高中生物实验教学

高中生物实验教学浅析

生物学是一门以实验为基础的科学，生物科学的形成和发展都离不开生物学实验。通过实验探究生物的规律，是学习生物学的重要途径，因此实验教学在生物教学中占有非常重要的地位。作为处在教学第一线的教师在实验教学中有意识地采取“探究性学习”的方式大有必要。让学生按照教材所提供的生物实验主题，根据多种思路和方案自行设计、组织和展开实验。这样可激发学生的求知欲，引导学生学习，做学习的主人，以此培养学生的学习兴趣，创新意识和实践能力。

在生物科学发展史中，每一项重大发现，都是各种科学研究方法综合运用的结果。教师应充分地把科学家们独到的科学思想和方法渗透到知识传授中，启迪学生领会科学方法，且能运用到实际的实验设计中。

如光合作用探究历程中，科学家通过同位素标记法成功探究出光合作用中的物质变化。沃森和克里克通过对dna x射线的衍射图谱的分析构建出dna双螺旋结构模型。再如，在遗传的基本规律的教学中，可向学生提出孟德尔之所以能发现遗传的两大规律，与他正确选择实验材料有关，当然还有科学的观察和分析方法，他在观察时，对纷繁复杂的杂交现象，只看其中一对相对性状，而对其它性状暂且不管，这就使研究对象大大简化了，特别是他把数学统计方法引入生物学的研究，是超越前人的创新。

在实验教学中应当尽量鼓励学生运用所学的知识，进行实验设计。实验设计要遵循的基本原则有：

一、科学性原则

所谓科学性，是指实验目的要明确，实验原理要正确，实验材料和实验手段的选择要恰当，整个设计思路和实验方法的确定都要依据生物学基本知识和基本原理，不能主观臆造。如：酸碱度对酶活性的影响，酶的高效性实验的顺序等。

二、单一变量原则

所谓单一变量，是指在实验设计中仅仅改变实验中的某一项变量，其它因子不变，在此条件下，观察、研究该变量对实验材料和实验结果的影响。除了整个实验过程中欲处理的实验因素外，其他实验条件要做到前后一致。综合研究多变量时，也要求先研究一个变量，再研究一另个变量。

三、对照性原则

对照是实验控制的重要手段之一，目的还是在于平衡或消除无关变量对实验结果的干扰。通过设置实验进行对照，可排除无关变量的影响，也可增加实验结果的可信度和说服力。通常，一个实验可为实验组和对照组。实验组：是接受实验变量处理的对象组；对照组：也称控制组，对实验假设而言，是不接受实验变量处理的对象组，至于哪个作为实验组，哪个作为对照组，一般是随机决定的，这样，从理论上说，由于实验组与对照组的无关变量的影响是相等

的，被平衡了的，故实验组与对照组的差异，则可认定为是来自实验变量的效果，这样的实验结果是可信的。按对照的内容和形式上的不同，通常有：空白对照、自身对照、条件对照、相互对照。

四、可重复性原则

指控制某种因素的变化幅度，在同样条件下重复实验，观察其对实验结果影响的程度。目的在于尽可能消除无关变量所造成的实验误差，体现实验的准确性与科学性。

五、简单可行性原则

指实验材料容易获得，实验装置简化，实验药品便宜，实验操作简便，实验效果明显并能在较短时间内完成。从实验目的、实验原理到材料用品的选择、实验操作等，都要符合实验者的一般认知水平，满足现有的条件，具有实验和完成实验的可能性。

指导实验设计的一般方法，包括提出问题→作出假设→实验设计→进行实验→分析结果→得出结论→表达交流，老师可以提供学生一个已设计好的方案或者教材实例进行参考模仿。

例如，在探究“影响酶活性的条件”实验中，许多同学确认的课题是《温度对酶活性的影响》。但在设计实验方案时，我发现部分同学根据已有的知识选用斐林试剂来检测酶的催化效率。他们认为在适宜的温度条件下，淀粉可以被淀粉酶水解成还原性糖，因而可以用斐林试剂检测。是不是真的可以用斐林试剂呢？在我的提醒下，学生很快意识到他们忽视了斐林试剂反应的条件需要加热，对

于冰水浴实验组，在加热过程中，随着温度的升高，酶活性也会逐渐增加，使淀粉逐渐被水解，导致结果很可能与对照组差不多，从而影响了探究目标的达成。而选择碘液来检测就不存在此类误差，可在催化反应结束后直接滴加碘液，根据溶液是否变蓝来判断淀粉有否被水解。

在设计实验过程中，要指导学生注意：首先要求学生根据教材中相关探究实验内容、原理和目的要求，结合实际可行性情况，确立研究目标。然后根据实验所提出的问题，运用已具备的知识或实验技能，设计解决问题的方案，包括材料用具的选择，具体的实验步骤，实施计划过程，作观察记录的内容，实验结果呈现形式，和实验设计的原则。教师在学生进行实验设计时，不要束缚学生的思路，也不一定局限于教材中提供的材料用具，要鼓励学生大胆设想、求异创新，设计出既简便易行，又科学准确的实验设计方案。第三引导学生进行总结，组织实验小组进行讨论交流，确定最佳方案，指导学生从方案的科学合理性、设计简洁性、效果明显性和联系实际原则展开评价，鼓励新颖巧妙、有创意的方案。

总之，高中生物实验教学中要培养学生的探究能力，除了教师要深挖教材，还要经常性地创造条件，引导学生主动参与探究、勤于动手动脑，逐步培养学生批判性思维的能力、分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力，培养学生的创新精神和实践能力，在应答实验题时得心应手。