袁章軍

生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)是生物學(xué)教學(xué)的基本形式之一，是培養(yǎng)學(xué)生四種核心素養(yǎng)的重要途徑。當(dāng)前我國(guó)高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)雖然取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，但與新課程標(biāo)準(zhǔn)和時(shí)代發(fā)展要求還有較大的差距，存在著實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)施設(shè)備和時(shí)間不足、教師實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念、態(tài)度、能力、鉆研精神有待轉(zhuǎn)變或提高，學(xué)生實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)態(tài)度、相關(guān)基礎(chǔ)和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰π枰m正或提升等問(wèn)題。針對(duì)這些問(wèn)題我們應(yīng)該從五個(gè)方面進(jìn)行探究，包括轉(zhuǎn)變教師和學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的認(rèn)識(shí)，爭(zhēng)取上級(jí)領(lǐng)導(dǎo)重視、促進(jìn)教師加強(qiáng)對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究，鼓勵(lì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新和經(jīng)驗(yàn)的積累分享，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平，組織學(xué)生開(kāi)展豐富多彩的課內(nèi)外實(shí)踐探究活動(dòng)，豐富學(xué)生的生活常識(shí)，提高探索生物奧秘的興趣和能力，培養(yǎng)實(shí)踐型和創(chuàng)新型人才。

一、普通高中生物學(xué)課程（2017年版）對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的要求

1.加強(qiáng)和完善生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)

新課程標(biāo)準(zhǔn)所說(shuō)的“實(shí)驗(yàn)教學(xué)”是指教師組織學(xué)生在生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室和校園內(nèi)外開(kāi)展的教學(xué)活動(dòng)，既可以是動(dòng)手、觀察類(lèi)的實(shí)踐活動(dòng)，也可以是以問(wèn)題解決為特點(diǎn)的探究活動(dòng)。明確指出實(shí)驗(yàn)教學(xué)是生物學(xué)課程的特點(diǎn)，也是生物學(xué)教學(xué)的基本形式之一。認(rèn)為實(shí)驗(yàn)教學(xué)是促成學(xué)生達(dá)成生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的重要支撐。并提出實(shí)驗(yàn)教學(xué)在新時(shí)期還要注意以下幾個(gè)方面。

（1）實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)應(yīng)該多樣化。例如，可以采用比較規(guī)范的實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，也可以設(shè)計(jì)低成本、低消耗、低（無(wú)）污染的教學(xué)實(shí)驗(yàn);可以采用生物材料設(shè)計(jì)和開(kāi)展實(shí)驗(yàn)，也可以利用電子設(shè)備設(shè)計(jì)、完成模擬性實(shí)驗(yàn);有條件的學(xué)校還可以充分利用多媒體、互聯(lián)網(wǎng)及無(wú)線通訊技術(shù)進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)。應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生參與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。

（2）在重視定性實(shí)驗(yàn)的同時(shí)，也應(yīng)重視定量實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生在量的變化中了解事物的本質(zhì)。教師應(yīng)給學(xué)生提供機(jī)會(huì)學(xué)習(xí)生物學(xué)研究中的測(cè)量方法，實(shí)事求是地記錄、整理和分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，定量表述實(shí)驗(yàn)結(jié)果等。

（3）要注意實(shí)驗(yàn)安全教育。教師應(yīng)強(qiáng)化安全教育，增強(qiáng)學(xué)生自我保護(hù)意識(shí)。同時(shí)，要注意實(shí)驗(yàn)室廢棄物的妥善處理。

2.提高學(xué)生生物實(shí)驗(yàn)探究能力

實(shí)驗(yàn)探究是高中生物學(xué)新課標(biāo)提出的核心素養(yǎng)之一，要求學(xué)生掌握科學(xué)探究的思路和方法，形成合作精神，善于從實(shí)踐的層面探討或嘗試解決現(xiàn)實(shí)生活問(wèn)題，能夠針對(duì)日常生活和生產(chǎn)中的真實(shí)情境，提出清晰的、有價(jià)值的、可探究的生命科學(xué)問(wèn)題或生物工程需求，查閱相關(guān)資料、設(shè)計(jì)并實(shí)施恰當(dāng)可行的方案，運(yùn)用多種方法如實(shí)記錄，創(chuàng)造性地運(yùn)用數(shù)學(xué)方法分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并客觀分析與評(píng)價(jià)生物技術(shù)產(chǎn)品在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用所產(chǎn)生的效益和風(fēng)險(xiǎn);能論證人類(lèi)的活動(dòng)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的影響，闡釋生物多樣性對(duì)生態(tài)系統(tǒng)維持、人類(lèi)生存和發(fā)展的重要意義;運(yùn)用科學(xué)術(shù)語(yǔ)精確闡明實(shí)驗(yàn)結(jié)果，善于溝通，開(kāi)展有效的合作。

