李惠新

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

本次活動(dòng)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(jìn)入了實(shí)驗(yàn)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(xì)胞的吸水和失水”“觀察山茶花花瓣表皮細(xì)胞的質(zhì)壁分離及質(zhì)壁分離復(fù)原”“探究光強(qiáng)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(gè)實(shí)驗(yàn)課題進(jìn)行課堂教學(xué)。前兩節(jié)課是細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，主要是運(yùn)用數(shù)碼顯微互動(dòng)教室進(jìn)行教學(xué)，側(cè)重于在現(xiàn)代生物實(shí)驗(yàn)技術(shù)條件下實(shí)驗(yàn)觀察、實(shí)驗(yàn)操作等能力的形成和提高；后兩節(jié)課則是生理學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，主要是通過讓學(xué)生嘗試進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，側(cè)重于變量控制和實(shí)驗(yàn)對照，獲得提出實(shí)驗(yàn)思路和進(jìn)行實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析處理等初步的實(shí)驗(yàn)探究的能力。

一、關(guān)于高中生物課開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)的兩點(diǎn)反思

1.開齊開足教材中的學(xué)生實(shí)驗(yàn) 讓實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)法等是在生物科學(xué)發(fā)展進(jìn)程中逐步形成的。特別是19世紀(jì)以來，當(dāng)實(shí)驗(yàn)方法成為生物學(xué)主要的研究方法時(shí)，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(shí)驗(yàn)，幾乎就不可能發(fā)展。 因此，作為實(shí)驗(yàn)科學(xué)的生物學(xué)，學(xué)生實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)是高中生物教學(xué)中的一個(gè)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(shí)驗(yàn)課的觀摩，筆者深切地體會(huì)到在生物教學(xué)中開展學(xué)生實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，不僅可以增強(qiáng)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(huì)確認(rèn)變量、設(shè)計(jì)可行的實(shí)驗(yàn)方案，學(xué)會(huì)利用數(shù)學(xué)方法處理、解釋數(shù)據(jù)等多方面的實(shí)驗(yàn)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?yàn)閼?yīng)付高考課時(shí)緊、實(shí)驗(yàn)條件欠缺及專職實(shí)驗(yàn)教師缺乏等原因，教材中要求的學(xué)生實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)”，而不是讓學(xué)生“做實(shí)驗(yàn)”。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(yuǎn)只是一句空話，教師和學(xué)生只能做一個(gè)知識的容器，根本談不上學(xué)生創(chuàng)新能力的形成。筆者認(rèn)為，生物教師應(yīng)該有責(zé)任和義務(wù)創(chuàng)造條件多開設(shè)學(xué)生實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生體驗(yàn)到實(shí)驗(yàn)的樂趣和作用。

2.不斷更新實(shí)驗(yàn)硬件設(shè)施 讓先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備運(yùn)用于中學(xué)實(shí)驗(yàn)室

此次活動(dòng)中，有兩位年輕教師成功地運(yùn)用顯微數(shù)碼互動(dòng)教室進(jìn)行了細(xì)胞學(xué)內(nèi)容的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，讓更多的生物教師感覺眼前一亮。顯微數(shù)碼互動(dòng)教學(xué)借用信息化手段，突出了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的互動(dòng)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(shí)時(shí)監(jiān)控指導(dǎo)功能、溝通互動(dòng)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(dāng)前，很多重點(diǎn)中學(xué)都對一些常用的實(shí)驗(yàn)儀器進(jìn)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(dòng)教室、植物組織培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)室、植物生理實(shí)驗(yàn)室及分子遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)室等更高級的中學(xué)生物實(shí)驗(yàn)室。此次活動(dòng)中，筆者了解到我市20%左右的學(xué)校的實(shí)驗(yàn)設(shè)備仍停留在20世紀(jì)90年代的水平。由此可以推想全國的中學(xué)生物實(shí)驗(yàn)室的更新?lián)Q代情況。此次活動(dòng)的明顯效果是已經(jīng)讓參與活動(dòng)的生物同行們產(chǎn)生了將自己學(xué)校實(shí)驗(yàn)設(shè)備升級換代的強(qiáng)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(dòng)自己學(xué)校實(shí)驗(yàn)設(shè)備的升級換代呢？

