高中生物实验的优化与整合探讨

杨惠

【摘要】生物是一门理论和实践相结合的自然科学分支，在高中新课程改革和素质教育的背景下，高中生物实验对于培养学生的综合能力具有重要的意义。在以往的高中生物实验改革中，往往从学生能力培养和改善外界影响因素方面进行探讨，却忽略了生物实验本身。为此，本文摒弃常规的研究角度，将教材中的生物實验本身作为课堂优化的切入点，依次分析实验材料选择、实验操作过程和实验试剂方面存在的不合理性，并提出相应的优化整合措施。

【关键词】高中;生物实验;优化;整合

高中生物实验的教学质量受到诸多因素的共同影响，教材本身也是一项重要的影响因素。因此，从这个角度出发，为了探讨高中生物实验优化与整合的具体措施，本文采用理论研究结合实验验证的研究方法，进一步阐述高中生物实验优化与整合的基本内涵和可行措施。

一、研究角度的切入

以往的高中生物实验改革一般将环境优化，包括实验器材和实验室环境的改善作为重点改革对象，从学校管理和教师方面探讨相关优化措施的可行性，却忽略了实验本身的重要性。简陋的设备器材和教师不合理的教学方法虽然在一定程度上会影响学生的实际动手能力，但是，如果教材中的实验本身就存在不合理性，即使外界影响因素再完善也无法达到理论上的实验效果，这样一来不仅会使学生对生物实验产生错误认识，更无法正确培养学生的动手操作能力[1]。因此，本文独辟蹊径，从实验教材本身的合理性出发，并以具体的实验案例为研究背景，提出高中生物实验优化与整合的具体措施。

二、高中生物实验材料选择方面的优化与整合探讨

实验材料作为高中生物实验的必备内容，实验材料的正确选择也成为生物实验课成功的必备条件[2]。当前阶段高中生物实验课所采用的实验材料都是经过无数次的对比分析筛选出来并被写入教材的，但是不能因此肯定教材中实验材料的唯一性和针对性，使学生的思维只固定于教材中某一个既定的实验材料，无法有效的培养学生的探索能力。

生物实验材料的选择应当符合以下几点要求：（1）所用的实验材料应当在当地比较常见，易于获得;（2）选择的生物材料应当新鲜，只有材料新鲜才能保证其新陈代谢的旺盛，学生才能在实验过程中观察到更加明显的生物学特征;（3）所选的生物材料应当价格低廉，这也是新课改所提倡的实验低成本的基本要求;（4）所选的实验材料应当符合实验目的，便于学生操作。教师应当善于总结实验材料的选取特点，并按照实验题目、所选材料、取材原因，将可以选用的实验材料列举出来，例如，在“比较过氧化氢酶在不同条件下的分解”中，教材中所列举的实验材料为新鲜的肝脏研磨液，但肝脏研磨液的保鲜条件比较苛刻，获取难度较大，因此，教师可以告知学生除了这种既定的实验材料之外，土豆研磨液也可作为实验材料，并告诉学生不同材料的取材特点和取材原因。这种更换既定实验材料的变式训练不仅有利于弱化学生的思维定势，也能使学生在掌握多种实验技能之外，培养其创新意识和勇于探索的精神。

三、高中生物实验操作过程方面的优化与整合探讨

高中生物实验课的主要教学目标是培养学生的实际动手能力，因此，实验操作过程是整个生物实验课堂的重要环节，操作方式稍有不当就会导致整个实验结果产生巨大偏差[4]。教材中的实验步骤是根据多年的实践经验编写出来的，其合理性当然是值得肯定的，但是并不代表必须要严格按照教材内容进行实验操作，不能出现一点偏差，因为每次实验进行的时间和环境都不同，当时情境下的实验过程也未必适合将来所有环境下的实验操作，其理论上的实验结果也有可能无法实现。为了验证这个问题，本文选取高中生物实验课中的一个经典实验进行具体分析和优化。

