创新教育理念下生物实验教学的优化策略
武进礼嘉中学章吉
摘 要： 本文提出了在创新教育理念下，如何优化高中生物实验教学的策略，首先是从优化实验材料入手，从而培养学生的创新意识，其次是优化实验教学模式，通过四大措施优化高中生物探究实验教学过程,有效提高实验教学质量，促进学生科学素养的提高。最后通过优化实验教学评价，以提高学生的反省能力。
关 键 词： 高中生物实验 实验材料&苍产蝉辫;教学模式 教学评价&苍产蝉辫;优化策略
社会的竞争，主要是人才的竞争，而人才竞争的实质就是人才创造力的竞争。生物教学作为学校教育的重要内容之一，对学生创新能力的培养起着重要作用。而生物实验教育正是培养学生创新能力的重要抓手。因为创新思维能力的主要表现是求异性和多样性，在平时的实验教学中，对实验材料的一个小小改进，一个新探究问题的提出，一个简单的逆向思维就是一种创新，因此生物实验教学不仅可以使学生获得知识，培养实验技能，而且可以培养学生良好的科学态度、习惯，在培养学生创新思维能力方面也具有不可替代的作用。
一、 优化实验材料的处理，培养学生的创新意识
选择合适的实验材料是生物学实验成功的重要因素。许多生物学实验需要活体或具有活性的材料，并且需要在实验前一定时间内采集、培养或购买，所用材料易受地域、季节、气候等影响。教材中所推荐的实验材料虽然经典，但有些地方不能按时获得，从而影响实验的按时开设。因此，就地取材，寻找一些本地易找，实验效果好，低成本的材料来满足教学的需要是非常必要的。
例如在《观察植物细胞的质壁分离与复原》实验时，要选取紫色的洋葱鳞片叶，但洋葱鳞片叶的表皮颜色从外到内逐渐变浅，往往只能用第一、二两层，平行班多时，浪费非常大。但如果该“切”洋葱为“剥”洋葱，先剥外面1-2层鳞片叶以用于前面班级的实验，将已剥外层鳞片叶的洋葱放在室外日晒风吹，以加速其内层鳞片叶的紫化，再用作第二轮实验，这样不仅实验效果好，而且可以提高材料的利用率。在学生实验过程中我还发现洋葱鳞片叶的外表皮不好撕，而内表皮却很好撕，可用方法使部分内表皮紫化，只要把洋葱剖开，内部皮朝外，放在温暖有散射光的地方，可用保鲜膜盖上，定时喷洒点水，4-5天后内表皮就会变紫。这样既方便操作又节约材料。在实验课前曾让学生思考，除了选用紫色洋葱鳞片叶外，你还可以选择什么材料来替代？结果不少学生带来了替代品，如紫皮大蒜苗下部的紫色鳞片叶，苋菜的紫色茎表皮，紫玉兰花、紫鸭跖草等，实验结果发现这些都是代替洋葱的好材料。又比如在《观察植物细胞的有丝分裂》实验时，以前都用水培法培养洋葱根尖，不但有天天换水的麻烦，而且有些洋葱生根少，往往只有5、6条，多的也不过10多条，利用完小小的洋葱根尖后，整个大洋葱只能扔掉，实验成本非常高，后来在组织学生讨论如何寻找实验替代品的过程中，不少学生提出了很好的建议：有用大蒜代替洋葱生根的，有把大蒜用铁丝穿成一串，使换水更方便的，更有学生提出用沙培法代替水培法，这样既不需要经常换水，所占器皿和场地还少。还比如在《用高倍镜观察叶绿体和线粒体》的实验中，教材要求学生从自己的口腔中采集口腔上皮细胞，除了要消毒牙签外，少数学生也不乐意用牙签刮取口腔黏膜，可利用洋葱内表皮做临时装片，效果不亚于口腔上皮细胞，而且植物材料也不用消毒，较为方便。
因此因地制宜选择合适的实验材料，可使材料来源更广泛，取材更方便，实验准备更容易，实验成本更经济。并且可让学生参与实验材料的选择、获取和处理，不仅能激发学生学习的兴趣，培养学生的实验设计能力，还能培养学生合理开发利用、节约资源的意识和敢于创新意识的精神。
二、 优化实验教学的模式，培养学生的探究能力
教学模式作为联系理论与实践的桥梁，已成为现代教学研究的一个热点，对生物实验教学模式的优化不仅有助于生物学实验的开展，还有助于培养学生合作能力和创新思维。
优化实验教学的模式，关键要优化以下几个环节：
2．1优化“实验前教师的预实验”
教师在学生实验前必须进行预实验，既可让教师充分领会教材编写者的意图，又能发现实验材料可能存在的问题，从而改进材料，避免可能出现的实验误差，从而为学生实验的成功提供了先决条件；其次在实验教学中，教师如果对实验现象了解不透彻，对学生在实验中出现的问题就不知如何解答，对学生的实验现象也无法正确评价；此外还可避免教师因不熟悉实验操作环节，不清楚实验所需时间而造成教学时间不够。因此课前教师亲自动手做一遍实验，提前预料实验中会出现的问题，既能从容驾驭实验教学，检验实验效果，还便于更好地改进实验。
2．2优化设计“实验预习学案”
用 “图表式实验学案”对学生预习实验进行全面指导，以图文并茂的方式将实验原理、实验操作、实验记录、实验分析等呈现出来，同时教师对实验关键点给予提示，这种方式比常规的看书预习要清晰明了，便于学生抓住实验预习的要点，这样能让学生自主参与实验预习，大大提高实验教学的效率。
2．3优化“问题的提出”
教师应把实验的内容巧妙地转化为问题情境，训练学生对教师提供的问题情境进行解读，鼓励学生敢于“异想天开”。并给学生留下足够的空间和时间去思考提问，教师收集汇总学生的各种问题，如《影响酶活性的条件》学生通过思考提出了许多的问题:（1）“能用过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响?（2）“高温和低温对酶活性的影响是一样的吗？高温会不会使酶失活？低温呢？”（3）“多高的温度会使酶失活呢？如何确定出这个温度？”，（4）“使酶活性达到最高的最适温度到底是多少？”由此看出，学生对于温度影响酶活性地探究并不是“浅尝辄止”，而是“渐入佳境”了，提出的问题探究价值也越来越高。学生可根据问题自主选择、自主探索，学生自己尝试获得“为什么”的道理要比接受现成的“是什么”更有意义。
2．4优化“实验的设计”
优化实验设计关键是帮助学生根据自己的问题制定实验方案，为了发挥学生的主导作用，实验室平时对学生实行全面开放，学生两两结合成一小组，在给定的范围内，学生自行设定实验目的、自行设计实验方案、自行进行准备工作、自行完成实验并处理分析实验结果。由于学生思路所限制较少，在实验中表现出创新性想法，对教师也很有启示。同时也让学生创造性地使用教材，让教材这个“静态的文本”变成“动态的生成”。
叁、 优化实验教学的评价，培养学生的反省能力
有效的实验教学评价不仅能激励学生与改进实验教学，更能在综合评价的基础上，关注个体的进步和学生多方面的发展潜能。
