生物实验教学中科学思维的培养

文/陈良芳

生物实验教学中科学思维的培养

文/陈良芳

中学生物实验课教学是实施科学素质培养的重要教学环节。本文针对当前生物实验课存在的问题，结合《分子与细胞》模块的教学实践，谈谈在实验教学中培养学生科学思维的重要性及策略。

新课标指出“生物科学是实验科学”、“实验教学既是一类探究活动，也是生物教学的基本形式之一”，明确定位了实验教学在生物教学中的地位。因此，在生物学的课堂上不可或缺的教学方法就是借助实验手段将所要传播的知识、方法和科学精神巧妙的融合在一起。

1 问题的提出

在传统的实验教学中，几乎都是学生模仿教师的演示或照着实验指导的步骤按部就班的进行操作。当然，生物实验必须重视“做”，但是，实验不光是“做”，还是要“想”的，技能训练仅是较低层次的实验能力，实验能力更应该是一种思考的能力，其能力的体现不仅包括实验操作能力，更包括在实验过程中通过观察和思考所表现出的科学的研究方法。

2 实验教学中培养学生实验能力的途径

教师在学生实验中如何加大实验过程思维力度，引导学生更多思考是实验教学改革的重要发展方向。教师对学生实验分析能力的培养可以从以下几个方面着手：

2.1 实验材料的选择

正确取材是实验成功的第一步，因而在实验分析时，要首先考虑取材是否正确。例如，“检测生物组织中的还原糖”的实验中，选材时要求应选择白色或近于白色的植物组织，这样就避免了材料本身的颜色遮盖反应产生的颜色。但在学生的实际操作中尽管选择了苹果汁或梨汁做实验材料，因为这两种果汁在空气中容易发生褐变，实验现象仍不明显，这时老师应引导学生思考是否可选择其他的含糖量高又不会在空气中发生褐变的植物组织，学生通过上网或查找文献资料或许会找到理想的材料（如洋葱汁或白萝卜汁）。这样不仅可使学生获得某种程度的满足感，也培养了学生的动手能力和实验兴趣，通过对材料的选择、比较与分析中，培养了学生的实验意识和科学思维。

2.2 实验现象的观察与记录

在实验教学中，让学生通过实验以及对实验现象进行仔细地观察和记录，可以发现和验证生物学原理，学习科学的探究方法并获得生物学知识。这对于培养学生实事求是的科学态度有着不可替代的作用。在“检测生物组织中糖类，脂肪，蛋白质”的实验中，发现不少学生在写实验记录时，记录苹果组织中是否含有上述三种化合物时，他们想当然地认为只含有糖类，由此看出他们并没有认真做实验。针对这种情况，我的做法是要求这部分学生重新做实验，并按所观察到的现象记录实验结果。在这些细节上的严格要求，不仅使学生学到了扎实的生物学知识，也培养了学生实事求是的科学态度。

2.3 实验结果的分析

在实验教学中，往往会出现实验现象跟教材中预设的实验现象不相符。如在“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验中，学生无论用口腔上皮细胞还是用洋葱鳞片叶内表皮细胞做实验材料，效果都不明显，几乎都看不到被染成绿色的细胞核，整个视野都呈现浅紫色。这个时候我没有简单的将学生的实验结果定义为失败，而是鼓励他们去积极的寻找原因。最后学生通过查阅资料发现该实验的染色机理是：甲基绿和吡罗红混合染色剂在对DNA和RNA进行染色时，两者之间存在着竞争机制，甲基绿容易与聚合程度高的DNA结合呈现绿色，吡罗红容易与聚合程度低的RNA结合呈现红色。同时当PH偏低时，甲基绿染色效果差，当PH偏高时，则吡罗红染色效果差。而我们在配置甲基绿吡罗红混合染色剂时要求将PH值调到4.8，而在实际操作中，当我们染色以后存在一个用盐酸水解的过程，导致PH偏低，造成绿色染不上。这时学生大胆提出能否省去酸解这一步，保证染色全程在适宜的PH下进行，结果实验现象十分明显。在这个过程中，学生学会了从材料、原理、试剂和方法等实验的各个要素正确分析实验失败的原因，从而培养了实验分析和探究能力。

3 实验能力培养过程中应注意的几个问题

3.1 转变教学观念，做学生实验的引导者

在学生分组实验前，教师有必要先做预实验，及早了解实验过程中可能会出现哪些问题，如果出现了问题应该如何解决等等。如在“温度对酶活性的影响”的实验中，老师通过预实验了解到放于冰块中维持5分钟的那支试管结果不明显。当学生在操作的过程中可以引导学生将冰块换成冰水混合物，将保温时间延长至8分钟，经过这样的引导，学生做出的实验结果比较明显。

3.2 让学生多动手，培养学生实践操作的能力

动手操作是生物学科特有的课堂教学形式。操作是一种技能，操作强调动手，行为心理学告诉我们，一种技能需要足够的刺激才能形成，要让学生多动手，从操作的角度培养学生的科学技能。学生通过自己亲自动手既体验了自主学习的快乐，也提升了学习的价值。

3.3 改变实验课的评价方式。

实验教学的评价既要考评学生对实验原理、实验结果的理解，更要考评学生在实验过程中多表现的实验态度、实验能力。对实验成功与否的认定不仅限于是否得出正确的实验结果，更重要的是参与了实验的过程，通过合理的评价改变做与不做实验都一样、做不好还不如不做的现象，形成一种“做”比“看”好，能独立地做，创新地做则更好的实验氛围。

（作者单位：福建省福州鼓山中学）