中学生物学实验教学研究

生物学实验技能是指学生在生物学实验
中形成的、与生物学实验密切相关的技能， 包括仪器的操作、搜集数据、观察、调查等。 同样，我们可以将生物学实验技能分为操作 技能和心智技能两类。生物学实验操作技能 由大脑控制机体运动完成，如显微镜的操作、 标本的制作等，其生理实质是通过练习，在 大脑皮质形成连接。生理学实验心智技能是 指通过生物学实验，形成合乎实验规则的、 使实验顺利完成的心智活动，如观察、分析、 综合、抽象、概括等。
第一节 生物学实验技能的内容与目标
一、课程标准对技能的要求和目标
（一）课程标准对能力的要求 1、能够正确使用一般的实验器具，掌握采集和处理
实验材料、进行生物学实验操作、生物绘图等技能。 2、能够利用多媒体搜集生物学信息，学会鉴别、选
择、运用和分享生物信息。 3、发展科学科学探究能力，初步学会科学探究技能。
生物学实验教学的意义主要表现在以下方面：
1、培养科学的观察和思维能力 2、培养严谨的科学态度 3、培养交流与合作能力 4、培养热爱科学的情感 5、培养科
技能是主体在已有知识经验的基础上， 经练习形成的执行某种任务的活动方式，由 一系列连续动作或内部语言构成。具有初步 知识，经过一定的练习和模仿即可获得的是 初级水平技能；在丰富的经验和知识基础上， 经过反复练习，基本动作达到自动化水平的 是技巧。
（二）操作技能和心智技能目标（见书16页表2-1）：
二、新课程生物学实验技能的内容（以高中生 物必修为例）
高中生物不同模块的实验内容和要求也 不一样。高中生物必修部分所涉及的实验技 能内容见书18页表2-2所示。
由表2-2可以看出，高中生物学实验内容 的发展趋势为多样化、系统化。而实验技能 方面，心智技能所占的比例越来越大，尤其 是探究性实验的数量大幅增加。由此可见， 生物课程设计越来越重视通过实验教学来进 行心智技能的培养。实验和其他实践活动已 成为生物学教学的基本形式之一。
类别
验证 技能 验证 探究
探究 验证 验证 探究 探究 探究 技能
级别
Ⅱ Ⅴ Ⅱ Ⅳ
Ⅳ Ⅱ Ⅱ Ⅲ Ⅲ Ⅳ Ⅴ
第二节 生物学实验设计的基本技能
▪ 实验设计的过程是科学思维的过程。生物学实验设计是指在 进行科学实验之前，实验者根据一定的目的和要求，运用有 关的生物科学原理，并借助于物理学、化学及数学等学科知 识与原理，确定实验思路，选择适当的实验器材，采用一定 的方法和手段，安排实验步骤，对实验结果进行预测、分析 和讨论等一系列设计实验方案的活动。实验设计是实验研究 目标能否实现的重要保证。实验设计的每一个环节、每一个 步骤的选择和安排都要科学、严密，否则实验目标就难以实 现。因此，中学生物教师应该具备相应的实验设计基本理论 和专业知识，并应具有相当的实验设计能力和指导学生实验 设计的能力。
技能是后天习得的，在教学过程中，技
能的形成一般以知识为基础，同时又是获得 新知识的途径。作为学习的结果，技能不等 同于知识：从本质上来讲，知识是个体与其 环境相互作用后获得的信息及其组织，知识 可以储存于个体内，即为个体的知识；也可 以通过书籍或其他媒介储存于个体外，即为 人类的知识；而技能则是个体亲身活动的经 验。个体具有某种活动技能，即说明他已具 有该项活动的动作方式，因此，具有某种技 能即表示“能够”或“会做”某种事情。
类别
技能 技能 技能 技能 探究 验证 探究 探究 探究 探究 验证
级别
Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅲ Ⅱ Ⅳ Ⅲ Ⅲ Ⅲ Ⅱ
模块 序号 实验课题
生物Ⅱ
2-01 观察细胞减数分裂 2-02 制作DNA分子双螺旋结构模型 2-03 模拟植物或动物性状分离的杂交实验 2-04 低温诱导植物细胞染色体加倍
生物Ⅲ
3-01 探究植物生长调节剂对插条生根的作用 3-02 利用计算机辅助模拟人体内稳态的维持 3-03 模拟尿糖的检测 3-04 探究培养液中酵母菌群的数量动态变化 3-05 土壤中动物类群丰富度的研究 3-06 探究水族箱（或鱼缸）中的群落演替 3-07 设计并制作生态瓶
按其性质与特点，技能又可分为动作技 能和心智技能。动作技能也叫操作技能，主 要是连续肌肉的运动，表现在对事物的直接 行动中。心智技能是在认知活动中通过练习 形成的、合乎规则的经验或经验的整合，是 一种调控活动的方式。动作技能的形成表现 在动作速度的加快和动作的准确性、协调性、 稳定性和灵活性的增加上。心智技能的形成 则主要表现在思维的敏捷性与灵活性、思维 的广度与深度、思维的独立性等品质上。
高中生物新课程的实验内容
模块 序号
实验课题
1-01 观察细胞中DNA和RNA的分布 1-02 检测组织中还原糖、脂肪和蛋白质 1-03 使用显微镜观察多种细胞 1-04 观察线粒体和叶绿体 1-05 通过模拟实验研究生物膜的透性 生物Ⅰ 1-06 观察植物细胞的质壁分离和复原 1-07 探究影响酶活性的因素 1-08 叶绿体色素的提取和分离 1-09 探究酶母菌的呼吸方式 1-10 模拟研究细胞表面积与体积的关系 1-11 观察细胞有丝分裂
生物学实验是生物科学来已形成和发展的基础， 是探究生命活动规律的基本手段。
▪ 二、生物学实验教学的意义
在中学生物学教学中，无论是知识的获得、技能的训 练、还是智能的发展、人格的培养都离不开生物学实验。 在生物知识方面，生物学实验能加深学生对知识的理解和 记忆，并有可能发现新知识；在实验操作方面，生物学实 验教学是实验操作技能获得和完成的唯一途径；在学生智 能发展方面，实验室手脑并用的实践活动，是培养学生观 察能力、分析解决问题等能力的最直接、最有效的途径； 在人格培养方面，生物学实验教学能使学生直接接触生 物，，观察生命现象。激发他们的学习兴趣和积极性，培 养学生实事求是的科学态度和团结协作精神。因此，生物 学实验教学是提高学生生物科学素养和培养学生创新精神 的平台，形成的实验能力更是学生将来从事科学研究的基 础。
中学生物学实验教学研究
第一章 生物学实验教学概述
▪ 一、生物学实验教学概述 ▪ 二、生物学实验教学的意义
▪ 一、生物学实验教学概述
生物学实验教学是指教师根据教学目的、学生 认知水平、教学条件，有目的地安排、设计一些类 似科学实验的模式、程序，指导学生利用一定的材 料、药品和仪器设备，按照指定的条件去进行生物 学实验的教学活动。生物学实验是整个生物学教学 的基础，生物学实验课是培养学生动手能力的主要 途径，也是帮助学生理解生物学基本概念、原理的 有效手段，在生物学中具有重要意义。