有效利用实验室，引导学生操作生物实验

叶艳秀

摘 要：众所周知，生物学是研究生命现象和生命规律的基础科学，实验是进行生物学研究的主要方式。《普通高中生物课程标准（2017年版）》中早已提出建构实验室，开放实验室，创新生物实验的要求。但是，在当前的高中生物教学中存在着实验室利用率不高的问题，如此问题的存在限制了学生生物学习水平的提高。对此，笔者在教学实践的过程中，着力探索有效利用实验室，创新生物实验的策略。在这篇文章中，笔者将就探索到的策略进行详细阐述。

关键词：高中生物;实验室;创新实验

众所周知，生物学是研究生命现象和生命规律的基础科学，实验是进行生物学研究的主要方式。同时，实验教学是高中生物教学的重要组成部分，是指在生物教学活动的开展过程中，教师联系教学需要引导学生操作一定的仪器和药品，有针对性地对生物结构和生理功能进行观察、研究，发现生物现象，获取生物本质、规律的教学活动。实验室是开展生物实验教学活动的主要场所。但是，当前大部分学校尽管建设了生物实验室，但是实验室的利用率较低，导致学生们的生物实验学习效果不佳，对生物教学质量产生了消极影响。此外，部分教师尽管依托实验室开展了生物实验教学活动，但是是以教材为指导的，导致实验缺乏创新性，同样影响实验教学效果。针对该情况，要想有效地开展生物实验教学活动，教师不但要提高生物实验室的利用率，还要切实地创新生物实验，使学生通过操作生物实验深入地理解生物内容，锻炼实验操作能力。

一、提高生物实验室利用率

提高生物实验室的利用率是以有效地开放生物实验室为基础的。在长期的生物教学实践过程中，笔者发现要想提升生物实验室的利用率，需要从如下方面开放实验室：

（一）开放实验室时间

充足的实验时间是学生有效操作实验的保障。当前大部分学校的生物实验室利用率低，是因为实验室的开放时间不足。一般情况下，这些学校根据生物实验教学需求，以课堂教学为依据开放实验室。课堂教学时间有40分钟，在短短的时间里，学生们是难以有效地操作实验的。因此，提高实验室的利用率，学校要切实地开放实验室时间。所谓的开放实验室时间是指打破课堂教学限制，利用课余时间安排生物实验活动。

本校将学生的课余时间和周末时间作为开放实验室的时间。依托实验室的开放时间，笔者会首先为学生们预约实验室，之后，根据生物教学内容为学生们设定明确的双眼操作内容。比如，在本周三笔者引导学生们完成实验项目报告，笔者会为他们预约下周三的生物实验室，引导他们在做好充分的准备之后走进实验室，提高实验操作率。当此次实验具有周期性的时候，笔者会继续为学生预约周四周五的实验室，保证学生们在重复操作实验的过程中，切實地发现实验现象，获取生物知识。

（二）开放实验室空间

时间和空间是影响学生学习效果的主要因素，同时也是影响实验室利用率的主要因素。在开展高中生物教学的时候，开放了实验室的时间，自然还需要开放实验室的空间。在当前的高中生物实验教学活动的开展过程中，尽管大部分教师会将学生带入实验室，但是实验室空间有限，学生们几个人挤在一起，如此导致部分学生无法获得动手操作机会，影响了实验效果。针对该情况，笔者觉得学校需要开放实验室空间。

比如，在实验室大楼中，学校可以专门地为学生们开辟出几间开放性的实验室，同时开放实验室的时间。在开放实验室空间的同时，还要为学生们提供充足的实验器材。笔者在组织生物实验教学的时候，会联系实验需要，引导学生们提前申请需要的实验材料，由实验室管理人员提前将实验材料摆放到实验室。为了使学生们自主地有效利用实验材料，笔者会提前一周指导他们设计实验方案，制作实验报告单，并将实验报告单上交给生物老师或实验室管理员，由他们有针对性地指导操作实验。

（三）开放实验室项目

实验室项目是实验室的重要组成部分，在一定程度上直接决定了学生的实验操作情况。开放实验室的目的是驱动学生自主操作生物实验，借助实验提高生物学习效果。所以，在开放实验室的过程中，教师还要围绕学生们的生物学习实际情况，尤其生物实验操作情况，开放实验项目，最大限度地满足学生们的实验操作需求。

比如，教师可以引导学生们联系所学内容自主地开发一些趣味性的小实验。根据学生们总结出的实验内容，在实验室有针对性地准备、提供实验器材，驱动学生们自主动手操作。也可以引导学生们深入地探究所学内容，从知识内容中挖掘出探究问题，根据具体问题设计生物实验方案，之后走进实验室中对相应的实验器材进行操作。

二、创新高中生物实验

在传统的高中生物教学活动的实施过程中，大部分教师严格地按照教材中现成的实验内容，按部就班地引导学生操作。教学实践证明，如此实验教学是枯燥、乏味的，学生很容易失去操作实验的兴趣。高中生物课程标准中针对该情况早已提出了创新实验的教学要求。所以，在开放高中生物实验室的过程中，教师还要联系教学需要创新实验，最大限度地发挥实验室作用，同时也使学生们创新性地创作生物实验，获取生物知识，锻炼实验能力，发展创新能力。

（一）引导学生掌握基本实验操作技能

实验操作技能是学生们有效参与生物实验操作活动的基础。当学生无法有效地掌握实验操作技能的时候，其在参与实验操作活动的过程中将会遇到各种各样的问题，严重地影响实验操作效果。对此，在组织高中生物实验教学的时候，笔者以日常教学为依托，训练学生实验操作技能，帮助他们夯实自主有效操作实验的基础。

