高中生物實驗教學思考
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湖南省2007年9月開始實施高中新課改。4年來，在新課程改革進入到深水區及國家不斷加大實驗硬件投入、軟件建設的今天，高中生物實驗教學仍存在許多問題，這些問題在全國來講可能也帶有一定的普遍性。
1．教師對實驗教學重要性的認識及對生物教學質量的促進重視不夠。(1)實驗教學依附于理論課程的觀念在教師中還有較大市場。(2)高考功利性強，為應試而教。(3)“做實驗”變成“講實驗”，“打折”現象嚴重，尤其是選修1。有的學校干脆不開設這門課程，只學選修3來應對高考。
2．實驗教學管理機制不健全，實驗教學過程管理薄弱。(1)實驗員配備不到位，示范性高中多為1人，達到2人的學校很少，而且多為實驗器具管理人員，具有本科學歷的生物學專業畢業的實驗員少之又少，專業素質極不平衡。(2)實驗員主要歸口學校電化教學中心管理，與生物組聯系不緊密，給器具管理和教學質量的提高造成了一定的阻力。(3)實驗操作及安全管理制度，器具登記、損賠及借還制度，實驗材料及特殊藥品采購、報銷制度，實驗開設及登記制度等存在不完備的地方．從而導致實驗開不出、器具損壞嚴重、存在安全隱患等諸多問題的出現。
3．課前準備與精心設計不夠。(1)實驗缺乏計劃性，某些受季節影響的實驗不能很好地完成。(2)實驗材料和設備藥品的準備和購置不及時。(3)忽視教師在課前的預備性實驗，對實驗材料存在的不足缺乏足夠的認識，不熟悉實驗操作環節，不知道實驗所需時間．導致實驗草草收場。(4)對實驗教學中各個教學環節的設計不科學，組織不到位。(5)對教材意圖的領會不到位，對實驗現象了解不深不透。
4．教師的實驗教學專業化素質亟待進一步加強和提升。(1)實驗的課堂駕馭能力不足，尤其是年輕教師，對實驗出現的問題、現象、失敗的原因等不能給學生以滿意的答復。(2)忽略對學生實驗習慣的教育和養成，課堂紀律差。(3)長期以來，生物實驗都是照方抓藥，教學創造性弱，惟書本而教；學生實驗機械化，缺乏探究成分；不能因時因地改進實驗材料、方法、手段，實驗走過場；教師和學生都已養成了惰性，缺乏實驗創新和科學探究意識和能力，只能教教材，而不能創造性地使用教材。
二、高中生物實驗教學主要問題出現的原因分析
高中生物實驗教學質量不高不是一個新問題，歷史地看，高中生物教學一直是教學的薄弱環節，不被教師所重視，未能真正成為生物教學的重心。原因有多個方面，如實驗室建設、實驗儀器設備的配置等硬件設施不到位及學校領導不重視、實驗員配備不符合要求、缺乏應有的實驗材料或采集困難，等等，也有的人說是受高考不考的影響。但筆者認為，這些都不是根本原因。根本原兇是主觀因素，包括實驗教學觀念、敦師的責任意識、實驗教學的安排與管理、教學方式與實驗教學評價等。
1．實驗教學觀念仍停留在應試教育模式L，仍有一部分教師把實驗課看成是理論課的補充，是一種輔助性教學。知識和能力培養目標中，側重于知識；在思維能力與動手能力的培養中．側重于思維能力。這種把兩者人為割裂的目標定位造成一種普遍性的實驗教學狀況：重實驗結果、輕實驗過程；重知識鞏同、輕能力培養。但是，高中生物實驗教學的目的，決不僅僅是為了應付人生中的一次重要的高考，更重要的是通過實驗能夠培養學生的動手能力、合作能力和積極探索的科學精神。在實驗過程中．通過同組學生的分：亡合作，可以使學生認識到人與人之間合作的蘑要意義；通過親眼目睹實驗現象．能夠培養學生實事求是的科學態度；通過親身體驗實驗過程失敗的痛苦與成功的快樂，可以培養學生健康良好的心理素質和不畏艱難、勇于探索的進取精神。這些動手實驗對學生健康成長有著重大意義，是那些簡單的紙上談兵式的播放錄像、講解、背誦根本無法達到的。作為生物教師，對素質教育的認識，對實驗教學目的的認識不能只停留在口頭上，而要從思想意識上真正認識到實驗課的重要性，真正理順實驗課與理論課的關系。
