李惠新

近日，筆者有幸參加了我市基于“實驗探究”的生物課堂教學(xué)評比活動，從說課到上課，完整地參與了整個活動過程，收獲了很多關(guān)于生物實驗教學(xué)的感想與體悟。

本次活動首先通過說課形式的比賽，從9名參賽選手中遴選出了4名優(yōu)秀的青年教師進入了實驗教學(xué)的比賽環(huán)節(jié)。4名教師分別選擇了“探究不同濃度NaCl溶液中洋蔥內(nèi)表皮細胞的吸水和失水”“觀察山茶花花瓣表皮細胞的質(zhì)壁分離及質(zhì)壁分離復(fù)原”“探究光強度對綠蘿光合作用的影響”和“探究胰島素引起小金魚的低血糖效應(yīng)”4個實驗課題進行課堂教學(xué)。前兩節(jié)課是細胞生物學(xué)實驗內(nèi)容，主要是運用數(shù)碼顯微互動教室進行教學(xué)，側(cè)重于在現(xiàn)代生物實驗技術(shù)條件下實驗觀察、實驗操作等能力的形成和提高；后兩節(jié)課則是生理學(xué)實驗內(nèi)容，主要是通過讓學(xué)生嘗試進行實驗設(shè)計，側(cè)重于變量控制和實驗對照，獲得提出實驗思路和進行實驗結(jié)果分析處理等初步的實驗探究的能力。

一、關(guān)于高中生物課開展實驗教學(xué)的兩點反思

1.開齊開足教材中的學(xué)生實驗 讓實驗教學(xué)成為生物教學(xué)的常態(tài)

生物科學(xué)的一些基本研究方法，如觀察法、比較法和實驗法等是在生物科學(xué)發(fā)展進程中逐步形成的。特別是19世紀以來，當實驗方法成為生物學(xué)主要的研究方法時，人們通過人為地干預(yù)、控制所研究的生物對象，并通過這種干預(yù)和控制所造成的效應(yīng)來研究生物的一些屬性，這讓生物學(xué)成為了真正意義上的科學(xué)，特別是現(xiàn)代生物學(xué)，離開了實驗，幾乎就不可能發(fā)展。 因此，作為實驗科學(xué)的生物學(xué)，學(xué)生實驗教學(xué)應(yīng)是高中生物教學(xué)中的一個重要環(huán)節(jié)，應(yīng)是生物教學(xué)的一種常態(tài)。

通過對這4節(jié)生物實驗課的觀摩，筆者深切地體會到在生物教學(xué)中開展學(xué)生實驗活動，不僅可以增強學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)的興趣，更重要的是能讓學(xué)生養(yǎng)成以科學(xué)的視角去觀察、分析和解釋生物學(xué)現(xiàn)象的習(xí)慣，更科學(xué)地理解所學(xué)的生物學(xué)原理和規(guī)律，有利于學(xué)生客觀地觀察和描述生物現(xiàn)象，學(xué)會確認變量、設(shè)計可行的實驗方案，學(xué)會利用數(shù)學(xué)方法處理、解釋數(shù)據(jù)等多方面的實驗探究能力，并有利于形成批判性和創(chuàng)造性的思維方式。但至今仍有一部分學(xué)校因為應(yīng)付高考課時緊、實驗條件欠缺及專職實驗教師缺乏等原因，教材中要求的學(xué)生實驗基本沒有開設(shè)，或是只開設(shè)了一小部分，一些生物教師仍然停留在“講實驗”，而不是讓學(xué)生“做實驗”。長此以往，此類學(xué)校要提高學(xué)生生物科學(xué)素養(yǎng)可能永遠只是一句空話，教師和學(xué)生只能做一個知識的容器，根本談不上學(xué)生創(chuàng)新能力的形成。筆者認為，生物教師應(yīng)該有責任和義務(wù)創(chuàng)造條件多開設(shè)學(xué)生實驗，讓學(xué)生體驗到實驗的樂趣和作用。

2.不斷更新實驗硬件設(shè)施 讓先進的實驗設(shè)備運用于中學(xué)實驗室

此次活動中，有兩位年輕教師成功地運用顯微數(shù)碼互動教室進行了細胞學(xué)內(nèi)容的實驗教學(xué)，讓更多的生物教師感覺眼前一亮。顯微數(shù)碼互動教學(xué)借用信息化手段，突出了實驗教學(xué)的互動性，不僅給師生直觀地展示出微觀世界，而且使教師教學(xué)與學(xué)生探究的過程更加高效、便捷，提高了課堂教學(xué)的有效性。這種信息化的顯微教學(xué)裝備在生物教學(xué)中的應(yīng)用，在優(yōu)越的示教功能、實時監(jiān)控指導(dǎo)功能、溝通互動功能及對圖像的靈活處理等方面都讓在座的教師印象深刻。