二、當(dāng)今生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問(wèn)題

1.實(shí)驗(yàn)課程開(kāi)設(shè)存在的問(wèn)題

（1）普通中學(xué)實(shí)驗(yàn)室和實(shí)驗(yàn)設(shè)施設(shè)備缺乏或陳舊

在農(nóng)村普通高中生物實(shí)驗(yàn)室不足的現(xiàn)象非常普遍。按2004版新課標(biāo)實(shí)驗(yàn)教材教學(xué)要求，普通高中應(yīng)增設(shè)“微生物實(shí)驗(yàn)室”，開(kāi)設(shè)“微生物的實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)”等實(shí)驗(yàn)課，但是由于各種原因，現(xiàn)在大多農(nóng)村中學(xué)沒(méi)有建設(shè)微生物實(shí)驗(yàn)室，有關(guān)“微生物培養(yǎng)”，“植物組織培養(yǎng)”等實(shí)驗(yàn)課都只能紙上談兵，相關(guān)的實(shí)驗(yàn)知識(shí)只能靠死記硬背，學(xué)生動(dòng)手能力培養(yǎng)無(wú)從談起。除此以外，包括顯微鏡在內(nèi)的器材也存在缺乏或陳舊的現(xiàn)象，部分中學(xué)甚至連普通的觀察類(lèi)實(shí)驗(yàn)和生化類(lèi)實(shí)驗(yàn)課程都不能正常開(kāi)設(shè)。

（2）高一生物課時(shí)不足

自2003新課程（實(shí)驗(yàn)版）實(shí)施以后，生物教學(xué)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容增加，而生物課程開(kāi)設(shè)的課時(shí)卻依然未變，導(dǎo)致教學(xué)任務(wù)緊張，教師要抓緊時(shí)間完成教材理論教學(xué)任務(wù)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)變成了在課堂上講實(shí)驗(yàn)的紙上談兵，沒(méi)有進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作的教學(xué)。因此，課時(shí)安排不足是高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的主要問(wèn)題之一。

2.教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問(wèn)題

（1）教師對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)和教師演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)意義認(rèn)識(shí)不足部分教師存在對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)和教師演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)能省則省，脫離實(shí)驗(yàn)講實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)象。由于學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作教學(xué)，及教師課堂演示實(shí)驗(yàn)都必須花大量時(shí)間進(jìn)行準(zhǔn)備，且還存在不安全因素，不易維持教學(xué)紀(jì)律等原因，所以在教師中對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)能省則省，用多媒體圖片替代實(shí)驗(yàn)和生物模型的“視頻談兵”現(xiàn)象普遍，在教學(xué)實(shí)踐中教師演示實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)越來(lái)越少見(jiàn)，很多學(xué)生就連DNA模型都沒(méi)有看過(guò)摸過(guò)。

（2）教師對(duì)實(shí)驗(yàn)思想教育價(jià)值認(rèn)識(shí)不足

科學(xué)探究新課標(biāo)要求培養(yǎng)的核心素養(yǎng)之一，是培養(yǎng)學(xué)生形成實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神的重要途徑。部分教師在挖掘生物科學(xué)探究教育價(jià)值時(shí)存在浮于表面，淺嘗輒止的現(xiàn)象，對(duì)于學(xué)生科學(xué)探究意識(shí)和能力培養(yǎng)大打折扣。如對(duì)教材中科學(xué)發(fā)現(xiàn)歷程、科學(xué)家的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)、課外讀等教育價(jià)值認(rèn)識(shí)不夠，在課堂教學(xué)中輕描淡寫(xiě)，一筆帶過(guò)，或者只要求學(xué)生死記硬背。例如，在對(duì)學(xué)生的問(wèn)卷調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，很多學(xué)生不知道教材中介紹了“DNA指紋技術(shù)”，“地質(zhì)時(shí)鐘”等知識(shí)，也不清楚恩格爾曼在證明光合作用的場(chǎng)所為葉綠體實(shí)驗(yàn)中，為什么要選擇水綿而不是高等植物作為實(shí)驗(yàn)材料等，這說(shuō)明部分教師沒(méi)有要求學(xué)生認(rèn)真閱讀教材，也沒(méi)有將實(shí)驗(yàn)中充分體現(xiàn)了科學(xué)家的智慧的亮點(diǎn)展現(xiàn)出來(lái)，對(duì)科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)選材、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、結(jié)果檢測(cè)、數(shù)據(jù)分析等實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)中的科學(xué)方法、精彩設(shè)計(jì)分析解讀不到位，影響了課堂教學(xué)效果，降低了生物學(xué)科的育人價(jià)值。

