民族地区高中生物实验教学现状分析及应对策略

【摘要】生物学是一门实验性学科，生物科学素养的培养已成为21世纪中学生物教育的主要教学目标。随着新课程改革的逐步实施，高考生物试题越来越注重考查学生的科学探究能力，高考作为一项评价方式，对高中实验教学具有良好的指导作用。但民族地区中学实验课教学还存在诸多问题。本文对民族地区生物实验教学的现状进行分析，并尝试对这种现状寻找应对策略。

【关键词】民族地区，高中生物，实验教学，现状分析，应对策略

随着教学改革的进展、教学理念的更新，生物实验教学肩负着培养学生探究能力的任务。近年来的高考，生物学科突出了对与实验相关内容的考查，这对中学生物实验教学起到积极的导向作用。

1.生物实验在生物教学中的地位

生物学是一门以实验为基础的自然科学，现代生物科学的发展尤其依赖科学实验。在生物教学中，学生实验、实习和观察等实践环节对学生掌握生物学知识、科学方法、培养能力和形成科学素质有至关重要的作用。因此，中学生物课程应重视实验教学。

2.民族地区高中生物实验教学的现状

目前，民族地区高中生物实验课的开设情况不容乐观，这里有主观原因，也有客观原因。

2.1 实验教学设备简陋。

民族地区高中在实验教学过程中出现了实验设备陈旧，跟不上形式的现象。虽然在以前国家已经统一在民族地区学校配备了齐全的实验设备，但是，经过长时间的使用，目前很多实验设备已经损坏导致不能使用，或者是已经过时，不能再继续使用。而民族地区中学的经济能力有限，不能实现自行改善教学设备的愿望。导致不仅学生不能动手操作实验，教师也不能进行演示实验。严重影响了学生对生物学的兴趣。

2.2 生物实验教学师资面临挑战。

民族地区中学配备专业的实验室管理员少，很多学校是由生物教师兼任实验室管理员，由于管理员首先要搞好教学工作，花费在实验室管理工作的时间和精力必然很少。因此，在新课程教学中完成实验教学工作自然是困难重重。

2.3 教育观念陈旧，实验教学工作纸上谈兵。

生物学是一门自然科学，很多知识很抽象，而实验教学能够使抽象知识形象化，具体化，更加有利于学生对知识的掌握和理解。但是目前学校仍然看重学生的升学率，分数仍然是评价学生的唯一标准，所以很多老师为了使学生获得更高的分数，一味的追求学生的成绩，很多实验只讲不做或是根本不讲，而忽视了学生能力的发展。

2.4 教学手段落后。

新课改要求我们要注重学生能力的培养，摒弃了之前重知识，轻实践的教学模式，因此新课改对实验教学的要求更高，但是由于农村学校的教学设备不齐全，设施陈旧，很多先进的教学手段并不能很好的应用在教学实践中。

2.5 学生生物实验基本操作不规范。主要体现现在以下门几个方面：

（1）在实验中经常将滴管混用。如在“酶的专一性”和“影响酶活性的实验”中，要在不同的试管中分别注入2ml的新鲜唾液、盐酸、氢氧化钠、清水、1滴碘液。实验过程中，有许多学生不注意滴管的区别使用，造成对比实验失败；交叉污染药品导致试剂不纯，并且还会影响后面班级的实验。

（2）量筒的使用常被忽略。在实验中，有许多试剂的用量都是1ml或2ml。使用量筒量取，要求操作者要细心有耐心。学生觉得使用量筒麻烦，常常凭感觉来估计试剂的使用量。这会造成学生所做实验中试剂的使用量差别很大：同一组实验不同试管内的试剂量相差太大、不同组间试剂用量差别更明显。这样就不能保证实验的准确性，使定理实验的结果失去真实性。

（3）显微镜的操作有许多不妥之处。如用显微镜观察固定切片时，镜臂可倾斜一定角度。在“观察叶绿体和细胞质的流动”及“植物细胞的质壁分离与复原”等实验中，将新制成的装片固定在载物台上后，为了观察方便，不少学生将镜臂倾斜较大角度，以致装片中的液体往下面流，污染了显微镜，并造成实验失败。

2.6 学生实验态度有问题。

分组实验中许多是验证性实验。有的学生先从书上找到结论，再做实验；有的不做实验，也有结论。定量实验不如实记录结果，凭空捏造数据，自圆其说，就失去做实验的意义。实验失败后，简单归结为没操作好，不会主动去质疑、分析，然后重实验，找到问题所在。分组实验通常二人一组，但有些组实验自始至终由一人完成，另一人旁观，甚至实验报告也是后者抄前者的。