當前，很多重點中學(xué)都對一些常用的實驗儀器進行了升級換代，如將簡陋的單目光學(xué)顯微鏡更換成了使用更方便、效果更好的雙目電光源顯微鏡，并建成了數(shù)碼顯微互動教室、植物組織培養(yǎng)實驗室、植物生理實驗室及分子遺傳學(xué)實驗室等更高級的中學(xué)生物實驗室。此次活動中，筆者了解到我市20%左右的學(xué)校的實驗設(shè)備仍停留在20世紀90年代的水平。由此可以推想全國的中學(xué)生物實驗室的更新?lián)Q代情況。此次活動的明顯效果是已經(jīng)讓參與活動的生物同行們產(chǎn)生了將自己學(xué)校實驗設(shè)備升級換代的強烈欲望，筆者想，是否全國的同行們都應(yīng)反思如何及早地推動自己學(xué)校實驗設(shè)備的升級換代呢？

二、對高中生物實驗教學(xué)中幾個值得注意問題的探討與反思

在比賽活動中，4位教師各盡所能，教學(xué)精采紛呈。深入研究他們的實驗教學(xué)，發(fā)現(xiàn)不同的教師有不同的表現(xiàn)優(yōu)異之處，但也存在著許多相對共性并值得更多生物教師在實驗教學(xué)中深思和探討的問題。

1.實驗教學(xué)中教師和學(xué)生的地位把握問題

“教師起主導(dǎo)作用，學(xué)生是學(xué)習(xí)主體”這一教學(xué)理念已隨著不斷深化的教學(xué)改革深入廣大教師心中，在一般的課堂教學(xué)中，教師們都能以學(xué)生為主體開展教學(xué)活動。但在實驗教學(xué)中如何體現(xiàn)“教師起主導(dǎo)作用，學(xué)生是學(xué)習(xí)主體”？實驗教學(xué)中要將多少時間分配給學(xué)生進行實驗操作？實驗教學(xué)應(yīng)側(cè)重于教師的理論分析和歸納總結(jié)，還是應(yīng)放手讓學(xué)生盲目地動手實驗？這是生物實驗教學(xué)中教師常見的困惑。

本次比賽活動中，擔任“探究胰島素引起小金魚的低血糖效應(yīng)”課題教學(xué)的教師注重引導(dǎo)學(xué)生分析本實驗原理和如何進行實驗方案設(shè)計，對“實驗操作要點”“實驗注意事項”只在多媒體課件中展示，“實驗材料和一般實驗儀器的使用”只讓學(xué)生事先閱讀相關(guān)實驗說明，學(xué)生在教師有效的指導(dǎo)下有序地開展了實驗。這樣的教學(xué)安排給聽課的教師留下深刻的印象。但也有個別教師給人感覺“搶了學(xué)生的鏡頭”，教師分析得多，學(xué)生活動的時間少，沒有充分體現(xiàn)實驗中學(xué)生的主體地位。

筆者認為，實驗教學(xué)中教師的作用應(yīng)充分體現(xiàn)在兩個方面：一是實驗課前與學(xué)生實驗操作時的指導(dǎo)與幫助作用，如操作要點的點撥和實驗注意事項的適度提醒；二是實驗課后的總結(jié)與提升作用，對于實驗的成敗及實驗中出現(xiàn)的各種情況，教師應(yīng)組織引導(dǎo)學(xué)生進行一定的討論，并幫助分析原因?？傊?，學(xué)生在實驗教學(xué)中應(yīng)充分體現(xiàn)主體地位，積極地參與實驗的操作、認真觀察實驗現(xiàn)象，積極思考實驗出現(xiàn)的問題，認真分析實驗結(jié)果等，教師依然只是指導(dǎo)者和幫助者。

2.實驗教學(xué)中組內(nèi)成員間的有效分工合作問題

中學(xué)的學(xué)生實驗由于學(xué)校實驗儀器設(shè)備有限、節(jié)約實驗成本和實驗教學(xué)需要（如有些實驗單人無法完成）等原因，往往會由2人或4～5人組成一個實驗小組開展實驗教學(xué)，這樣有助于每位學(xué)生學(xué)會與他人協(xié)調(diào)配合和合作學(xué)習(xí)。但是，以小組為單位開展實驗，教師如沒有對學(xué)習(xí)小組的分工合作進行有效指導(dǎo)，就會出現(xiàn)動手能力強的學(xué)生和學(xué)習(xí)優(yōu)秀的學(xué)生動手機會多、表現(xiàn)機會多，組內(nèi)其他同學(xué)站在邊上旁觀的現(xiàn)象。

本次比賽活動中，擔任“探究不同濃度NaCl溶液中洋蔥內(nèi)表皮細胞的吸水和失水”課題教學(xué)的教師指導(dǎo)得比較好。她是以4個學(xué)生為一個學(xué)習(xí)小組展開實驗教學(xué)的，事前該教師就指導(dǎo)各實驗小組依據(jù)各自的特長分別選出組內(nèi)的實驗操作員、電腦操作員、數(shù)據(jù)處理員和成果匯報員。實驗時，4個同學(xué)分工不同但相互配合，有序地完成了實驗的各個環(huán)節(jié)。而有的實驗課，則由于教師沒有組織指導(dǎo)好小組的合理分工，實驗過程中就不能讓全部學(xué)生都積極地參與，有較多的學(xué)生只是做了實驗的“旁觀者”。因此，筆者認為，教師在組織小組實驗時，應(yīng)分析并發(fā)揮每個學(xué)生的特長，在實驗開始前對每個小組成員進行合理分工，讓小組各成員協(xié)作配合，這樣，每位成員才能盡其所能充分參與實驗過程，體驗實驗成功的快樂或收獲實驗失敗的經(jīng)驗。