（3）教師對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究不夠

在教學(xué)實(shí)際中發(fā)現(xiàn)，部分教師實(shí)驗(yàn)教學(xué)的知識(shí)和能力有待提高。某些教師對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中，自變量如何處理和因變量測(cè)定指標(biāo)的確定這些實(shí)驗(yàn)常識(shí)都存在認(rèn)識(shí)偏差;對(duì)于同位素標(biāo)記，熒光分子標(biāo)記等生物學(xué)基本實(shí)驗(yàn)方法也存在原理不清的問(wèn)題，例如梅塞爾松和斯塔爾證明DNA的半保留復(fù)制實(shí)驗(yàn)中，使用了15N示蹤后能否用自顯影檢測(cè)？魯賓和卡門(mén)在證明光合作用產(chǎn)生的O2全部來(lái)自水實(shí)驗(yàn)中，為什么要使用質(zhì)譜儀檢測(cè)生成的18O2？這是因?yàn)?5N和18O都是無(wú)放射性的同位素，不能使用放射性檢測(cè)，一些教師鉆研不深，講述不透，影響學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)效果。2017年高考全國(guó)卷Ⅰ的第29題是一道實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題，湖南省考生平均得分2.1分（滿分10），其他省得分情況也差異不大，這反映出實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在著較大問(wèn)題。

3.學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中存在的問(wèn)題

（1）學(xué)生嚴(yán)重缺乏生產(chǎn)生活常識(shí)

由于家庭社會(huì)學(xué)校等多方面原因，教育部要求的社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)教學(xué)，勞技教學(xué)效果不佳，包括部分農(nóng)村中學(xué)在內(nèi)的中學(xué)生中出現(xiàn)了較嚴(yán)重的“五谷不分”現(xiàn)象，很多學(xué)生不清楚水稻、小麥、玉米、棉花等常見(jiàn)農(nóng)作物的基本形態(tài)，成為了生活常識(shí)嚴(yán)重缺乏的“外星人”，嚴(yán)重影響實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的興趣和效果。

（2）不重視生物實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)，尤其是文科志向的學(xué)生

部分學(xué)生不重視實(shí)驗(yàn)，覺(jué)得生物實(shí)驗(yàn)做與不做意義不大，有的則興趣不濃，覺(jué)得自己做的實(shí)驗(yàn)結(jié)果還不如圖片或錄像中清晰，尤其是文科志向?qū)W生，他們更喜歡接受現(xiàn)成的結(jié)論，而不是通過(guò)實(shí)驗(yàn)去探索得出的結(jié)論。

（3）部分學(xué)生實(shí)驗(yàn)的知識(shí)技能基礎(chǔ)差

缺乏生產(chǎn)生活常識(shí)，對(duì)基本的實(shí)驗(yàn)器材使用不熟練，對(duì)實(shí)驗(yàn)原理理解不透徹，導(dǎo)致學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)耗時(shí)長(zhǎng)，效果差，而且還容易產(chǎn)生學(xué)習(xí)效果和學(xué)習(xí)興趣之間的惡性循環(huán)，甚至一些在課堂中表現(xiàn)積極，思維能力較強(qiáng)的學(xué)生，在實(shí)驗(yàn)室動(dòng)手操作能力還不及學(xué)習(xí)成績(jī)較差的學(xué)生。

4.教材實(shí)驗(yàn)內(nèi)容存在的問(wèn)題

2004版新課標(biāo)（實(shí)驗(yàn)）生物教材中實(shí)驗(yàn)內(nèi)容已經(jīng)進(jìn)行了較大的改進(jìn)，豐富了調(diào)查類(lèi)實(shí)驗(yàn)，模型類(lèi)實(shí)驗(yàn)等，對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)也起到了一定的促進(jìn)作用，但生物實(shí)驗(yàn)還是與其它實(shí)驗(yàn)學(xué)科如物理、化學(xué)，缺少必要的滲透和聯(lián)系;實(shí)驗(yàn)內(nèi)容還是與學(xué)生生活實(shí)際的結(jié)合不夠緊密，如果能使實(shí)驗(yàn)內(nèi)容更貼近真實(shí)的生產(chǎn)生活實(shí)際，將更容易激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，也更符合學(xué)生認(rèn)知規(guī)律，更利于促進(jìn)學(xué)生運(yùn)用多個(gè)學(xué)科知識(shí)對(duì)生產(chǎn)生活現(xiàn)象進(jìn)行綜合分析探究;再有，實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的選擇，以及在實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)中，還應(yīng)該進(jìn)一步考慮如何提高學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力，培養(yǎng)更多創(chuàng)新人才。

三、應(yīng)對(duì)措施

1.結(jié)合新課標(biāo)和新高考的要求，轉(zhuǎn)變實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念，端正實(shí)驗(yàn)教學(xué)的態(tài)度。

