生物实验教学的高效准备

彭先武

【关键词】实验备课 实验改进与创新 方案预设

近三年以来，我校推广并带动了全县高效课堂改革，但绝大多数教师把改革的重点放在了课堂教学，鲜有涉足实验教学的。实验教学指的是指教师根据教学目的、学生认知水平和教学条件，有目的地安排、设计一些类似科学实验的模式、程序、指导学生利用一定的材料、药品和仪器设备，按照指定的条件去进行生物学实验的教学活动。要提高生物实验实验教学的课堂效率，作为教师，应在组织学生进入实验室之前认真备课，精心准备实验材料，做好预先实验，预测多种可能的实验现象及对对策预案，还应布置学生预习实验、参与实验材料的准备、实验方案的改进和创新、预测实验现象并预先实验等，从而高效准备实验教学。笔者结合多年生物实验教学经验，从以下几个方面来谈谈如何高效进行生物实验教学的准备：

一、实验备课，要打破教材局限，要集思广益。备课时可参看多种版本教材

与教参，对各种实验方案进行比较，挑选最佳方案。如，“探究种子萌发条件”实验，一种方案是把三粒种子分别固定在木棍的不同部位，并放入一个盛水的烧杯中，取代课本的三个烧杯。在“绿色植物光合作用需要二氧化碳”的实验中，北京版教材上实验操作起来需要铁架台，锥形瓶，棉花等。这个实验需要在一株植物上固定多片叶子，需要的器材多，固定困难；另外，棉塞若密封不严，实验就会失败。而相比较之下，人教版上所列实验，采下枝条浸入清水，密封在钟罩内，操作容易，实验的成功率高，效果明显。

二、实验改进与创新。首先是实验材料的选择。教材中所推荐的实验材料，虽然都很经典，但有些地方因不能及时获得，影响实验的按时开设。因此，就地取材，寻找一些本地易找，实验效果好，低成本的材料来满足教学的需要是非常必要的。如，在做观察种子的结构实验中，我把大豆种子换成芸豆种子，由于芸豆种子较大，更便于学生观察。在“花的结构”观察活动中，教材推荐的是桃花，由于季节原因，没有新鲜的桃花，桃花不是教学时的最佳观察材料，因此教师可以选择花形较大的百合花，让学生先识别花的基本结构，由于百合花不是一朵完全花，在此基础上，教师再选择康乃馨让学生进一步观察、解剖活动，这样可确保观察的效果。许多生物学实验需要活体或具有活力的材料，并且需要在实验前一定时间内采集、培养或购买，所以材料受地域、季节、气候等自然条件因素的影响，以及环境、市场、文化、习俗等外部因素的制约。因地制宜选择合适的实验材料，可使材料来源更广泛，取材更方便，实验准备更容易，实验成本更合算。这样也能潜移默化地影响学生，使实验更加贴近生活，让学生感觉生物实验材料的获取和处理并不神秘，由此激发学生的学习兴趣训练学生实验设计的能力，培养学生合理开发利用资源、节约资源的意识和敢于创新的精神。而对于一些易得的实验材料，可让学生参与实验材料的准备工作。如，在“茎的运输作用”实验中，我安排学生利用校园内一种本地名叫“水麻”这种植物，它的叶的背面为灰白色，枝条插进红墨水后，叶片的颜色变化非常明显。通过学生参与实验取材，不仅能调动了学生学习的积极性，还能让学生在参与过程中拓宽知识，增强了能力，充分调动学生实验探究的积极性。

其次是选择最佳实验器材、改进实验方案。在学生正式实验之前先做一次实验，它可以为实验的正式进行摸索条件，或者发现原有实验方案的不妥之处，也可以检验实验设计的科学性和可行性。生物课本中含有大量的探究性实验，这些实验无论是“全程探究”还是“部分探究”都含有诸多不确定的因素，因此开展预先实验就显得尤为重要。例如“探究光合作用”时，滴加碘液后，整个叶片都变蓝，或者未遮光部分变色不明显。这就要求老师和学生预先实验，找出实验现象异常的原因，从而改进实验方案，要么换种植物，要么改善实验条件。探究“种子萌发的外部条件”，我把实验方案改为学生在家自己发点豆芽，然后到学校再来探究萌发条件。不仅如此，利用预先实验现象还可以引发问题生成。预先实验的主角不应只有老师，更应该包括部分学习兴趣浓、实验能力强的学生。这样，不仅能高效完成预先实验过程，还可为正式实验中的“小组合作”、“互教互学”奠定基础。又如“探究食物中储存的能量差异”实验，对燃烧室进行改进，以有利于食物充分燃烧。设计实验方案需要通过多次的修改和完善才能顺利实施，预先实验的开展无疑促进了这一过程。通过对预先实验结果的观察、分析和反思，学生可以进一步优化实验器材，改进实验方案。

三、方案预设。教师要在课前利用学案布置学生做好实验课前的预习，让学生自己通过阅读教材、查找资料，弄清实验原理，选择合适的实验材料和实验方法，以小组的形式讨论设计实验方案。然而由于实验中偶然因素太多，老师和学生要预设多种方案。例如，凡是有加热条件的，一定要预设酒精燃烧的处理办法，以免实验过程中出现安全事故。例如，探究唾液对淀粉的消化，加了唾液的一组滴加碘液后任然可能变蓝色，对这种实验结果一定要有预案，不然，实验过程中可能不知所措。生物学实验中，既有我们在实验室容易做的，如淀粉、维生素和蛋白质的鉴定等实验。也有在实验室很难做到或很难让学生得到良好效果的实验，如人体肾小球内液体的流动，动物血液循环途径，小金鱼尾鳍内血液中红细胞的流动情况等。我们不可能把中学生物涉及的实验及探究全部在实验室里操作完成。但现代科技的发展给人们带来更多的便利以及信息的来源。对于一些难度较大、较抽象的或比较危险的探究实验，教师可以采用多媒体教学手段进行演示，可事先准备FLASH动画、音频、视频的剪辑，让学生加深对知识的理解，拓展知识范围，培养学生的观察能力和思维能力。

总之，我们在生物实验之前充分备课，优选实验器材和材料，并进行预先实验，预设多种实验异常时的应对预案，就能高效准备生物实验教学，达到预期的实验效果。