实验在高中生物教学中的作用

摘 要：生物实验是生物学科形成和发展的基础.实验教学可以激发学生的学习兴趣,巩固基础知识,还可以培养学生的创新思维能力和科学素养.

关 键 词：高中生物教学实验教学思维能力科学素养

生物学是一门以实验为基础的自然科学,许多生物现象必须通过实验才能得到解释,各种生物体的结构必须通过实验才能观察清楚,生物学理论也是通过实验建立起来的,实验在生物教学中占有非常重要的地位.

一、实验在高中生物教学中的地位

实验在生物教学中占有重要地位,没有实验就失去了生物教学的特色,课堂效率大打折扣,很难达到生物学教学目的.特别是新课程改革后,生物新课标提出了“提高学生科学素养”的理念,教材中增加了“边做边学”“积极思维”“继续探究”等实验.生物实验的目的是培养学生的观察能力、实验操作能力、思维能力等,形成良好的科学态度和素养,所以实验教学有着不可替代的重要作用.

二、实验在高中生物教学中的作用

1.激发学生的兴趣,调动学习积极性.

兴趣是最好的老师,也是开启学生思维大门的钥匙.生物实验是形象和直观的,学生通过实验能看到自己平时看不到的生物微观世界,看到平时自己看不到的生理过程和生理现象,且这些生理过程和生理现象都是在自己的努力下亲自观察到和体验到的,会十分好奇和感兴趣,这样能大大调动学生学习的积极性,并将这种好奇心转变成对科学学习的积极态度.

例如观察植物细胞有丝分裂的实验过程大致为：培养根尖→解离→漂洗→染色→制片→观察.许多学生是按照这样的步骤去做的,而实验结果是只有一部分学生能够找到清晰的细胞分裂图像.紧接着我就提出这样几个问题：（1）有些装片上细胞彼此重叠在一起,看不清每个细胞的结构,原因有哪些?（2）为什么有些染色体着色太浅?（3）只观察一个细胞能否看到分裂的每个时期?这时候无论实验成功还是失败的学生都积极参与到讨论中.

实验过程中,教师必须解放思想,更新观念,放开学生的手脚,相信学生能成功完成实验,允许学生实验失败,鼓励他们从失败中找原因,直至实验成功.由实验成功的喜悦而生发兴趣和学习的愿望,同时转化为一种热爱科学的素质和志向.所以说,实验可以有效地激发学生的兴趣.

2.培养学生的实验操作技能.

高中生物新课程标准要求学生掌握的生物学基本操作技能和基本实验有显微镜、放大镜等仪器的使用,临时装片的制作技术,研磨、过滤技术,纸层析技术,绘制生物图表技术,等等.怎么样才能培养高中学生的动手操作技能呢?我认为要按照学生技能形成的规律来组织教学,即首先让学生了解实验仪器的原理和实验药品的特性；其次掌握规范化的操作步骤,在操作过程中逐渐形成标准、熟练的动作；最后使学生知识、操作、思考相互结合,使学生的操作技能得到巩固.

例如,生物实验最常用的仪器之一显微镜,其高倍镜放大倍数大,分辨率高,但所看到的实际面积小,即视野小,而低倍镜则相反.学生在了解了这些基本原理的基础上,才能正确选用低、高倍镜,正确使用高倍镜.这样对于“观察叶绿体”、“观察植物细胞的质壁分离和复原”、“观察细胞的有丝分裂”等实验,许多学生做起来就比较得心应手.再如,在“叶绿体色素的提取和分离”实验中,首先要让学生区分色素提取和分离的原理是不同的,其次掌握二氧化硅、碳酸钙、层析液等药品的作用,使他们能比较顺利地提取和分离出色素.在此基础上,启发学生思考：若在色素提取时不加丙酮而让水代替效果会怎样?不加二氧化硅那结果会怎样,等等,鼓励学生自己动手操作,较好地提高学生的实验操作技能.

生物中的许多实验现象对学生来说相当有趣,如有机物的鉴定、植物的向性、细胞质的流动性、还原性糖的鉴定、酶的特性等.适时地引导学生透过现象去揭示本质和规律,甚至让学生自己动手做一些创造性的实验,是促使学生掌握生物实验基本技能的重要手段.

3.培养学生的综合能力.

生物实验可以向学生提供生物界的感性认识,培养学生学习生物学的基本技能和观察、分析综合运用生物学知识的能力,进而培养学生探索求新的创造能力和科学素质.实验是手脑并用的实践活动,是培养学生观察能力最直接、最有效的途径.教师应该结合每一个具体实验,帮助学生发现问题、思考问题、解决问题,并使这种基本程序内化为学生的思维习惯.

传统的生物演示实验一般以教师为主体,学生仅仅是旁观者,没有直接参与,不利于其创新能力的培养.将演示实验改为探究实验,让学生充分动脑、动手、动口,发挥学生的主体作用,有利于激发学生的创造性思维.例如在“温度对酶活性影响”实验中,就有学生发现了这样的一个现象：淀粉酶溶液与淀粉溶液先混合后调温与二者先同温处理再混合,两种方法的结果有所差别.为什么有差别?哪一种实验步骤更合理?经过思考,很快就找到原因:酶的催化效率具有高效性.在这个实验中,我还引导学生对实验做了一些变化：实验结果能否用斐林试剂来检验?能否用过氧化氢酶替代淀粉酶?如何保证实验温度保持在0℃、60℃、100℃?同时帮助学生分析寻找原因,指导学生修改不同的实验方案.这样做的结果既增强了学生学习兴趣,又发展了学生潜在的创新能力,同时培养了学生的科学态度和科学作风,使他们领悟到探索知识的艰苦和获得知识的科学方法.

做好高中生物实验教学,可以激发学生学习生物学的兴趣,帮助学生理解生物学概念和原理,获得生物学知识和实验技能,形成各种综合能力,同时,也能训练学生掌握科学的学习方法,形成正确的科学态度,培养良好的科学精神,最终成为具有良好科学素质的人.