对中学生物实验改进的几点思考

孙锦传 李梦梅 李亚军

摘 要： 随着中学生物教学对实验教学的重视程度的不断提高，实验改进成为中学生物实验教学中的热门话题之一，实验改进具有有利于节约实验材料、简化实验过程、克服实验设备缺乏、增强实验效果等优点。但教师不能盲目改进实验，不能为了改进而改进，在进行实验改进时要认清实验改进的出发点，找准实验改进的切入点，对改进后的实验进行反思和再验证，并将改进后的实验充分应用到教学中，发挥其最大价值。

关键词： 中学生物 实验教学 实验改进

生物学是一门以实验为基础的学科，义务教育生物学课程标准和普通高中生物课程标准（实验）都提出了“提高生物科学素养”和“倡导探究性学习”的课程基本理念。实验教学在中学生物教学中起着极其关键的作用，积极有效地开展中学生物实验教学是新课程改革的内在要求的体现。教科书中给出了各个实验教学的参考实验，供教师参考选择。但教材上所给的参考实验一般对实验设备、实验材料及教师的实验技能均有较高要求，因此在实际教学过程中很多教师都因为缺乏实验材料和设备等原因而放弃实验操作教学，仍旧采用传统的讲授法进行实验教学，这不符合“提高生物科学素养”和“倡导探究性学习”的课程基本理念。而且各地区各学校的具体条件千差万别，这也从客观条件上决定了实验教学不可能千篇一律。因此，根据各地区各学校的实际情况对教科书中的参考实验进行改进，是解决以上问题的有效途径，也是必经之路。那么，在对中学生物学实验进行改进的过程中要注意哪些问题，才能真正有效地落实“提高生物科学素养”和“倡导探究性学习”的课程基本理念呢？笔者在对贵阳市开展的生物学科实验设计案例评比活动进行观摩后，对中学生物实验改进有了新的认识和感受，在此与各位同仁共同探讨。

一、认清实验改进的出发点

实验改进是当前生物学教学的热点之一，引起了许多教育工作者的关注，全国各地的教研部门也纷纷为此举办各种比赛，激发教师对于中学生物实验改进的热情，调动他们的积极性，开发出优质的本土化实验设计案例，促进当地中学生物学实验教学的有效开展。在这些大大小小的比赛的鼓励下，很多教师加入了实验改进的大军中。然而一部分教师并未认清实验改进的出发点，盲目地对教科书中的参考实验进行改进。

实验改进应该以学生为中心，以落实“提高生物科学素养”和“倡导探究性学习”的课程基本理念为出发点。改进后的实验要有利于提高学生的生物科学素养，有利于培养学生的科学探究精神，有利于培养学生发现问题、解决问题的能力和合作学习能力。这既是实验改进的出发点，又是其最终归宿。教师只有认清了实验改进的出发点，才可能设计出符合生物学课程基本理念的实验。

二、找准实验改进的切入点

教师在着手对教科书中的参考实验进行改进时要找准切入点，确实有必要改进时才进行改进，不能为了改进而改进。这主要体现在两个方面：①一些教师在发现原有实验不足，并有了实验改进思路之后，非常兴奋地投入到实验改进的工作中，结果后来才发现自己想到的改进方法别人早就已经做过，而且比自己做得更好。因此，当教师有了新的实验改进思路之后，首先应该广泛查阅相关资料，看是否已有人做过同样的改进，如果还没有人做过或者已有前人做过但有不完善的地方，那么可以继续改进；如果别人跟自己思路一样而且已经改进得很好了，那么可以直接学习和借鉴别人的方法，而没必要再做重复研究。②一些教师为了参加比赛或其他原因，急于对某个实验做出改进，将实验原来易于获取的材料改成不易获取的材料，或者将原来很精简的实验步骤变得复杂且难以操作，或者放着实验室现有的实验设备不用，要耗时耗力地自制实验器具，等等，这些现象都是不利于实验改进的，即便是勉强做出改变，那也是得不偿失，反而让实验变得更不适于教学，甚至出现科学性错误。

比如在探究“影响酶活性的条件”的实验中，教材中建议“用淀粉酶探究温度对酶活性的影响，用过氧化氢酶探究pH对酶活性的影响”。一位教师为了改进这个实验，使自己的实验设计与教材不一样，以肝脏研磨液和过氧化氢溶液为实验材料探究温度对酶活性的影响。该教师对三份猪肝研磨液编号并进行预处理，一份是常温处理，一份是加入冰块低温处理，另一份是高温处理，然后将它们放在实验台上，接着在三支编了号的大小一样的试管中分别加入10ml相同浓度和相同温度的过氧化氢溶液，然后分别向三支加入了过氧化氢溶液的试管中加入对应编号的猪肝研磨液，紧接着用三支带有火星的卫生香检测它们的氧气释放量。整个实验看似完美，其实犯了科学性错误。错误之处有两个：①将低温处理的猪肝研磨液放置在实验台上，会受到室温的影响，使低温猪肝研磨液升温；②三支试管中加入的过氧化氢溶液都是相同温度，没有温度区分。假如要对过氧化氢溶液进行温度区分，那么需要对应猪肝研磨液的温度，对其中一支试管中的过氧化氢进行加热处理，这样又会导致过氧化氢提前分解。也正因为如此，教材中给出了“用淀粉酶探究温度对酶活性的影响，用过氧化氢酶探究pH对酶活性的影响”的建议，而这位老师为了对其进行改进，没有找准切入点，犯了科学性的错误，这也是值得各位教师反思的。

三、对改进后的实验进行反思和再验证

教师在按照可行的改进方案对实验进行改进之后，还只是成功了一半，要想确保实验改进是否真的成功，还必须对改进后的实验进行反思和验证。在第一次改进实验之后，如果实验达到预期效果，那么仍需反复验证，排除偶然性，才能证明是否真的有效；如果实验没有达到预期效果，那么首先要对实验进行反思，找出导致实验效果不显著的可能原因，再一一进行排查，找出失败原因，并继续探究。

四、将改进后的实验充分应用到教学中

部分教师在获奖之后，将改进后的实验案例束之高阁，依旧按照传统方式进行实验教学，这是必须加以改正的。实验改进是充分利用现有资源克服原有实验不易开展的困难，或者弥补原有实验的不足，引导学生进行探究性学习，培养学生的生物科学素养，使中学生物实验教学落到实处。因此，教师在对实验进行成功改进之后，只有将其充分应用到教学中，才能发挥出其最大价值，这也是全国各地教研部门为其举办各种比赛的根本目的。

参考文献：

[1]中华人民共和国教育部.义务教育生物学课程标准（2011年版）[M].北京：北京师范大学出版社，2012.

[2]中华人民共和国教育部.普通高中生物课程标准（实验）[M].北京：人民教育出版社，2012.

[3]刘恩山.中学生物学教学论（第2版）[M].北京：高等教育出版社，2009.