二、對高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中幾個(gè)值得注意問題的探討與反思

在比賽活動(dòng)中，4位教師各盡所能，教學(xué)精采紛呈。深入研究他們的實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)教學(xué)中深思和探討的問題。

1.實(shí)驗(yàn)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(dòng)。但在實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)教學(xué)中要將多少時(shí)間分配給學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作？實(shí)驗(yàn)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(dòng)手實(shí)驗(yàn)？這是生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中教師常見的困惑。

本次比賽活動(dòng)中，擔(dān)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(shí)驗(yàn)原理和如何進(jìn)行實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)，對“實(shí)驗(yàn)操作要點(diǎn)”“實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)”只在多媒體課件中展示，“實(shí)驗(yàn)材料和一般實(shí)驗(yàn)儀器的使用”只讓學(xué)生事先閱讀相關(guān)實(shí)驗(yàn)說明，學(xué)生在教師有效的指導(dǎo)下有序地開展了實(shí)驗(yàn)。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(gè)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(dòng)的時(shí)間少，沒有充分體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)中學(xué)生的主體地位。

筆者認(rèn)為，實(shí)驗(yàn)教學(xué)中教師的作用應(yīng)充分體現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是實(shí)驗(yàn)課前與學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作時(shí)的指導(dǎo)與幫助作用，如操作要點(diǎn)的點(diǎn)撥和實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)的適度提醒；二是實(shí)驗(yàn)課后的總結(jié)與提升作用，對于實(shí)驗(yàn)的成敗及實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的各種情況，教師應(yīng)組織引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行一定的討論，并幫助分析原因?？傊瑢W(xué)生在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)充分體現(xiàn)主體地位，積極地參與實(shí)驗(yàn)的操作、認(rèn)真觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，積極思考實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)的問題，認(rèn)真分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果等，教師依然只是指導(dǎo)者和幫助者。

2.實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)由于學(xué)校實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備有限、節(jié)約實(shí)驗(yàn)成本和實(shí)驗(yàn)教學(xué)需要（如有些實(shí)驗(yàn)單人無法完成）等原因，往往會(huì)由2人或4～5人組成一個(gè)實(shí)驗(yàn)小組開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)，這樣有助于每位學(xué)生學(xué)會(huì)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(shí)驗(yàn)，教師如沒有對學(xué)習(xí)小組的分工合作進(jìn)行有效指導(dǎo)，就會(huì)出現(xiàn)動(dòng)手能力強(qiáng)的學(xué)生和學(xué)習(xí)優(yōu)秀的學(xué)生動(dòng)手機(jī)會(huì)多、表現(xiàn)機(jī)會(huì)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(dòng)中，擔(dān)任“探究不同濃度NaCl溶液中洋蔥內(nèi)表皮細(xì)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(gè)學(xué)生為一個(gè)學(xué)習(xí)小組展開實(shí)驗(yàn)教學(xué)的，事前該教師就指導(dǎo)各實(shí)驗(yàn)小組依據(jù)各自的特長分別選出組內(nèi)的實(shí)驗(yàn)操作員、電腦操作員、數(shù)據(jù)處理員和成果匯報(bào)員。實(shí)驗(yàn)時(shí)，4個(gè)同學(xué)分工不同但相互配合，有序地完成了實(shí)驗(yàn)的各個(gè)環(huán)節(jié)。而有的實(shí)驗(yàn)課，則由于教師沒有組織指導(dǎo)好小組的合理分工，實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)的“旁觀者”。因此，筆者認(rèn)為，教師在組織小組實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)分析并發(fā)揮每個(gè)學(xué)生的特長，在實(shí)驗(yàn)開始前對每個(gè)小組成員進(jìn)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(shí)驗(yàn)過程，體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)成功的快樂或收獲實(shí)驗(yàn)失敗的經(jīng)驗(yàn)。