隨著新課程理念在高考中的體現(xiàn)和落實(shí)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問(wèn)題暴露得越來(lái)越突出，近年來(lái)高考中加大了對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究能力的考查，2016年和2017年全國(guó)卷Ⅰ的29題都是對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)分析或設(shè)計(jì)能力的考查，尤其是2017年的29題難度大，學(xué)生和教師都還不太適應(yīng)這種新的變化，正是這一種不適應(yīng)才會(huì)促進(jìn)學(xué)校和教師對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的反思，引起教育部門(mén)和教師對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)一步重視，從而將生物教學(xué)回歸到實(shí)驗(yàn)學(xué)科教學(xué)的本真。學(xué)校和生物教研組可利用新課程和高考的契機(jī)，開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)的教研，讓每一位生物教師明確實(shí)驗(yàn)教學(xué)重要性，盡可能帶領(lǐng)學(xué)生走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室，走出校園，開(kāi)展學(xué)生實(shí)驗(yàn)，在課堂教學(xué)中更多利用演示實(shí)驗(yàn)或教學(xué)模型進(jìn)行直觀教學(xué)，讓學(xué)生形成生動(dòng)深刻的印象。

2.爭(zhēng)取上級(jí)重視，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)硬件，并在高一增設(shè)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)課。

加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的比重和力度，是時(shí)代的呼喚，是新課程和新高考的要求。改善實(shí)驗(yàn)條件、增設(shè)實(shí)驗(yàn)室、增大實(shí)驗(yàn)教學(xué)課時(shí)是生物教學(xué)的發(fā)展方向。我們要利用各種機(jī)會(huì)向上級(jí)反映這一情況，盡快解決制約生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的場(chǎng)地和時(shí)間問(wèn)題。

3.加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)素材的挖掘積累，交流分享實(shí)驗(yàn)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)。

成功的實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅僅是培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，更是要求學(xué)生掌握科學(xué)探究的思路和方法，形成合作精神，善于從實(shí)踐的層面探討或嘗試解決現(xiàn)實(shí)生活問(wèn)題。這就要求實(shí)驗(yàn)教學(xué)必須滲透到每個(gè)生物課堂，引導(dǎo)學(xué)生觀察生活，養(yǎng)成觀察習(xí)慣，培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，分析問(wèn)題，解決實(shí)際問(wèn)題的能力，所以教師要達(dá)到良好實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果，必須加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)素材的挖掘積累，從大量課內(nèi)外的教材和文獻(xiàn)、最新的生物科學(xué)發(fā)展中搜集實(shí)驗(yàn)教學(xué)素材，并且交流分享。

4.加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新，加強(qiáng)跨學(xué)科實(shí)驗(yàn)教學(xué)整合，提升教師實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平和實(shí)驗(yàn)教學(xué)效率。

新課程要求學(xué)生能夠從生活中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，找出規(guī)律，并解決問(wèn)題。日新月異的生活中產(chǎn)生的問(wèn)題有些也是嶄新的，而且生活實(shí)際中問(wèn)題往往不是只涉及某一學(xué)科。例如：“細(xì)胞癌變發(fā)病率增大的原因調(diào)查”，“新型洗滌劑對(duì)人體健康和環(huán)境影響的研究”等，都既是新出現(xiàn)的問(wèn)題又是需要綜合多學(xué)科知識(shí)才能分析解決的問(wèn)題。所以加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新，加強(qiáng)跨學(xué)科實(shí)驗(yàn)研究，尤其是與物理、化學(xué)、自然地理相結(jié)合，既是解決生活實(shí)際問(wèn)題的現(xiàn)實(shí)需要，也是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)思想，完成新時(shí)期實(shí)驗(yàn)教學(xué)新任務(wù)的需要。

5.組織學(xué)生開(kāi)展課外實(shí)驗(yàn)小組活動(dòng)。

科學(xué)知識(shí)都是源于生產(chǎn)、生活、科研實(shí)踐，最終目的也是運(yùn)用于生產(chǎn)生活實(shí)際，組織成立學(xué)科興趣小組，利用學(xué)?？茀f(xié)、社團(tuán)等平臺(tái)，開(kāi)展科學(xué)實(shí)驗(yàn)、生活現(xiàn)象觀察分析、動(dòng)植物調(diào)查、疾病調(diào)查、生態(tài)調(diào)查等活動(dòng)，能密切學(xué)生與生產(chǎn)生活聯(lián)系，激發(fā)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的興趣，培養(yǎng)正確的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)觀，使學(xué)習(xí)更生動(dòng)。認(rèn)真組織學(xué)生開(kāi)展課外興趣活動(dòng)，對(duì)于幫助學(xué)生構(gòu)建生動(dòng)深刻知識(shí)體系，提高解決生活實(shí)際問(wèn)題能力，培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力都具有重要作用。

（作者單位：瀏陽(yáng)市第一中學(xué)）