中学生物实验教学

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2001年，教育部颁布了全日制义务教育《生物课程标准》，取代了原有的《全日制义务教育生物教学大纲》。标准提出义务教育阶段的生物教学要坚持面向全体学生，提高学生生物科学素养，倡导探究性学习三个课程理念，并明确要求通过义务教育阶段生物课程的学习，使学生初步具备生物学操作的基本技能，一定的科学探究和实践能力，养成科学思维的习惯，初步学会科学探究的一般方法。与此相呼应，各地陆续使用了新版的高级中学选、必修教材，义务教育阶段的教材也改变了从前一个版本一统天下的局面。我校从1999年秋季学期起在高二、高三使用新的人教版高级中学选、必修生物教材，在初中先后使用了云南版、江苏版和现在使用的人教版义务教育生物教材。这些教材紧紧围绕新课改的要求编排，除了课程内容和编排体系有重大改变外，整个生物实验教学都体现了革命性的变化，一方面为生物实验教学走出长期低迷的局面赋予了生机，另一方面也给新课改下的生物实验教学带来了新的挑战。

一、生物实验教学在新课改后面对的挑战

1.生物实验教学目的的转变。这种转变与新课改理念倡导的生物教学培养目标、教学模式、学习方式相吻合。除了传统的训练学生生物学实验的基本技能，强调培养学生的观察、实验、思维、能力外，还特别注重培养和训练学生科学探究的方法和实践能力，养成实事求是的思维习惯。传统的生物实验大多局限于一种验证性的目的，实验结果往往是已知的东西；而新课标下的生物实验多数是未知的、开放性的东西，学习者需要通过自己的亲历实践活动，去观察去了解去演绎推理才能感知许多生命的奥秘。因此，在实践中特别强调学生的自主学习、自主探究和体验，特别强调学生应正确认识和处理生物、环境和社会的关系，形成正确的价值观。

2.生物实验概念内涵的扩展。传统意义上的生物实验是用来说明一种生物现象，验证一种生物原理或规律并在教师指导下的一种被动的学习活动。而新课改下的生物实验是学生为探究某一方面的生物现象、原理或规律而进行的自主的研究性实践活动。因此，实验的主体虽然没有变化，但实验的目的、方式或方法均有了较大的改变。新教材中设计的许多学生探究性实践活动即是这种变化的体现，这些活动在一般情况下都是学生或学生小组的独立自主活动，并非有教师指导参与的活动，这充分体现了新课程倡导学生自主学习的课改理念。

3.生物实验内容向纵深方向扩展。以往中学生物学实验的内容往往局限于对生物个体外形的了解，而内部结构的解剖认识、种群生活状态、生理表征的观察等方面，仅仅停留在对细胞、组织和系统的认识水平上。随着生命科学研究成果在微观和宏观方面的飞速发展和人类对生命世界的重新认识，新课改下的中学生物的许多实验内容冲破了传统实验内容的束缚，除了纵向方面新增了分子生物学、生态学、环境科学、现代生物技术的内容和在深度上增加了许多生理研究方面的探究内容外，还增加了许多体验式学习的实验内容，特别强调在活动中对动植物生命的尊重和呵护，强调人与自然、人与动物的和谐相处，强调培养学生对生命和自然的正确态度及价值观。

4.生物实验数目的激增。生物学是一门在实验基础上建立起来的自然科学。比较2002年前后人教版高中生物必修教材，旧版本教材仅仅安排了9个生物实验，新版本教材则安排了15个生物实验，增幅达40%。再以实行新课标后出版的江苏版初二年级生物学教材为例，各类实验设计总计38个，比实行新课标前原人教版初二年级生物学教材增加了17个，增幅达44.7%。实验数目的变化由此可见一斑。生物实验数目的激增，一方面还原了生物学的本来面目，另一方面也真实地体现了素质教育的要求。