3.實(shí)驗(yàn)教學(xué)中實(shí)驗(yàn)結(jié)果的總結(jié)與反饋問題

實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)提升到理性的理論認(rèn)知層面。但教師在總結(jié)反饋時(shí)，可能往往只會(huì)找一些成功的學(xué)生實(shí)驗(yàn)成果進(jìn)行全班展示，讓全班同學(xué)一起分享實(shí)驗(yàn)成功的喜悅，而對于一些實(shí)驗(yàn)失敗或?qū)嶒?yàn)的異常情況則指導(dǎo)分析得較少。

此次活動(dòng)中，擔(dān)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(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)，發(fā)現(xiàn)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案多種多樣，有設(shè)計(jì)正確的實(shí)驗(yàn)方案，也有設(shè)計(jì)不合理的甚至錯(cuò)誤的實(shí)驗(yàn)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(jì)的實(shí)驗(yàn)方案開展實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)中讓學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤并進(jìn)行糾偏。最后，在反饋總結(jié)階段，教師再幫助分析并查找錯(cuò)誤的原因，指出實(shí)驗(yàn)的一些不合理之處。擔(dān)任“探究光強(qiáng)度對綠蘿光合作用的影響”課題教學(xué)的教師，對于部分實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，也有效地組織學(xué)生進(jìn)行了深入的討論和分析。

筆者認(rèn)為，如果實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，教師在總結(jié)反饋階段只知分享實(shí)驗(yàn)成功的喜悅，而不幫助學(xué)生分析討論實(shí)驗(yàn)失敗的原因或?qū)嶒?yàn)中出現(xiàn)的異常情況，時(shí)間長了學(xué)生就只會(huì)一味地按部就班地開展實(shí)驗(yàn)，只會(huì)追求實(shí)驗(yàn)成功時(shí)的一點(diǎn)點(diǎn)喜悅，而不能也不敢進(jìn)行實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新，不能養(yǎng)成在實(shí)驗(yàn)過程中積極思考的習(xí)慣，不能形成實(shí)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(shí)上，科學(xué)史上一些偉大的科學(xué)發(fā)現(xiàn)往往來源于實(shí)驗(yàn)中偶然出現(xiàn)的一些小差錯(cuò)，因此，對實(shí)驗(yàn)異常情況和實(shí)驗(yàn)失敗的原因進(jìn)行分析也應(yīng)是實(shí)驗(yàn)歸納分析的一種常態(tài)。

4.實(shí)驗(yàn)教學(xué)中學(xué)生良好實(shí)驗(yàn)習(xí)慣的養(yǎng)成問題

“習(xí)慣造就性格，性格決定命運(yùn)”“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(gè)人形成好習(xí)慣的重要意義。中學(xué)養(yǎng)成良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣是學(xué)生長大后開展科學(xué)實(shí)驗(yàn)研究的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，在中學(xué)生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中強(qiáng)調(diào)良好實(shí)驗(yàn)習(xí)慣的形成同樣非常重要。此次活動(dòng)中，對于學(xué)生良好的實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)過程中應(yīng)認(rèn)真觀察與思考，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后應(yīng)及時(shí)地將實(shí)驗(yàn)藥品、器材放回到原處，并及時(shí)地將實(shí)驗(yàn)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(diǎn)進(jìn)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(shí)驗(yàn)教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)習(xí)慣的養(yǎng)成教育往往會(huì)有所缺失，從而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)中學(xué)生養(yǎng)成了許多不良的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣，如：實(shí)驗(yàn)課前不預(yù)習(xí)；實(shí)驗(yàn)過程不認(rèn)真觀察與思考、不能真實(shí)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)思路不嚴(yán)謹(jǐn)；實(shí)驗(yàn)課后實(shí)驗(yàn)儀器和藥品不能放回原處，實(shí)驗(yàn)桌不整理；等等。習(xí)慣會(huì)成就一個(gè)人，也會(huì)改變一個(gè)人，也許我們在實(shí)驗(yàn)課中短短的幾句有效提醒語，會(huì)使學(xué)生終身受益。

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