3.当前实验教学实施存在的问题

3.1 实验教学和考核体制还不完善。

新课标明确要求提高学生的实验设计和分析能力，但历年高考实验试题的考察反映出不同地区的学生得分率不同。2010年市教研室翟林来我区指导高考生物复习时提出我区生物实验题平均得分率明显低于其他区县，就说明我区对实验教学存在着一些问题。同时指出各区县实验得分率也存在明显的差异，说明我市在生物实验教学中不同地区对实验教学的实施存在着差异。更说明我市对实验教学的实施体制还存在着问题，这个问题直接体现在实验教学中没有明确考核细则，或者说实验教学考核细则没有落实。

3.2 实验教学实施还不完善。

1990年颁布的《全日制中学生物学教学大纲（修订本）》在教学目标中对实验的具体要求是：①要求学生掌握使用高倍镜，做简单的生理实验等基本技能；②培养学生自学生物学知识的能力，观察动植物的生活习性、形态结构、生殖发育的能力，分析和解释一些生物现象的初步能力。大纲特别强调教学手段在培养学生学习生物学的兴趣，理解生物学基础知识，掌握实验基本技能，发展他们的智力和培养能力等方面的重要作用。教师应积极创造条件，尽可能让学生亲自动手、多实践。对课外实验实践要求教师要积极组织和指导学生在课外开展生物学科技活动；在农村学校中，生物学课应该紧密配合劳动技术课，使学生学会对当地经济发展有重要作用的一些动植物的养殖和栽培技术。2008年颁布的《普通高中生物课程标准》（新课标）进一步提出：初步学会生物科学探究的一般方法，具有较强的生物学实验的基本操作技能、搜集和处理信息的能力，加强实验和其他实践获得教学，并提出注意学科之间的渗透[1]。而在现今的高考制度下，使得生物实验教学实施不能达到大纲和新课标的要求。甚至有些学校一学年就根本不开一节学生课外实验实践课，从而忽略了以实验为基础的生物学本质。

4.应对措施和策略

生物实验课堂中出现的上述问题，归根结底还是由于学生对实验教学的重要性和必要怀认识不足。这种态度决定了很多学生在实验课中对自己要求不严格，做实验总是敷衍。没有真正发挥自己的主动性，更谈不上自身能力的提高。针对以下问题，提出以下改进措施。

4.1 转变教学观念。

新课程改革是一项长期而复杂的系统工作，需要得到社会各界的关注与支持，因此，民族地区生物学教师要积极宣传生物学实验教学的重要性，营造社会舆论氛围，使所有的生物学教师都清楚重视生物学实验教学的目的和意义。观念是行动的灵魂，是实践的先导。教育观念的转变是课程改革的前提和基础，没有先进的教学观念，就不会有自觉有效的实践。所以生物学教师只有不断的加强学习，不断的改变观念，提高认识，深刻的感受到生物学实验课的改革是生物学新课改的重要环节，是与21世纪人才培育目标相适应的必由之路，在今后的教学工作中，才会认真的贯彻新的教学思想和教育理念。

4.2 对学生进行思想教育。

教师应在实验教学过程中对学生进行思想教育。让学生充分认识到生物实验的重要性，认识到实验课堂应和平时课堂一样严格要求自己，发挥自己的主观能动性。认识实验教学并不是可有可无，做好实验有利于自身各种能力的提高。

4.3 发扬主人翁精神，积极改善实验条件。

新课程标准要求广大教师在教学理念和行为上主动适应课程改革的要求，设计富有创造性的实验和实践活动，以主人翁的意识和情感投入到课程改革中。在民族地区生物实验教学中，首要解决的问题就是实验条件。只有创设良好的实验条件，才能更多的提高学生实验的积极性。只有学生自己更多的动起来才能为教师培养学生的实验分析能力提供更多有利契机。生物实验室的座位设计，是教室的翻版，学生一律面向讲台，与教师的教授为主的教学方法相适应。而学生实验是活动，这种刻板的座位安排，难以适应实验活动的开展，也不便于教师来回走动指导，需要做相应的改变。实验室应配备良好的通风、消防、电教设施。按传统教学，教师在介绍实验方法时，很多步骤难以通过演示介绍清楚，学生缺乏感性认识，造成了操作困难。利用多媒体教学，使学生在实验课上视、听、做有机地结合起来，可提高实验效率。培养学生的学习兴趣，有了兴趣也闵有了发现并分析问题的主动性。

