第四节  中学生物学实验教学的实施

生物教师的观念左右其行动。因此，生物教师首先要树立实验是生物教学的灵魂的观念，真正认识到生物实验在生物教学中的作用，充分理解生物学实验教学的目的和意图，重新定位生物学实验的内涵和地位。中学生物学实验教学的一般有课前准备、实验教学实施、实验教学评价等步骤。

一、中学生物学实验教学的准备

中学生物学实验准备工作落实到位, 是实施实验教学的前提。生物学实验教学的准备包括制定实验教学目标、编制实验教学计划、采集和培养实验材料、准备药品、仪器和用具的工作、预实验五方面。

1、制定实验教学目标

 中学生物学实验教学是生物教育实践活动的一个分支领域，具有自己的目标。生物学实验教学的目标的制定具有重要意义：具体、明确、清晰的教学目标，是完成任务、保证教学质量的前提。要依据新课程标准，明确实验教学对中学生动作技能如使用实验仪器、器具和药品的技能、采集、培养和处理实验材料的技能、实验、绘图和记录的技能等方面的要求，研究制订合理可行的教学目标。

2、编制实验教学计划

（1）编制实验教学计划的必要性。定切实可行的实验教学计划，并努力执行才能保证生物实验教学的顺利进行，提高实验教学的质量。

（2）编制实验教学计划的依据。学年实验教学计划的编制：主要依据教育部颁布的中学生物课程标准、中学生物教科书。同时，生物教师可以根据以往的教学经验与学生的情况做适当调整。

3、采集和培养实验材料

精心选择实验材料，是实验成功的前提。应尽可能选择和采集与教材要求一致的材料，否则学生会感觉缺少知识上的依据，甚至不能严密地巩固知识。基于生物学实验的特殊性，最好选用活的、新鲜的、有代表性的实验材料。生物实验材料可以通过采集、培养、订购等途径获得。

4、准备药品、仪器和用具

5、进行预实验

建议在学生实验前，教师有必要先做预实验，及早了解实验现象是否明显，实验的成功率如何，实验过程中会出现的问题等，把握实验成功的关键，对可能发生的问题及解决办法有充分的准备，并通过预试提高自身水平。

上述五个方面的课前准备针对的是教师，每次实验前学生的准备工作也不可缺少。每次实验前教师应提前布置学生预习，留有一定的时间让学生做好准备。教师可通过设计导学案布置一些思考题，让学生通过预习来解答，从而了解实验原理、认识实验过程、学习仪器用具以及药品试剂的作用。在某些探究活动中，教师可引导学生在课前进行实验设计。例如，必修课程模块1“影响酶活性的条件”的探究活动，可引导学生根据教材提示，先进行实验设计，然后小组讨论，最后以小组为单位形成实验方案进行实验。通过预习，可促进学生的学习主动性，提高其对生物实验的兴趣。另外可以培养部分学生做为作为“实验小助手”辅助教学，请他们帮助老师发放实验器材，收发实验报告，指导小组实验，维持实验秩序等。

二、演示实验的教学

演示实验教学中，教师正确地使用生物学仪器、记录和分析数据的规范操作，可使学生了解常规仪器的使用方法、观察和记录数据的方法、分析数据并做出实验曲线的方法等，是培养学生掌握正确的操作技术和观察方法的过程，也是培养学生的观察能力和实验能力的过程。演示实验中，教师在学生直观观察的基础上提出问题，启发学生观察的同时思考问题，直到完成抽象概括的过程，使学生了解生物学研究方法，能培养学生从实际出发、尊重客观事实和实事求是的科学态度与情感。学生一旦掌握了正确的操作技术和观察方法，便可以独立地进行观察实验。

1、演示实验的组织

演示实验的教学应该在引入新的内容后，讲清条件，边演示边引导学生观察，启发学生的思维，然后归纳总结得出结论。

2、演示实验的教学方法

适当的教学方法，能够保证课堂演示实验的教学效果。教师在演示实验时，一般采用指导观察、启发思维、讲演结合三种教学方法。

3、演示实验教学的评价

演示实验教学的评价一般采取定性评价。评价主体是领导、教师同行和学生，评价对象是教师的演示实验教学活动。得出的评价结果应及时反馈给教师和学校相关领导，以便改进实验教学工作。评价的内容和标准应紧紧围绕演示实验的目的、准备、过程、方法、效果等具体内容。    