5.实验类型、实验材料多样化。传统的中学实验类型仅有教师的演示实验和学生的分组实验，两种实验均要求教师的组织参与，均以生物实体和模型作为实验的材料。而新课改后的生物实验除了保留原有的两种实验类型外，新增了模拟研究、模型构建、信息收集、调查研究和基于现代多媒体技术的虚拟实验。这些新增的实验不一定都有教师的直接参与，实验的材料也不仅仅局限于实验生物实体和模型，许多材料学生往往可以就地取材，甚至利用多媒体技术进行虚拟演示。

6.实验空间扩展。从前的中学生物实验，在时间上应该属于课堂实验，在空间上应该属于室内实验。新课改后的生物实验要求走出实验室，走出课堂，走进广阔的大自然。由于这种变化，使得原本要在实验室才能完成的实验变得简单方便起来，学生感到了实验的容易和方便，从中体会到了实验所带来的乐趣，学到了实验研究的方法，增长了才干。新教材中安排的许多调查、模拟、课外探究活动都特别适宜学生利用课余时间进行，丰富了他们的课余生活，激发了他们的学习兴趣。

二、中学生物实验教学应对新课改的策略

作为中学生物教师，无论是任课教师还是实验教师，面对新课改给生物实验教学带来的机遇和挑战，应当正确认识到课程改革是大势所趋，并积极投身到改革的大潮中来，抓住历史赋予生物学科的机遇，千方百计地创造条件开足开好生物实验教学，利用课改后生物实验教学的重大变化，促进生物课教学的发展。思想是行动的灵魂。因此，我们首先要转变传统思想，转变生物实验可有可无的观念，树立实验是生物学教学的灵魂的观念，树立研究性学习的观念，真正认识到生物实验在生物学学习中的作用，明白新课改在生物学实验教学中的目的和意图，重新定位生物学实验的内涵和地位，了解新课改后生物实验教学在各个方面的变化，把握新课改后生物实验教学的要求。一方面争取上级对生物实验教学加大投入，另一方面发挥师生在生物学实验教学上的积极主动作用，用生动有趣的生物实验来阐述生物学原理，说明生物学知识，用丰富的生物实践活动来让学生体验研究性学习的方式方法，认识生命世界的多样性，以期丰富学生的情感，培养他们的能力。

其次，充分发挥教师与学生的能动作用。面对生物实验内容向纵深方向的扩展，实验数目的激增，实验类型、实验材料的多样化，实验空间扩大化的现实，教师应该充分发挥自己在生物学学习上的主观能动作用，刻苦钻研专业基础知识，掌握先进的生物实验技术和多媒体技术，提高实验技术水平，开发多样化的实验类型和实验材料，把生物实验从课内引向课外，从教室引向广阔的大自然，改变传统实验的方式方法，积极发动、引导和鼓励学生参与生物学实验，广泛收集实验材料和实验信息，进行实验研究。

再次，开展实验替代研究，这是解决新课改后一些生物实验无法开出的捷径。新课改后的生物实验，许多是以前没有出现过的新内容，鉴于条件和技术的限制，虽然我们一时无法开出，但只要我们肯动脑筋，加强实验替代研究，就可以很好地解决这个问题。实验替代的内涵是丰富的，如我们可以采用洋葱替代鸡血并改进实验工艺来做“DNA的提取与分离”实验，此即材料替代和工艺替代；用微型实验“玻片加热法鉴定葡萄糖的存在”代替“试管水浴法鉴定葡萄糖的存在”，此即方法替代；用甲基橙代替BTB来检验植物的呼吸作用，此即药品替代。我们还可以用课外实验替代课内实验，用演示实验替代分组实验，用虚拟实验替代现实实验，或者把一些实验内容转化为课外科技实验的内容。

总而言之，我们只要分清新课改后生物实验教学的形势，采取相应的正确对策，沉着应对，努力开足开齐课程标准所要求的实验，就会为生物实验教学开辟更加广阔的天地。