3．1增加对实验过程的评价，培养学生自我反省能力
增加学生对实验过程的自评表，既可以促进学生对本次实验涉及的“知识与技能”目标的达成，又能使教师较准确地掌握每一位学生的实验情况。例如在《观察植物细胞有丝分裂》中，教师可设计自我反省能力自评表（见下表），学生可以对实验过程中出现的问题进行反思，发现实验中存在的问题，并结合课本中的知识点进行联系，从而使学生逐步成为认知的主体。
“植物细胞有丝分裂观察”自评表
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项目
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评分细则
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得分
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知识准备
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能够把“有丝分裂”的知识点融入到实验情境（10分）
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能够把回顾3-4个对于“有丝分裂”的知识点（5分）
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能够把回顾1-2个对于“有丝分裂”的知识点（3分）
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实验操作
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能够遵守所有的实验操作说明（10分）
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能够遵守部分的实验操作说明（5分）
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很少遵守实验操作说明（3分）
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结果记录
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能够真实准确记录实验结果，认真、独立完成实验报告（10分）
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能够较为准确记录实验结果，能够完成实验报告（5分）
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实验结果记录失实，实验报告填写欠认真（3分）
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总分
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3．2增加实验中情感、态度、价值观评价，培养学生自我反省能力
在教学中许多教师对如何给学生情感、态度、价值观评分感到困惑。而学生在完成练习册中诸如“完成实验感言”，“从其他小组受到的启发”等题目时往往流于形式，应付了事。教师不妨设计一些调查问卷，由学生不记名填写。例如“高中生物实验情感态度问卷”。
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具体陈述
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非常符合
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一般符合
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不符合
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1、做生物实验很有趣
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2、对生物课，我没有太大兴趣
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3、当生物实验失败时，愿意再做一次
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4、实验时，能与同学分工合作，有计划操作
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5、实验后，翻翻生物课本还是挺有趣的
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6、做生物实验是浪费时间
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7、课上做完实验后，我会做与实验无关的事
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事实上，优化生物实验材料、实验教学模式和实验教学评价是最基本的优化策略，因为只有实验材料的最优化才能保证生物实验的顺利开展，才可以优化教师的实验设计和培养学生的创新意识；优化实验教学模式才可以优化实验教学过程，才可以规范教师的实验教学行为；而优化实验教学的评价，才可以改进学生学习的方式，培养学生的反省能力。为此，让我们共同努力、共同探索实验教学的规律和优化策略吧！
参考文献：
1. 朱正威. 探究性学习实施中的几个问题. 生物学通报. 2006.1：27—28
2. 董晶. 优化实验报告 提升实验教学评价的有效性. 生物学教学. 2010.3：50—51
3. 施忆. 高中生物课程标准中的活动与探究（必修部分）.北京：高等教育出版社. 2003.11
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