4、演示实验教学中的注意事项

在课堂演示实验教学中，教师是实验主体，处于主动地位；学生是观察主体，处于被动地位，而课堂演示实验的教学效果主要是以学生能否达到预期的学习效果来衡量的。因此，演示实验的教学效果并不仅仅取决于实验本身（实验能否出现预期的生物过程和现象），还取决于教师主导作用的充分发挥。备课充分、目标明确、确保成功、有序规范、简单方便、现象清楚、及时总结、安全可靠。

三、学生实验的教学

1、学生实验教学的组织

生物课程标准中将中学生技能性学习目标分为两个水平：模仿水平和独立操作水平。模仿水平是指在原型示范和具体指导下完成操作。独立操作水平是指独立完成操作、进行调整与改进以及与已有技能建立联系等。

根据教学层次要求的不同，学生实验可以分模仿水平的实验，是生物学实验的最基本形式，即在教师指导下，按照原型示范或实验指导动手操作完成，其主要目的是培养操作技能、验证知识；独立性操作水平的实验，是生物学实验的较高层次，由教师给出一定条件（课题与方法或课题与结果），学生基于已有的知识和技能的基础上独立思考，完成实验，获得并分析实验结果，得出结论。

2、学生实验的主要教学环节

中学生物实验课的课堂教学一般是由组织教学、指导性谈话、学生实验操作和教师现场指导、实验小结等教学环节构成。

3、学生实验的教学过程与方法

学生实验的教学一般有三个过程：预备过程、操作过程和总结评价过程。每个过程都应选择适当的教学方法。

4、学生实验教学的评价

学生实验教学的评价主体包括领导、教师同行和学生，评价对象是教师的实验教学活动和学生的实验学习活动与效果。评价的目的在于调动教师参与实验教学研究的主动性和积极性，深入探讨实验教学模式，改进实验教学，提高实验教学质量。同时，通过对教师的实验教学活动的评价，可以较全面地检查实验教学实施情况，发现实验教学中存在的问题。通过学生实验活动与效果的评价，了解学生实验观察能力、操作能力、探究能力，观察学生情感态度与价值观方面或者社会责任感方面的表现。

5、学生实验教学的注意事项

要上好学生实验，达到预期教学目标，教师要做到准备充分；指导简要；观察敏锐，及时发现并处理实验中出现的问题如实验的问题、纪律问题、情感态度问题等；重视实事求是科学态度的培养，形成良好的实验习惯。教育学生遵守操作规范，尊重客观事实，用理性思维分析科学问题；要求学生遵守实验纪律、如实记录数据、遵守实验室安全管理规定等。有的实验可以通过小组合作完成，培养学生团结协作的能力。

四、中学生物学实验设计

在中学生物学教学中，培养中学生实验设计能力是中学生物课程标准明确的要求。中学生物学实验设计的主要目的并不是为获得某一科学领域的结论，重要的是学会实验设计的方法，并在实验设计中培养学生的学科素养和创造能力。一个比较完整的生物学实验设计方案，一般按如下程序进行：实验题目的确定；提出假说；确定实验方案；预期结果；实施方案；观察和收集数据；分析；推理；交流。

五、中学生物学实验教学的优化创新

生物课程标准中“提高生物科学素养”、“倡导探究性学习”、“学科素养为核心”、“教学过程重实践”等基本课程理念，为中学生物教师指明了实验改进与创新的方向，即实验的改进与创新要有利于知识的意义建构、利于与学生生活的联系、利于学生科学探究能力和理性思维的培养、利于学生好奇心与求知欲的培养、利于学生创新能力的培养。因此必须加强实验教学与改革的研究，尽量把验证性实验改为探究性实验，把演示实验改学生实验或随堂实验，通过挖掘教学内容的可拓展性，有机地把课内探索延伸到课外。具体要从以下四个方面做起：

1、改验证实验为探究实验，让学生参与实验探究

2、开放实验室，提供探究平台

3、借助现代化教学设备，改进实验手段

4、增加社会调查课，实验从课内延伸到课外

5、开发利用多样化实验教学资源，加强生物学实验与信息技术的整合

六、生物实验室中的常见安全问题与防范

生物学是一门实验科学，生物学教学活动离不开实验。实验教学会接触到电、水、各种仪器和实验药品等，如果不注意实验室的安全建设和生物实验的安全教育，就会增加发生安全事故的风险。

1、物理性伤害的预防措施

2、化学药品预防措施

3、实验用植物材料的选择

4、微生物的使用

5、人体生理实验的安全  

6、生物实验室安全守则

课堂小结：本节主要内容。