、浓度、纯度等都是影响实验正确结果的重要因素。新人教版必修1教材P61“植物细胞的吸水和失水”探究实验中蔗糖溶液浓度过高时，会使细胞发生强烈质壁分离而失水过多，使细胞死亡而观察不到质壁分离复原现象。步骤及操作是否正确是影响实验结果的主要因素，漏做或颠倒某个实验步骤，结果会大相径庭，故应重点分析。如“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”实验中，在显微镜视野里，观察到的细胞是重叠的，其原因从步骤及操作角度看，则是压片过程不充分导致标本太厚没有形成薄薄的云雾层，因而看不到单层细胞。

二、利用教材中的学生实验培养学生实验操作能力

实验操作能力是指学生在操作中，能正确使用各种生物器材，自己动手完成实验或利用实验探索研究某些问题的能力，这是学习和研究生物学必须具备的一项基本能力。生物教师要尽可能创造条件开展实验课，让学生亲自动手进行具体的实验操作，熟悉实验仪器、试剂的作用及相关操作程序，培养学生的动手能力和掌握一些基本的生物技术。如显微镜常用器具的使用方法，临时装片的制作、过滤、切片等生物技术。这不是纸上谈兵——“讲实验”能够替代的。在现实教学中，除了一些实验室建设条件好的学校，实验普遍开展少，学生的动手能力不容乐观。就拿显微镜的高倍镜观察来说，有些学生不按程序操作，结果既耽误了时间，又观察不到相应的结果，而且易损坏显微镜。如把装片压碎了、弄脏镜头，因为这些学生在下降镜筒时，眼睛看的是目镜而不是物镜，也就不清楚镜筒下降到的具体位置。正确的程序应该眼睛侧面看着物镜，同时下降镜筒，让物镜接近装片，再注视目镜、调节准焦螺旋直至观察到清晰物像。此外，目镜或物镜头被污染、焦距没有调好、放大倍数不够、视野较暗、标本不在通光孔的中心位置等诸多因素，都会直接影响观察。这些问题只有在实验中才能有效解决，实验操作能力只有在实践中才能不断提高。

三、培养学生实验探究能力

随着教学改革的深化，人们都认识到基础教育的任务不仅仅是传授知识，更重要的是让学生掌握学习的方法，养成良好的学习习惯，培养终身学习的愿望和能力。引导并组织学生进行探究性实验学习，就是一种改变学生的学习方式、激发学生的求知欲望、培养学生探究能力的有效措施。它有助于提高学生的生物科学素养，有助于全面实施素质教育。

培养学生探究能力，首先得培养学生的探究意识。传统的学生实验教学中一般是老师先讲解实验原理、方法步骤、结果结论，然后让学生进实验室按部就班地照老师的要求进行验证实验，得到没有悬念的实验结果，学生兴趣普遍不高。这种机械的学习方法难以引起学生探求新知的欲望。教师在教学中可以根据教材中实验的内容，适当把验证性实验改变成探究性实验，开拓学生思维，培养探究意识，调动他们参与科学探究的积极性。有了探究欲望后引导学生寻求探究方法，可以是教师讲授，也可以让学生独立自主的到教材中或利用网络获得。最后让学生进实验室，让学生通过自己的实验操作和思维活动，解决问题，探究其中蕴含的科学道理，获得情感体验，发展自己的探究能力。

四、培养学生实验设计创新能力

人教版生物教材编排的实验中有不少设计型实验，如新人教版必修1教材P61“探究植物细胞的吸水和失水”、 P83“探究影响酶活性的条件”、 P91“探究酵母菌细胞呼吸的方式”等实验 ，要求学生根据实验目的和原理，运用已具备的生物知识或生物技能，选择相关的材料、试剂、器具，精心设计实验方案并处理相关的问题。这有助于培养学生综合运用实验知识解决实际问题的能力。

生物学是一门以实验为基础的科学，培养和提高学生的实验能力是一项系统而复杂的工程。生物教师只要潜心钻研，精心设计，在教学实践中充分运用教材实验和校本开放性实验，就能循序渐进地培养学生实验分析、实验操作、实验探究、实验设计创新等各方面能力，能动地获得科学知识的认识和理解，从而提高学生的科学素养和对生物学的浓厚兴趣，为学生的终身发展奠定基础。