4.4 完善实施实验教学和实验考察制度。

众所周知：生物学的发展是建立在实验的基础上的，不管是生物史上生物学科发展描述阶段、试验阶段还是分子学阶段，每个结论的得出均建立在实验的基础上。而今生物学的发展需要交叉学科的支配，也就需要科研人员的综合素质，新课标一再强调学生要到达具有一定的生物学实验的基本操作技能、搜集和处理信息的能力，加强实验和其他实践获得教学，并提出注意学科之间的渗透这一观点。

4.5 重视实验设计，提高学生动手能力。

民族地区中学重视学生实验设计，能达到一举多得的效果。让学生体验科学研究的过程中不仅能培养学生的思维能力，还能迅速提高学生自然科学研究的能力。此类实验虽说有一定的难度，但民族地区学生接触大自然的时间以及直接参与生产劳动的机会比较多，情感知识丰富，在教师的正确指导下，降低要求，学生是很乐意去做的。

例如：在做了“观察植物细胞的质壁分离与复原”实验后，可以让学生分组设计植物吸水或失水的实验。在实验中，有的学生把多种鲜花和植物幼苗插在不同颜色的墨水中进行观察，有的学生把不同的干种子放在清水中浸泡、称重，有的学生用干瘪的土豆或植物幼苗的根放在清水和浓盐水中对比，而有些学生把新鲜的蔬菜放在浓盐水中浸泡后晒干和直接晒干的对比实验，还有的学生分别把植物正放和倒放观察失水的对比实验等。看过学生详细的实验报告，确实从实验取材到实验结论都或多或少存在不足，可以通过实验发现实际问题、讨论并指导，拓展学生的知识面。

民族地区实验教师应采取板书与投影仪结合的方式；应明确探究性实验目标，应让学生与教师共同参与实验步骤的制定，有重点地讲解操作注意事项，对于一些问题主动地先引导学生思考然后在给出答案；应努力创造环境如开放实验室，鼓励学生多动手，让每个学生都要参与到实际的实验过程当中，对于动手能力强的学生给予赞扬，对于稍差的学生给予鼓励与帮助，从而培养全体学生的动手能力。如此将能够开发学生智力，培养学生的创新精神和实践能力。

目前民族地区中学生物实验教学改革的趋势是培养学生主动参与意识、探究能力、学习能力和解决问题的能力，以便为将来自身科学素养和实践能力的提高做基础。同时作为一名民族地区高中生物教师要时刻关注科技发展，不断完善自我，同时积极改善实验教学的条件，创造较好的学习环境。

4.6 培养学生善于分析实验程序。

一个较为复杂的实验过程是设计人员长期辛勤劳动的结晶，它往往是经过几十次甚至上百次的反复摸索。所以，在实验中，不能单纯地用实验指导进行“按方抓药”出现结果就行了。而要指导学生去分析实验中每一步骤的作用，每一个处理意义以及各步骤之间的联系，从中学习解决问题、研究事物的方法。

例如，在观察植物细胞有丝分裂实验过程中，大致为：培养——10%HCI解离——漂洗——染色——压片。要让学生了解根尖放在10%HCI溶液中是为了溶解细胞间的果胶质，使根尖细胞间变得松散，便于压片，否则根尖细胞很难压散，不利在镜下观察。另外，通过10%HCI的处理，使细胞迅速死亡，让细胞分别保留各自的分裂状态。漂洗是为了冲洗解离液（10%HCI），否则影响染色效果。又如用龙胆紫或醋酸洋红溶液染色的目的是，这两种染料易使细胞核内的染色体着色，从而增大细胞核与周围部分的反差，便于观察染色体分布和变化，压片的目的是使细胞分散开，变成单层，否则光线无法透过会影响观察。加清水是起剂和利于细胞分散的作用，压片时，在盖玻片上再加一片载玻片的目的是防止手指与盖玻片直接触压，会将极薄的盖玻片压碎（在镜下观察前应将载玻片取下，并注意不要让盖玻片移位）。在叶绿体中色素的提取和分离实验中，制备滤纸条时，应让学生了解将滤纸剪成长10cm是因为胡萝卜素在纸条上扩散的距离约为9cm左右；宽1cm是利于划出齐而均匀的滤液细线，去两角为了使层析液在纸条上扩散速度均衡，后两者都是为了扩散出四条平行的色带。在距去两角的一端1cm处用铅笔画一横线，目的是为划滤液细线提供参照线并且防止层析时在盛有3ml层析液的烧杯（100M）中，滤液细线被层析液没及。划滤细线时还应让学生知道干燥后重复划2-3次，是为了增加色素的分子数，以便在纸条上走出四条明显的色素带来。如果在不干燥的情况下连续划线，色素会随滤液中的液体（如丙酮）在纸条上的扩散而扩散，划出的滤液细线较宽，其结果是相邻的两条色带会发生部分重叠。因此，在实验中，应根据学生程度和涉及原理的难易不同，由教师讲清或提出问题让学生思考，使学生既知道实验应怎么做，也知道为什么这样做。

