中學生物實驗教學

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2001年，教育部頒布了全日制義務教育《生物課程標準》，取代了原有的《全日制義務教育生物教學大綱》。標準提出義務教育階段的生物教學要堅持面向全體學生，提高學生生物科學素養，倡導探究性學習三個課程理念，并明確要求通過義務教育階段生物課程的學習，使學生初步具備生物學操作的基本技能，一定的科學探究和實踐能力，養成科學思維的習慣，初步學會科學探究的一般方法。與此相呼應，各地陸續使用了新版的高級中學選、必修教材，義務教育階段的教材也改變了從前一個版本一統天下的局面。我校從1999年秋季學期起在高二、高三使用新的人教版高級中學選、必修生物教材，在初中先后使用了云南版、江蘇版和現在使用的人教版義務教育生物教材。這些教材緊緊圍繞新課改的要求編排，除了課程內容和編排體系有重大改變外，整個生物實驗教學都體現了革命性的變化，一方面為生物實驗教學走出長期低迷的局面賦予了生機，另一方面也給新課改下的生物實驗教學帶來了新的挑戰。

一、生物實驗教學在新課改后面對的挑戰

1.生物實驗教學目的的轉變。這種轉變與新課改理念倡導的生物教學培養目標、教學模式、學習方式相吻合。除了傳統的訓練學生生物學實驗的基本技能，強調培養學生的觀察、實驗、思維、能力外，還特別注重培養和訓練學生科學探究的方法和實踐能力，養成實事求是的思維習慣。傳統的生物實驗大多局限于一種驗證性的目的，實驗結果往往是已知的東西；而新課標下的生物實驗多數是未知的、開放性的東西，學習者需要通過自己的親歷實踐活動，去觀察去了解去演繹推理才能感知許多生命的奧秘。因此，在實踐中特別強調學生的自主學習、自主探究和體驗，特別強調學生應正確認識和處理生物、環境和社會的關系，形成正確的價值觀。

2.生物實驗概念內涵的擴展。傳統意義上的生物實驗是用來說明一種生物現象，驗證一種生物原理或規律并在教師指導下的一種被動的學習活動。而新課改下的生物實驗是學生為探究某一方面的生物現象、原理或規律而進行的自主的研究性實踐活動。因此，實驗的主體雖然沒有變化，但實驗的目的、方式或方法均有了較大的改變。新教材中設計的許多學生探究性實踐活動即是這種變化的體現，這些活動在一般情況下都是學生或學生小組的獨立自主活動，并非有教師指導參與的活動，這充分體現了新課程倡導學生自主學習的課改理念。

3.生物實驗內容向縱深方向擴展。以往中學生物學實驗的內容往往局限于對生物個體外形的了解，而內部結構的解剖認識、種群生活狀態、生理表征的觀察等方面，僅僅停留在對細胞、組織和系統的認識水平上。隨著生命科學研究成果在微觀和宏觀方面的飛速發展和人類對生命世界的重新認識，新課改下的中學生物的許多實驗內容沖破了傳統實驗內容的束縛，除了縱向方面新增了分子生物學、生態學、環境科學、現代生物技術的內容和在深度上增加了許多生理研究方面的探究內容外，還增加了許多體驗式學習的實驗內容，特別強調在活動中對動植物生命的尊重和呵護，強調人與自然、人與動物的和諧相處，強調培養學生對生命和自然的正確態度及價值觀。

4.生物實驗數目的激增。生物學是一門在實驗基礎上建立起來的自然科學。比較2002年前后人教版高中生物必修教材，舊版本教材僅僅安排了9個生物實驗，新版本教材則安排了15個生物實驗，增幅達40%。再以實行新課標后出版的江蘇版初二年級生物學教材為例，各類實驗設計總計38個，比實行新課標前原人教版初二年級生物學教材增加了17個，增幅達44.7%。實驗數目的變化由此可見一斑。生物實驗數目的激增，一方面還原了生物學的本來面目，另一方面也真實地體現了素質教育的要求。