2．實驗教學安排、管理不到位。實驗課與理論課一樣都是大班一L課，五六十人擠在本來就不大的實驗室一起做實驗，而且往往是三四個學生做一個實驗，看的多、做的少。由于人多，教師只能是走馬觀花地指導實驗，經常是學生還沒明白是怎么回事，就下課了。一次實驗課下來，教師累得夠嗆，學生還沒學到什么，實驗效率很低。自從新課改推進以來，湖南省教育裝備處明顯加大了實驗器具和藥品的配置力度，各高中學校也都有了單獨的生物實驗室，原來生物與化學合并為一個教研組的現象也少見了．生物有了自己獨立的教研組，然而就是在這種大有好轉的情況下。生物實驗也只是隨意安排．缺乏全教研組全學期統一的安排和有效的管理，每個學期也就集中幾個星期在開實驗．實驗室利用率很低，這種不當的實驗安排直接影響了實驗教學方法的改革。此外，部分教師責任感不強．對學生實驗養成教育力度欠缺．直接導致器具損壞、做完實驗不收拾桌面、實驗室不清掃等不良現象的發生。
3．教學方式機械、僵化。無論是驗證性實驗，還是探究性實驗，其實驗教學環節幾乎是相同的，即學生模仿教師的演示或照著黑板的步驟按部就班地進行操作。操作結束后，教師提出有關問題讓學生思考。這一教學方式又被稱為操作模仿式，在生物實驗教學中已運用多年，好處是有利于學生掌握實驗步驟，教師易管理，但其弊端也是顯而易見的。主要有三點：一是動手與動腦環節脫離。由于學生是按指定的步驟要求進行實驗，教師讓學生思考的問題大多與實驗過程無關，因此，學生在動手實驗時尤需動腦思考，動腦時又無需動手。這種動手與動腦的脫離使得能力的培養流于形式。二是學生在實驗中被動成分大于主動成分。實驗材料、用具的選擇是教師事先安排好的，實驗時間和實驗步驟的實施是按教師指令進行的，學生做實驗僅憑好動的天性，既沒有時間、機會去思考或詢問為什么要這樣做而不是那樣做，也不能去嘗試。長此以往，學生養成了不思進取、人云亦云的不良習性，不利于學生創新意識、求實求真品格和科學精神的培養。三是由于動腦思考的問題與動手無直接關系，造成了生物實驗教學注重實驗結果，忽視實驗過程，實驗操作過程常被作為教學中的點綴，其實質只是為理論課服務。然而實驗能力、方法、態度主要就體現在實驗過程中。此外，在實驗教學中，絕大多數教師認為敦師應是管理者。實驗課最難的，也是令教師最頭痛的就是學生的管理。他們認為紀律管好了，實驗課就成功了一半。可見實驗教學組織管理在教師心目中是多么的重要。因此，在實驗課上，教師不惜花費大量時間、精力去維持紀律，要求學生正襟危坐，不讓動手別動手，讓你怎么做就怎么做。可是，正是這種束縛扼殺了學生的嘗試欲望，使得學生服從意識有余、創新思想不足。
4．由于生物學科長期以來不受重視，在學校地位偏低，直接表現在課時費偏低，導致教師教學積極性不高，不愿意多花時間準備實驗，應付實驗教學的多，當作一種責任、一項事業去做的少，再加上人員編制緊張，課時數少，教學任務繁蘑，所謂的預備實驗及實驗的精心設計等準備工作就可想而知了。據筆者了解，某些學校生物教師平均周課時達16節，最高達20節以上。還有各種賽課活動、聽課活動、集體備課活動、大大小小的會議等，教師只能疲于應付。
5．實驗教學評價方法單一。教學評價在教學中主要起反饋作用，不僅支配著教師采用何種教學模式、教學方法，同時，也制約著學生的實驗動機、實驗態度和進行實驗所采取的策略，它已成為影響實驗教學實效的重要因素。目前，湖南省高中生物實驗評價主要采取兩種方式：一是書面考試形式，為了檢測學生對實驗結果或要證實的理論的掌握程度。二是高三生物實驗操作考查，由各地教育行政主管部門組織實施，目的是為了考查學生的實驗技能。一般來說，書面考試形式的考查被多數教師認可，因為它簡便、省時，但其局限性也是顯而易見的，無論在形式上如何改進、在內容上如何調整，它都不能全面反映出學生的能力水平和實驗態度、習慣，這就造成學生做與不做實驗得到的評價差異不大，這種單一的考查極易養成學生投機取巧、不踏踏實實做實驗的壞習慣。而實驗操作考查評價屬于學業水平考試范圍。為了應付，學生只能在很短的時間內反復機械地訓練操作技能；教師也為了能讓學生順利過關，考查時往往降低評分標準，甚至直接放行，使考查流于形式，很難談到促進學生能力的發展。這樣也就直接把生物實驗教學逼入了困境，使生物實驗教學始終處于低效運行狀態。
