Q9p江苏省大港中学
 中学生物学实验教学是生物学自身特点，生物学教学中加强实验设计能力是培育学生创新能力的一个重要手段，是培养学生组织中学生物实验及兴趣小组活动能力的重要方法。由于历史等原因，我国的生物实验教学起步较晚，以致重知识、轻实验，重理论、轻实践，学生的“高分低能”现象至今仍相当严重。新世纪中学生物课程的教育目标，应当以全面提高学生的生物科学素养为宗旨，以培养学生的创新精神和实践能力为重点。课程目标的能力要求的第四条是对学生科学探究技能的要求。通过对学生探究能力的培养，有助于学生深入地认识科学的本质特点，加深对生物学知识的理解，也有助于培养学生的科学态度和创新精神。实验是科学探究的基础，生物实验一般可以分为两类，一类是验证性实验，另一类是探究性实验。有些生物老师对这两类实验还存在着模糊的认识，在教学设计中存在偏差。本文试图从不同角度分析阐明两类实验的区别，以有利于更好的进行生物实验教学。1.验证性实验
验证性实验是指对研究对象有了一定了解，并形成了一定认识或提出了某种假说，为验证这种认识或假说是否正确而进行的一种实验。验证性实验强调演示和证明科学内容的活动，科学知识和科学过程分离，与背景无关，注重探究的结果（事实、概念、理论），而不是探究的过程。实验教材或指导对实验的原理、步骤和现象都做了详细的交待。因此，学生只须照章行事，要让学生在模仿中掌握一定的实验方法和技能。验证性实验传递了这样一种信息：了解一个发现和如何把这个发现的结果应用到一个确定的问题上比直接学习如何发现要重要得多。验证性实验强调实验操作和观察等个别智力技能，强调任何快速经济的获得生物知识。 验证性实验是为了培养学生的实验操作、数据处理等其他技能，学生们检验一个已知的结果是正确的，例如观察植物细胞的质壁分离与复原实验，根据实验要求所获得的结果（是否出现质壁分离和复原的现象）来验证实验原理。
验证性实验通常采用“告诉———验证———应用”的教学模式，学生们用实验验证已学过的生物学原理、概念或性质，这种“照方抓药”模式是高度固定化的。
1.1 预习：每小组分别熟悉实验内容，分析确定重点和难点，写出预习报告，经教师审阅后，进人下一步。
1.2 材料准备：准备实验用具、配制药品及培养实验材料。
1.3 预备实验：每小组进行一次或多次预备实验，通过预备实验进一步熟悉实验内容，了解操作过程中容易出现的问题。如在做洋葱表皮细胞观察时，有的小组发现表皮撕取过大或过小时加水盖片后会出现气泡、染色液过多或过少等问题，并找到了解决的办法。
1.4 指导实验：经过以上前期工作，首先准备板书，然后讲解实验原理、方法及注意事项，在实验过程中回答学生所提出的各种问题，最后布置作业。
1.5实验报告批改：通过批改实验报告发现其中存在的问题。写出评语，提出改进办法。
2.探究性实验
探究学习是美国芝加哥大学教授施瓦布(SchwabJJ)倡导的，目前已被教育工作者所重视。探究学习是一种参与性和体验性的并在教师指导下展开的具有严密的学术性的创造活动。在此活动中，学生通过自主地参与获得知识的过程，培养研究自然所必需的探究能力，形成科学概念，进而养成探索未知世界的积极态度。
探究性实验，是指学生在不知道实验结果的前提下，以教师所给的启发性问题为指导，通过实验设计、实验操作、思考分析得出结论的实验形式。现代生物学关于实验探究式教学地思想是要求学生主动参与实验地设计、操作过程，获得具体的经验，从而达到形成、巩固并扩充科学概念和理论的目的。为此，教育部在初中和高中的新教材中都增添了许多培养学生这方面能力的探究性实验，如初中的“探究光对鼠妇生活的影响”、“探究种子萌发的环境条件”等；高中的“培养液中酵母菌种群数量的变化”、“土壤中微生物的分解作用”等。实践也证明，学生主动参与这些教学活动，不仅有利于学生主动完成知识构建，深刻理解和掌握所学内容，而且能促进学生主体性（自主性、主动性、创造性和社会性）的发展。在教学过程中，教师应引导学生认识到任何一个重大的科学发现（如课本中穿插的光合作用的发现、青霉素的发现等）都是一个发现问题、探索问题和解决问题的过程。让学生熟悉探究的一般模式是：发现问题——提出假设——实验设计——实验验证——得出结论。组织好一堂好的实验课是生物实验教学的关键。教师应根据探究的一般模式来引导学生。对于高中生只要作适当的提示，而对于初中生教师要注意引导，让他们逐步的观察，发现问题寻找方法解决问题。我校生物组利用学校良好的实验条件，在实验课中进行了一系列的探究性实验的尝试和实践。
2.1 观察、产生问题感并作出适当得假设
观察是探究实验得第一步。很多科学发现就是藏在“偶然”和“司空见惯”中，通过观察，学生能产生一定的问题。在教学过程中，教师可以先创设一些问题的情景，如可将问题产生直接相关的具体事物呈现出来，以此引导学生的注意，启发学生思考，从而激发学生的问题感，使学生产生探索的欲望。教师可要求学生根据已学过的有关知识或经验尝试用言语表达自己对问题的理解，即作出假设。