以高中生物实验课中的经典实验“叶绿体中色素的提取和分离”为研究背景。叶绿体中色素的提取和分离实验旨在帮助学生更好的理解光合作用中色素的种类和各自的作用，使学生真正掌握光合作用的原理。在实验过程中，将滤液采用划线的方式涂抹到滤纸上是比较关键的一个步骤，这个环节一般需要在滤纸条的尖端约1cm处用铅笔画出一条横线，然后用毛细管吸取色素提取液并沿着横线滴出一条滤液细线，这个过程需要重复数次，直至滤液细线达到要求的颜色深度，但是在学生的操作过程中，由于毛细管过于纤细，学生操作不熟练，经常会发生毛细管折断的现象，即使成功画出滤液线，也有可能划线不均匀，最终出现色素带分离不清晰的实验结果，也就无法达到理论上的实验效果。为此，本文决定采用纱布裹盖玻片的方式指导学生进行划线操作，优化实验操作过程。选用两片盖玻片，用两层纱布将其包裹，并用其直接蘸取制备好的滤液，随后将滤液滴到滤纸上，并重复数次，直至滤纸上出现一条清晰的滤液线。这种操作方式的优点是过程简单，适合所有学生掌握，划出的滤液线也比较均匀，保证了实验效果。

四、高中生物实验试剂方面的优化与整合探讨

高中生物实验中对实验试剂的选取一般是按照教材的指示进行重复性的验证实验，一旦实验效果没有达到教材预计的标准，学生往往会认为是自己的操作方式不当所引起的，而不会质疑实验试剂本身存在的问题，多次实验失败之后就会严重打击学生的自信心[5]。为了验证这个问题，本文选取高中生物实验课中的一个基础实验进行具体分析和优化。

以高中生物实验课中的基础实验“观察植物细胞有丝分裂”为研究背景。学生通过这一实验能够对植物染色体的构成和细胞分裂过程有更加深刻的理解，通过动手实验，使学生初步具备制备洋葱根尖和有丝分裂装片的能力。实验教材规定在进行洋葱根尖细胞染色时需要使用0.01g/mL的龙胆紫染液，但是大多数学生都反应由于染液浓度过高，洋葱根尖在染液渗透之后普遍颜色较深，无法观察到正常的染色体组成结构。为此，本文决定采用0.002g/mL的龙胆紫染液进行实验，优化实验试剂的选取。当龙胆紫染液浓度变为0.002g/mL时，染液能够渗透到整个洋葱根尖细胞中，洋葱根尖的染色效果更多，使学生更加清楚的观察到染色体的结构和染色体的分裂过程。

结语：

通过本次研究中对高中生物实验材料选择、实验操作过程、实验试剂方面的优化整合探讨，可以看出，生物实验课的效果除了受到学生动手能力和课堂上的外在因素影响之外，还受到实验教材本身合理性的影响。实验教材的内容经过多年的实践检验和经验积累，其科学性不容否定，但我们并不能将其作为“金科玉律”严格遵守，应当有勇气质疑其在合理性方面存在

的一些缺陷。为此，广大的生物实验课教师应当保持一颗创新求索的心态，敢于怀疑已有教学规范中的不合理性，不断优化与实验有关的各个环节，使实验教学真正起到验证理论的基础作用，使学生在科学、合理的生物实验中得到真正的启迪，提高学生的综合实践能力。

【参考文献】

[1]张英，贾玉玲. 关于高中生物实验的优化与学生能力的培养探讨[J]. 学周刊，2013，36：155.

[2]朱诗铅. 新课改背景下的高中生物实验教学改进策略之我见[J]. 现代阅读（教育版），2013，04：119.

[3]刘漾华. 探究式教学在高中生物新课程教学中的应用[J]. 教育教学论坛，2014，14：106-107.

[4]罗益群. 开发课程资源 优化生物实验——以武冈市第一中学为例[J]. 当代教育论坛（教学研究），2011，01：111-113.

[5]范树国，王朝英，邱璐，等. 中学“叶绿体中色素的提取和分离”实验的优化[J]. 江苏农业科学，2012，03：245-247.