高中生物实验教学探讨

1、高中生物实验教学探讨一、实验教学在生物学教学中的重要地位生物学是一门以实验为基础的科学，生命现象及其规律的揭示离不开实验，随着对生命本质的认识日益深入，借助物理化学的方法技术手段，人们对实验的重要性有了更进一步的认识。中学生物学的教材编写中，九年义务教育七、八年级的生物学教材及高中生物教材中实验内容占了较大的篇幅，可以说没有实验就没有相应的结果和结论。在教学中，通过学生分组实验培养学生动手操作能力，通过演示实验培养学生观察分析能力，通过设计实验培养学生思维推理能力、通过阅读思考教材生物学家的经典实验培养学生严谨科学创新的意识，并从中学习到实验的一般方法步骤，通过实验教学对生物学基本原理规律等科

2、学知识有更深入确切的理解，从而引导学生对自然界生命现象的观察探索，学会思考、推理、分析、归纳以及规范的表达。在当前的各项考试中，生物学部分中实验考查的比例较大，尤其是和社会热点、生活实际结合的题目，既符合教材要求又体现学科特点，题目既有新意又有明显的“实验题目”的痕迹，对中学教学是较好的检测方式，也是一种教学的要求和导向，因此，实验教学在生物教学中有其重要的特殊作用。二、实验教学在实际教学中的困难与对策1、高中阶段的生物学知识基础参差不齐，起步阶段生物学知识点多而较散，教学时间较紧。高二阶段生物试题中实验题目的比例不明显，而进入高三阶段实验题目又大量出现，学生思维方式和答题方法均未来得及适应这

3、一变化。2、重视基础知识基本规律原理的理解掌握，没有从知识原理规律和结论的产生和得出上去思考，从而导致重知识轻实验重结论轻过程的死记硬背现象。3、教材编写的意图是持续贯穿实验观点，有机地将实验内容与知识内容结合起来成为整体，循序渐进地推进和阐述实验方法原理及操作要求，但教师教学时易追求实验方案的整体性，在学生相关知识基础不够的情况下，急于建立比较完整的实验方案，这可能使学生有困难而放弃这项训练。4、章节和单元的教学目标中，其基本要求的完成与课时安排是吻合的，所以要专门经常抽出板块时间来训练实验方面的题目教学，应该是在高三的复习阶段，对新课教学过程而言，教师教学主要以渗透实验观点、方法来进行分析

4、，避免平铺直叙。将课本内容进行全面钻研发现其正文部分本身就是一个一个实验组成，只不过有所侧重。我们可以通过现象（事实）问题（疑问）假设（初步问题）设计实验预期结果分析结论的大致模式追寻前人思维的足迹，去找寻其解决问题的独特之处，来训练学生充实课堂，教会学生阅读教材，并言之有物。5、高二阶段，对实验方案的建立要积累素材，坚持训练，高三阶段则集中训练，对教材的实验实习研究性课题等归类复习后进行实验的专题训练，结合经典试题、综合练习提升能力，尤其要加强对题目的归类及教材原生定位，对试题的变式考法与教材的经典实验和通常要求对照从中体会日常教学处处留心、注意积累的重要性。三、生物学教材在实验教学中的重要

5、地位高考实验题目的一个共同特点是回归基础，在教材中的学生实验或演示实验的基础上进行重组与改造，创设新情境提出新问题，以考查学生的创新意识。学生只要能理解平时已做过的实验的原理和方法，掌握相关的操作技能，并将实验设计的基本原则和教材中的基本知识相结合运用于解题之中，认真分析题干所给的条件，从不同角度去思考、分析问题就会迎刃而解，在实验复习中，要注意挖掘教材中的实验设计理论知识，模拟教材中的经典实验进行重复性实验设计，丰富设计内容，掌握实验设计的一般规律和评价标准，提高实验设计的综合能力。高中生物学教材中实验内容大至以下列几种方式呈现：（一）学生实验实习及课外科技活动类 （部分）A验证类：1、生物

6、组织中还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定。2、叶绿体中色素的提取和分离。3、DNA的粗提取与鉴定。4、高倍显微镜的使用和观察叶绿体。5、细胞质流动的观察。6、观察植物细胞的有丝分裂。7、观察植物细胞的质壁分离与复原。8、观察SO2对植物的影响。B探索类：1、比较过氧化氢酶和Fe3+的催化效率。2、探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用。3、温度对酶活性的影响。4、叶绿体中色素的提取和分离。C设计类：1、植物向性运动的实验设计和观察。2、设计实验观察生长素和生长素类似物对植物生长发育的影响。3、设计并制作小生态瓶，观察生态系统的稳定性（实习）。D调查类：1、调查人群中的遗传基因。2、种群密度的取样调查（实习）。3