2.2 实验方案的设计
假设是否正确就需要设计相应的实验来验证。在设计实验过程中，教师应引导学生以假设为基础，明确实验的目的，并对实验材料、方法手段的可行性加以斟酌，要有清晰、简洁的实验步骤。并且要把可能出现的结果也在实验方案上反映出来。所谓实验设计，就是要求学生设计实验原理，选择实验器材，安排实验步骤，设计数据处理的方法及分析实验的现象。它包括设计实验方案、设计实验步骤、设计实验改进方法等。实验设计，主要考查学生是否理解实验原理，是否具有灵活运用实验知识的能力，是否具有在不同情境下迁移知识的能力。
教师可要求学生以小组为单位进行讨论，并选择代表以适当的形式表达自己小组实验方案。在这过程中小组间必然会产生不同的意见并引起争执，学生为弄清楚是非，往往会以比较高的热情投入到实验活动中。有时个别学生会提出一些有一家创设性的设计方案来，教师对此要给予足够的重视和适当的鼓励。在设计实验过程中，为了增强实验的说服力，教师应引导学生设置对照组。即设计诸多因素一致只有一个因素有差异的一组实验，通过对照比较得出结论。在实验过程中，教师应特别强调“等量”的问题：只有条件相同、材料相等，实验才具有可比性，才有可能得出符合实际的正确结论，这是进行科学精神教育的关键之一。 如在观察唾液淀粉酶的消化作用实验时，教师可以放手让学生去进行实验，然后让学生去分析、讨论实验的结果，并得出理论上的结论。还可以允许学生按照实验原理，设计一些不同的实验方法，从而达到培养学生创新思维的目的。在这个实验中，有两个等量的问题：一是两支试管中的浆糊都是2ml，二是两支试管中分别加入了等量的水和唾液。此外还要强调将两支试管分别加入水和唾液是作对比实验用。对比实验是科学精神教育的重要内容之一。这样通过实验，引导学生从实验的实践中获取知识和方法，这对学生形成科学的精神有着潜移默化的作用。
2.3 实验过程的安排
探究实验的目的并不在于得出一个统一的结果，而重在使学生直正参与探究过程，从过程中获得具体经验和方法训练。教师首先要帮助学生改变追求统一结果的习惯，引导他们关注探究的过程。最好的办法是要求学生边实验、边记录。实验记录能如实放映学生在实验过程中的参与程度。观察的记录必须是真实的，不能随意修改。特别是一些与预期效果不同的实验效果，更要求学生真实记载。并告诉学生科学是经过无数的失败和反复的探索才能最终得出结论，这就是一种科学精神的培养。生物学是一门实验性学科，实验的过程、数据不容篡改，培养学生实事求是的、严谨的科学精神。在实验过程，教师应深入一个小组参与实验的全过程，掌握具体、准确的学生操作的细节；同时要注意全面巡视，了解整体情况；还应收集来自小组长和科代表的反馈信息，了解实验过程中学生普遍存在的问题和具有代表性的问题，以便教师能及时的给予指点和帮助纠正。有时候，一个实验只能在课堂上完成一部分，其余需在课后完成。这时教师不能完全放手让学生去做，应该不定时地去督促、指导和学生一起把实验完成。
实验结束后，教师应要求学生重新审查自己的实验过程，并以书面的形式整理出一份较详细清晰的实验方案。方案应包括：实验目的、材料用具、方法步骤和实验结果等。这项训练有助于学生形成审慎密、条理清晰的思维习惯，有助于提高学生的实验能力。
2.4 结论的提出
实验结束后，根据实验结果就能对个实验得出一定的结论。如果结论与我们的假设不一致，那么，首先教师应和学生分析实验过程，看看有无错误的地方，甚至可重复几次实验。若得出的结论仍假设不相符，那教师就得和学生一起重新思考，提出新得假设，再设计新得实验，直至找到正确的结论。
3、教学体会
作为一堂实验课，为了使学生自主学习，充分讨论达到自我提高，一课时的时间安排较为紧张，以两节连排的课为宜。通过两节课的实验教学能够进一步增强学生的学习兴趣，对于学生的思维能力、研究能力和创造能力、动手能力以及学科问知识迁移的能力提高都有一定的作用，也培养学生严谨的科学态度、科研意识和创新精神奠定了基础。
笔者认为，生物新课程理念的核心，就是要基于学生全面发展和终生发展的需要，设法去促进每个学生充分发展生物科学素养。为此，我们不仅要在生物实验教学中。而且应在整个生物学科教学中围绕这一理念开展教学研究。深入地探讨、摸索切实可行的体现方法和实施的措施，同时还应通过实践探索不断地完善和发展这一新课程理念。
此外，学会独立思考、独立操作是一个人创造能力的基本要求，而在此基础上的合作，则是一个群体乃至整体人类开发创造能力的需要，现代诺贝尔奖获得者常为2人和3人，同时他们又都来自于著名的科研群体，这便是最好的证据。因此，在实验教学的学法指导中，教师应加强对学生如何在小组内进行分工合作实践的指导，培养每一位学生独立完成实验的能力及合作的意识。 |