5.實驗類型、實驗材料多樣化。傳統的中學實驗類型僅有教師的演示實驗和學生的分組實驗，兩種實驗均要求教師的組織參與，均以生物實體和模型作為實驗的材料。而新課改后的生物實驗除了保留原有的兩種實驗類型外，新增了模擬研究、模型構建、信息收集、調查研究和基于現代多媒體技術的虛擬實驗。這些新增的實驗不一定都有教師的直接參與，實驗的材料也不僅僅局限于實驗生物實體和模型，許多材料學生往往可以就地取材，甚至利用多媒體技術進行虛擬演示。

6.實驗空間擴展。從前的中學生物實驗，在時間上應該屬于課堂實驗，在空間上應該屬于室內實驗。新課改后的生物實驗要求走出實驗室，走出課堂，走進廣闊的大自然。由于這種變化，使得原本要在實驗室才能完成的實驗變得簡單方便起來，學生感到了實驗的容易和方便，從中體會到了實驗所帶來的樂趣，學到了實驗研究的方法，增長了才干。新教材中安排的許多調查、模擬、課外探究活動都特別適宜學生利用課余時間進行，豐富了他們的課余生活，激發了他們的學習興趣。

二、中學生物實驗教學應對新課改的策略

作為中學生物教師，無論是任課教師還是實驗教師，面對新課改給生物實驗教學帶來的機遇和挑戰，應當正確認識到課程改革是大勢所趨，并積極投身到改革的大潮中來，抓住歷史賦予生物學科的機遇，千方百計地創造條件開足開好生物實驗教學，利用課改后生物實驗教學的重大變化，促進生物課教學的發展。思想是行動的靈魂。因此，我們首先要轉變傳統思想，轉變生物實驗可有可無的觀念，樹立實驗是生物學教學的靈魂的觀念，樹立研究性學習的觀念，真正認識到生物實驗在生物學學習中的作用，明白新課改在生物學實驗教學中的目的和意圖，重新定位生物學實驗的內涵和地位，了解新課改后生物實驗教學在各個方面的變化，把握新課改后生物實驗教學的要求。一方面爭取上級對生物實驗教學加大投入，另一方面發揮師生在生物學實驗教學上的積極主動作用，用生動有趣的生物實驗來闡述生物學原理，說明生物學知識，用豐富的生物實踐活動來讓學生體驗研究性學習的方式方法，認識生命世界的多樣性，以期豐富學生的情感，培養他們的能力。

其次，充分發揮教師與學生的能動作用。面對生物實驗內容向縱深方向的擴展，實驗數目的激增，實驗類型、實驗材料的多樣化，實驗空間擴大化的現實，教師應該充分發揮自己在生物學學習上的主觀能動作用，刻苦鉆研專業基礎知識，掌握先進的生物實驗技術和多媒體技術，提高實驗技術水平，開發多樣化的實驗類型和實驗材料，把生物實驗從課內引向課外，從教室引向廣闊的大自然，改變傳統實驗的方式方法，積極發動、引導和鼓勵學生參與生物學實驗，廣泛收集實驗材料和實驗信息，進行實驗研究。

再次，開展實驗替代研究，這是解決新課改后一些生物實驗無法開出的捷徑。新課改后的生物實驗，許多是以前沒有出現過的新內容，鑒于條件和技術的限制，雖然我們一時無法開出，但只要我們肯動腦筋，加強實驗替代研究，就可以很好地解決這個問題。實驗替代的內涵是豐富的，如我們可以采用洋蔥替代雞血并改進實驗工藝來做“DNA的提取與分離”實驗，此即材料替代和工藝替代；用微型實驗“玻片加熱法鑒定葡萄糖的存在”代替“試管水浴法鑒定葡萄糖的存在”，此即方法替代；用甲基橙代替BTB來檢驗植物的呼吸作用，此即藥品替代。我們還可以用課外實驗替代課內實驗，用演示實驗替代分組實驗，用虛擬實驗替代現實實驗，或者把一些實驗內容轉化為課外科技實驗的內容。

總而言之，我們只要分清新課改后生物實驗教學的形勢，采取相應的正確對策，沉著應對，努力開足開齊課程標準所要求的實驗，就會為生物實驗教學開辟更加廣闊的天地。