三、增強高中生物實驗教學有效性的途徑
1．切實轉變教學觀念．強化實驗課地位及其與理論課關系的認識是增強實驗教學有效性的前提。學生在實驗操作中會發現理論課上不能遇到的問題通過分析、反復嘗試，尋找解決問題的方法。這一解決問題的過程對學生而言是一種綜合性、和諧性的發展過程，其中，科學實驗能力、解決實際問題能力、探索、創新能力均得到了發展，這些能力正是科學素質的核心。所以，實驗課與理論課是相輔相成、缺一不可的。最近兩年的高考生物新課標卷由原來考查實驗設計轉向了考查課本實驗。例如，2010年的新課標卷選擇題第3題：若要在普通顯微鏡下觀察到質壁分離、RNA和脂肪，下列四組材料中應選擇的一組是()A．水稻胚乳和花生子葉B．天竺葵葉和水稻胚乳C．紫色洋蔥和花生子葉D．天竺葵葉和紫色洋蔥再例如，2011年新課標卷選擇題第6題：表l是根據實驗目的，所需選用的試劑與預期的實驗結果，正確的是()這是一種強烈的信號，說明國家也意識到了實驗教學的重要意義，因此，教師應引起高度重視，無論是推進新課程，還是高考復習，都要強化實驗課地位。
2．必須進行預備性實驗，這是增強實驗教學有效性的基礎。教師的預備性實驗，既可讓教師充分領會教材編寫者的意圖，又能發現實驗材料可能存在的問題，從而改進材料，建構真正有結構的材料。從而促進課堂教學活動的開展，使學生在探究實驗中獲得最大的價值，體現課堂教學的有效性。教師通過預備性實驗，先自己嘗試實驗過程，檢查材料是否達到了教學要求，就能發現實驗材料存在的不足，及時改進實驗材料，避免可能出現的實驗誤差，從而為學生提供成功實驗的先決條件。此外，在實驗教學中，我們常會遇到因為不熟悉實驗操作環節，不知道實驗所需時間而造成教學時間不夠。因為教師對于實驗現象了解不深不透，所以對于學生的問題不知如何解答，對于學生的實驗現象無法正確評價。因此，課前教師親自動手做一遍實驗，掌握第一手資料，提前預料實驗中會出現的問題，既便于更好地改進實驗，又能從容駕馭實驗過程，檢驗實驗效果，避免諸多尷尬。
3．優化實驗教學模式是增強實驗教學有效性的核心。
(1)使學生積極參與到實驗中來，變被動為主動。讓學生參與實驗的準備、實驗課的管理、實驗計劃的制定。這樣，就有利于加深學生對實驗過程的了解、實驗作用的理解，使學生變要我做實驗為我要做實驗。同時，在一系列參與過程中，學生的能力也得到了發展。
(2)不應只重實驗結果．更應看重實驗過程。在實驗過程中，手、腦的結合可使學生在掌握知識、方法、技能的同時也得到態度、意識、能力的培養，即獲得了綜合性、協調性的發展。這是理論課替代不l『的，也正因如此，我們應加強學生的實驗操作環節。首先，時間上應確保這一環節的完成；其次，應鼓勵學生自己嘗試用不同的實驗方法或實驗材料做實驗。例如“觀察植物細胞的質壁分離和復原”實驗，除了教材介紹的用紫色洋蔥鱗片葉外表皮做實驗材料外，還可以用新鮮水綿、黑藻葉、南瓜表皮做實驗。又比如“檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質”、“比較過氧化氫在不同條件下的分解”、“探究影響酶活性的條件”等實驗，將備用的藥品、材料集中放在實驗室的一個地方，讓學生根據實驗需要自主選擇，就像“吃自助餐”一樣，筆者所在學校在這方面已形成常規，效果很好。讓學生自主選擇、自主探索，學生自己嘗試獲得“為什么”的道理要比接受現成的“是什么”更有意義。成功的實驗不一定要得到正確結果，更重要的是參與和體驗探究過程。
(3)教師應從監管者變為引導者。教師不要過多地干涉學生的實驗操作，要放手，給學生自由，改變那種“一放就亂”的舊觀念。學生在實驗中可以互相幫助、討論，甚至爭論。