3.實驗教學(xué)中實驗結(jié)果的總結(jié)與反饋問題

實驗教學(xué)時，實驗情況的總結(jié)與反饋環(huán)節(jié)很重要，能有效地幫助學(xué)生從感性的實驗經(jīng)驗提升到理性的理論認知層面。但教師在總結(jié)反饋時，可能往往只會找一些成功的學(xué)生實驗成果進行全班展示，讓全班同學(xué)一起分享實驗成功的喜悅，而對于一些實驗失敗或?qū)嶒灥漠惓Ｇ闆r則指導(dǎo)分析得較少。

此次活動中，擔任“探究胰島素引起小金魚的低血糖效應(yīng)”課題教學(xué)的教師在組織學(xué)生進行實驗設(shè)計時，發(fā)現(xiàn)學(xué)生的實驗設(shè)計方案多種多樣，有設(shè)計正確的實驗方案，也有設(shè)計不合理的甚至錯誤的實驗方案，該教師就大膽地嘗試讓所有的小組（不管正確與否）根據(jù)自己設(shè)計的實驗方案開展實驗，在實驗中讓學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)錯誤并進行糾偏。最后，在反饋總結(jié)階段，教師再幫助分析并查找錯誤的原因，指出實驗的一些不合理之處。擔任“探究光強度對綠蘿光合作用的影響”課題教學(xué)的教師，對于部分實驗小組出現(xiàn)“較弱光照下葉片上浮現(xiàn)象反而出現(xiàn)得更快”這樣的異常實驗現(xiàn)象，也有效地組織學(xué)生進行了深入的討論和分析。

筆者認為，如果實驗教學(xué)時，教師在總結(jié)反饋階段只知分享實驗成功的喜悅，而不幫助學(xué)生分析討論實驗失敗的原因或?qū)嶒炛谐霈F(xiàn)的異常情況，時間長了學(xué)生就只會一味地按部就班地開展實驗，只會追求實驗成功時的一點點喜悅，而不能也不敢進行實驗創(chuàng)新，不能養(yǎng)成在實驗過程中積極思考的習(xí)慣，不能形成實事求是的科學(xué)思維，又談何創(chuàng)新能力和創(chuàng)新思維的養(yǎng)成呢？事實上，科學(xué)史上一些偉大的科學(xué)發(fā)現(xiàn)往往來源于實驗中偶然出現(xiàn)的一些小差錯，因此，對實驗異常情況和實驗失敗的原因進行分析也應(yīng)是實驗歸納分析的一種常態(tài)。

4.實驗教學(xué)中學(xué)生良好實驗習(xí)慣的養(yǎng)成問題

“習(xí)慣造就性格，性格決定命運”“孩子成功的教育從好習(xí)慣培養(yǎng)開始”等名言都闡述了一個人形成好習(xí)慣的重要意義。中學(xué)養(yǎng)成良好的實驗習(xí)慣是學(xué)生長大后開展科學(xué)實驗研究的堅實基礎(chǔ)，在中學(xué)生物實驗教學(xué)中強調(diào)良好實驗習(xí)慣的形成同樣非常重要。此次活動中，對于學(xué)生良好的實驗習(xí)慣的養(yǎng)成幾位教師都比較重視。如每位教師都有效地提醒了學(xué)生實驗過程中應(yīng)認真觀察與思考，實驗結(jié)束后應(yīng)及時地將實驗藥品、器材放回到原處，并及時地將實驗桌清理干凈。有的教師提醒學(xué)生對于廢棄物要按規(guī)定的地點進行存放，有的教師提醒學(xué)生在結(jié)束顯微鏡的使用后顯微鏡的鏡頭應(yīng)回歸原位等。

但在我們的實驗教學(xué)中，實驗習(xí)慣的養(yǎng)成教育往往會有所缺失，從而導(dǎo)致實驗中學(xué)生養(yǎng)成了許多不良的實驗習(xí)慣，如：實驗課前不預(yù)習(xí)；實驗過程不認真觀察與思考、不能真實記錄實驗數(shù)據(jù)，實驗思路不嚴謹；實驗課后實驗儀器和藥品不能放回原處，實驗桌不整理；等等。習(xí)慣會成就一個人，也會改變一個人，也許我們在實驗課中短短的幾句有效提醒語，會使學(xué)生終身受益。

總之，實驗教學(xué)是生物教學(xué)的一個重要內(nèi)容，我們不僅要設(shè)法多開展基于實驗的探究性教學(xué)，更要讓有限的幾次實驗課能成為學(xué)生收獲知識和形成能力的重要渠道，讓實驗中的收獲成為他們成長道路中重要的奠基大石。