以“质壁分离实验”为例，在此次实验中，学生们需要准确地操作显微镜。所以，在组织课堂教学活动的时候，笔者将操作显微镜作为重点内容，多种方式地训练学生显微镜的操作技能。具体地，笔者在教学活动开展之初，先利用多媒体课件向学生们展现操作显微镜的视频，引导学生们观察，总结操作显微镜的方法。接着，根据学生们的总结情况，笔者有针对性地操作演示显微镜，使学生们在视觉的作用下，“体验”先用低倍显微镜，再用高倍显微镜这一过程，并在此过程中了解先调粗准焦螺旋，再调细准焦这一内容。在学生们掌握了显微镜的操作方法之后，笔者将他们带入实验室中，引导他们迁移知识经验自主地动手操作。如此做法，不仅使学生有效地掌握了实验器材的使用方法，还使他们切实地锻炼了实验器材的操作技能，便于夯实创新实验基础。

（二）多方面地创新高中生物实验

在学生们掌握了基本实验操作技能之后，教师要立足学生们的发展情况和具体的教学内容，创新生物实验，驱动学生们学用结合地操作实验，借助实验发展生物学习能力。在开展高中生物实验教学的时候，笔者一般会从如下方面着手创新生物实验：

1.創新实验材料

实验材料是学生们操作生物实验的基础，也是有效保证生物实验顺利实施的基础。在组织生物实验教学活动之前，教师必须选择适宜的实验材料。在长期的教学实践过程中，笔者总结了如此选择实验材料的原则：可控性、可操作性、易得性等。在这些原则的作用下，笔者创新性地选择实验材料。

以“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”为例，教材中指导师生将苹果或梨作为还原糖，在清洗了苹果或梨之后，将其切成小块，放进研钵中，加入水后慢慢地研磨，接着进行过滤，获得匀浆。如此操作是较为麻烦的。对此，在组织实验教学活动的时候，笔者创新性地引导学生们用葡萄替代苹果或梨。这是因为葡萄中含有葡萄糖，不管是何种品质的葡萄，其果肉都是白色的。所以，学生们只需要在实验操作过程中，将葡萄去皮，接着快速地用双手挤出葡萄汁，加水稀释，如此可以快速地检测还原性糖。如此创新实验材料，不仅有效地减小实验操作难度，节约了实验时间，还便于学生切实地体验生物实验，锻炼实验操作能力。

2.创新实验试剂

试剂是学生操作生物实验的重要工具。受到多种因素的影响，在实施高中生物实验教学的时候，教师无法按照教材要求为学生们提供需要的实验试剂，导致实验活动无以为继，影响了生物教学效果。创新实验试剂是解决此问题的主要途径。尤其，通过创新实验试剂，不仅可以弥补传统实验教学不足，辅助学生们有效地操作实验，还可以使学生潜移默化地锻炼创新能力，促进生物学习质量的提升。

以“检测生物组织中的淀粉”为例，教材中遵循淀粉遇碘液变蓝这一原理，引导师生利用碘液操作实验。但是，在实验操作过程中，笔者发现往往因为染色过深，导致淀粉出现了黑紫色的情况。在这样的情况下，学生是无法准确地探寻到实验结果的。为了解决此问题，在开展教学活动的过程中，笔者创新性地引导学生改进试剂。具体地，笔者指导学生们将现成的碘液稀释3—4倍。在应用稀释后的碘液操作实验的时候，淀粉遇到碘液变为亮蓝色，实现现象明显，借助如此明显的实验现象，学生们获取实验结果。

3.创新实验方法

实验方法是有效开展生物实验教学活动的保障，也是学生准确操作生物实验的基础。传统的高中生物实验教学效果不佳，主要的原因是教师使用的实验方法较为单一。教学实践证明，教师长期应用单一的实验方法，很容易地使学生失去实验操作兴趣。而且，学生在单一实验方法的作用下，也难以有效地掌握生物内容，局限了生物实验能力的发展。课程标准中针对生物实验方法早已明文地要求教师创新实验方法，引导学生掌握实验方法，提高学生实验水平。对此，依托生物实验室开展实验教学活动的时候，笔者创新实验方法，驱动学生省时省力地操作实验，并在实验过程中探究到其他方法。

以“绿叶中色素的提取和分离”为例，在操作实验的过程中，学生们需要又细又直地画出滤液细线。这对于大部分学生而言是一大阻碍。立足此情况，在开展实验教学活动的时候，笔者创新方法，引导学生们使用吸水笔吸取少量的色素提取液来绘制滤液细线。此外，此实验要求滤液细线不能没过层析液，否则很容易导致实验失败。对此，笔者创新性地引导学生们将一个大头针的一端插入试管塞，将另外一端折成一个钩子，再用一个回形针夹住滤纸带，将其挂在大头针的钩子上，之后调整回形针的高度。通过创新实验方法，学生们不仅轻松地完成了实验任务，还汲取了创新实验方法的经验，为自主地创新实验做好准备。此外，通过有效地完成生物实验，学生们的生物学习效果也大大地得到了提高。

总而言之，实验是高中生物学科的重要内容，也是学生有效学习生物知识，锻炼生物能力的主要途径。在开展高中生物教学活动的时候，教师要多种方面地开放生物实验室，为学生提供操作实验的场所。同时，训练学生实验操作技能，创新生物实验，借此在弥补传统实验不足的基础上，提高实验教学质量，也使学生通过操作实验，获取生物知识，锻炼实验操作能力，为实现有效发展打下坚实的基础。

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