4.7 培养学生善于分析实验现象。

在实验中，经常存在着对实验最后结果的记录，而轻视对实验过程中间出现某些现象的记录，重视结果而不重视分析结果，重视对成功实验的肯定，而不重视对实验中的失败查找原因等现象。这不利于学生实验能力的提高。例如，在观察植物有丝分裂的实验中，在显微镜的某个视野中，要让学生了解为什么看到的细胞多数为间期的细胞。在质壁分离和复原的实验中要让学生了解液泡的体积大小、颜色变化如何。在叶绿体中色素提取和分离实验中四种色素彼此分离的原理是什么，这一原理单靠高中教科书中的知识还不够，应让学生了解滤纸是一种吸附剂，层析液是一种展开剂，四种色素的化学结构和性质不同，它们在滤纸上吸附能力不同，在层析液中（展开剂）溶解度不同，因此，四种色素随着层析液在滤纸条上的扩散速度就不同，胡萝卜素溶解度大而吸附力小，扩散速度快，叶绿素b溶解度小而吸附力大，扩散速度则慢。

在实验中。因某种原因，个别学生的实验结果不明显或失败，老师应指导学生查找原因。如叶绿体中色素提取和分离的实验结果四条色素带部分或全部不明显。教师可提示：①是否丙酮用量过多。滤液太稀；②是否用的新鲜叶，是否用的全部是幼嫩的叶；③划滤液细线时是否重复的次数少了一些；④层析时滤纸条上的滤液细线是否被层析液没及过。在质壁分离和复原的实验中，有的学生很快就观察到质壁分离和复原现象。但有的学生虽然在步骤方法上都按要求进行了，但没有发现质壁分离现象，教师应启发学生寻找原因：取下的表皮是否是死亡的细胞？是否由于未用蔗糖溶液浸泡材料？是否蔗糖溶液被原清水稀释而造成浓度不够？是否视野太亮。反差度小而未能看清？还有的学生虽然质壁分离了却不能复原，教师也询问一下，是否蔗糖溶液浓度自行加高了？是否质壁分离时间太久而造成细胞死亡？

4.8 加强实验管理，完善评价机制。

随着新课程改革的深入，在生物实验教学中存在的问题也越来越明显，生物实验教学在很多学校不是被强化了，而是弱化了。其中原因除了上面列出的问题以外，还与学校领导的管理以及相关教育主管部门和高考评价机制等有关系。从各级新课程培训时与其他各地教师相互交流后发现，多数学校尤其是民族地区学校几乎都是教师讲实验，学生听实验，而不是学生做实验。这似乎与新课程改革的初衷大相径庭。究其原因，一方面，学校的不重视，经费的紧张。另一方面很多教师认为实验虽然在高考中所占的分值在提高，但对学生而言，做实验与不做实验在高考中区分度不大，目前也不可能在高考中考查每个学生的实验操作。因此建议可以恢复以前专门的实验考查，也可以考虑将其折算成一定的分数纳入高考中。这样一方面可以引起学校领导和教师的重视，另一方面学生生物实验操作训练可以进一步落实。

总之，民族地区中学生物实验教学中存在的问题不是短期可以解决的，需要广大教师在教学实践中不断努力，加强反思，进行研究，克服困难，创新教学模式。同时，教育主管部门要大力支持，加大投入，强化实验教学的管理和监督。

参考文献

[1] 石峰.《新课程背景下农村中学生物学实验教学面临的困难及对策》[J].《生物学通报》，2010.4.

[2] 文海山.《高中生物实验教学现状及对策探索》《当代教育教学理论研究》，2011.8.