(4)采用各種激勵措施，讓每位學生都進行實驗操作。改變做不做實驗都一樣、做不好還不如不做的怪現象。教師在實驗中或實驗后提出一些與實驗過程有關的問題讓學生思考，從而使每一位學生都能體驗一種動手實驗的快樂。同時，應獎“勤”罰“懶”，褒獎“做”的、批評“看”的，形成一種“做”比“看”好，能獨立做、創新做則更好的實驗氛圍。
(5)讓學生自行設計實驗，這也是實驗內容優化的核心。為了發揮學生的主導作用，在實驗課的后期。實驗室在白天對學生實行全面開放。學生兩兩結合成一個小組，在給定的范圍內，學生自行設定實驗目標、自行設計實驗方案、自行進行準備工作、自行完成實驗并分析處理實驗結果。由于學生思路受限制較少，在實驗中表現出的創新性想法，對指導教師本身也很有啟示作用。同時也讓學生學會創造性地使用教材，讓教材這個“靜態的文本”變成“動態的生成”。
4.進一步加強師資隊伍建設，提高生物教師實驗業務素質是增強實驗教學有效性的關鍵。最近幾年．湖南省教育生產裝備處連續舉辦了兩屆全省初中生物骨干教師實驗培訓、一屆全省高中生物骨干教師實驗培訓，全部由筆者所在學校生物組承辦，主講教師以學校骨干教師為主，近300骨干教師參加培訓。同時，舉辦了兩屆全省實驗創新大賽，近400教師參賽：湖南省教科院也舉辦了每年一屆的全省高中生物教學論文評選活動。每年都可收到近300篇論文．其中有大量的實驗教學論文；江蘇、浙江等省也組織了專門的實驗教學論文評選活動；教育部基礎教育課程教材發展中心舉辦了四屆“全國中學理科實驗教學與小學科學教研優秀論文評選活動”。這一切充分說明。各級教育行政部門、教學研究單位對實驗教學的重要性及實驗教師隊伍的建設已有了足夠的認識，并在不斷加強。
5．進一步加強和完善生物實驗教學是增強實驗教學有效性的保障。隨著基礎教育的發展和國家對教育重視的程度不斷提高，學校實驗教學的硬件條件正在不斷完善，所以要提高實驗教學效果就應該充分利用這一優勢。
(1)應努力爭取教育主管部門和學校領導的重視、理解和支持，在管好、用好現有實驗設備的基礎上，能投入一定的經費購買必要的設備、儀器、藥品等，保證實驗教學經費的投人。同時，生物教師也應創造條件，克服困難，充分發揮自己的聰明才智和現有設備的作用，就地取材、因陋就簡地開設好生物實驗。
(2)實驗設計應該多樣化。例如，可以采用比較規范的實驗儀器設備設計實驗，也可以設計低成本實驗；可以采用生物材料設計實驗，也可以設計模擬性實驗；有條件的學校還可以適當引入多媒體技術進行虛擬實驗。
(3)注意加強實驗安全教育，增強學生自我保護意識。安全使用實驗器具(如解剖器具、玻璃器皿、酒精燈等)和實驗藥品(酒精、酸、堿等)。
(4)積極進行中學生物實驗的二次開發。可以根據本地實際情況，探究、發現新的實驗材料；可以深入挖掘教材中的知識內容形成探究性實驗：可以充分利用地方資源進行生物實驗校本課程的開發：還可以積極開展生物實驗型研究性學習；等等。
(5)合理安排實驗課，為提高實驗教學質量創造條件。可以探索小班制實驗教學新模式，實驗課實行小班上課是優化教學模式、提高教學質量的基本保證。人數少可確保每個學生都能獨立地參與實驗，也使教師在有限的時間內指導更多的學生。那么在現有條件下采用小班上課是否可行呢?只要安排合理，完全是可行的。生物實驗室閑置是相當普遍的，增加幾倍實驗量是完全可以的，比較難處理的是時間的安排，可以與其他學科實驗課穿插進行，如一個班的一個組上生物實驗課，另一組上物理實驗，或與自習課、練習課交替進行。這樣對每個學生來說，課時量并沒有增加，只是增加了實驗室的利用率和教師的工作量。
6．改進實驗評價方法，建立正確的實驗教學導向是增強實驗教學有效性的根本。如何科學有效地評價學生生物實驗是當前亟待解決的問題。教師應特別重視對學生探究能力和情感態度與價值觀方面進行評價。系統地收集學生學習情況的信息，對教學過程中的學習活動以及成果給予評價。通過教學評價，教師可以獲得有關學生學習生物課程情況的反饋，不斷改進教學；學生可以了解自己的學習情況，促進自己更好地發展。