7、、调查环境污染对生物的影响。（二）教材经典实验类 （部分）1、光合作用的发现2、渗透作用的演示3、生长素的发现4、细菌转化实验5、噬菌体侵染实验6、孟德尔遗传实验（杂交试验）7、分泌蛋白质的合成运输分泌等观察实验。（三）教材实验素材方法类：（部分）1、数据统计分析方法：如元素组成方面看生物界与非生物界的统一性差异性，孟德尔杂交试验等。2、推断分析方法：如离子（物质）浓度差异推测物质进出细胞方式等。3、综合比较分析方法：如各类物质（各结构）的整体性统一性等。4、放射性同位素标记法：如有丝分裂间期细胞行为变化，光合作用中O2的来源，噬菌体侵染细菌实验中的标记，分泌蛋白合成加工运输分泌过程等。5、实

8、验结果的曲线表示方法：如合理灌溉合理施肥，同一株植物的不同器官对生长素浓度的反应曲线、微生物生长曲线、种群增长曲线及说明等。6、生物技术方法：包括基因工程、细胞工程、发酵工程等。四、完整实验方案的建立：分析近几年高考题发现实验设计和分析是一个热点，主要考查考生是否理解实验原理和能否分析实验结果是否具有灵活运用实验知识的能力及在不同情境下对知识的迁移能力，预计今后考题将可能在以下两个方面有所突破，一是增加题目的开放性，主要是实验设计方案的开放，答案的开放，二是给出相关实验数据让学生对实验结果进行处理，包括分析、描述、表达等。另外直接来源于教材的验证性实验题越来越少，而源于教材又高于教材的新情境探

9、究性实验题成为命题的主流，因此建完整的实验方案的能力，是在实验教学中的培养目标和评价标准。（一）实验方案的一般内容：1、实验名称，目的，指出是做什么实验，明确实验要解决什么问题。2、假设：是“可能会怎么样”并对可见现象提出一种可检测的解释具体为： 符合事实 假设成立提出假设 寻找证据不符合事实 假设不成立3、预期：在检测提出的假设以前，先提出实验的预期结果（一个假定的结果），若预期没有实现，则说明假设不成立若预期得到实现则假设成立。4、实验：根据实验的目的和提出的假设，来设计实验的具体方法步骤，并按设计的方案进行操作。5、观察和收集数据：客观如实地观察记录实验的现象，得出实验的结果，并通过一定

10、方式将实验结果呈现出来。6、分析、推论：对记录的数据（包括现象结果）进行整理、分析，进行推导得出结论。7、交流：写出实验报告。（二）设计和完成实验的原则1、单因子变量原则：确保“单因子”变量的实验观察和操作规范，观察其对实验的影响。2、对照原则：通过设置对照组实验可消除相关因子的结果的影响，增加实验结果的可信度和说服力。包括空白对照、条件对照、相互对照和自身前后对照等。3、随机性原则：被研究的生物样本是从总体任意抽取的。4、平行重复原则：控制某种因素的变化幅度，在同样条件下重复实验，观察其对实验结果的影响程度。5、可操作性原则：实验材料药品器材可以较方便地获得，实验步骤具体不是凭空想象，实验现

11、象如颜色变化沉淀的产生以及动植物体生理上的可见变化等能够明显观察和记录到，可量化的尽量量化。（三）设计和完成实验的一般方法：1、明确实验性质：根据题目中探究（探索、是否等）或验证（证明、具有等）关键词确定实验类型，这对实验结果的预期，结论的得出至关重要。若是探究类实验则实验结果可能有多种情况，结论也相应不同，而验证类实验则实验结果和结论则确定唯一，可准确描述。2、抓住实验变量：题目要求中始终会隐含或指出实验变量、要分析究竟是条件变量、材料变量、物质变量、浓度变量等情况中的具体种类，这对于设置实验分组是关键的，否则对照因素无效。要注意抓住关键的唯一的实验变量，其他的条件处理等应完全一致，才能突出

12、变量因素对实验的影响。3、选择实验材料：根据要求一般分三类：生物材料、试剂或药品、仪器或用具等。根据题目中确定的变量来合理选择材料，除对照因素影响外其余的应各组相同。4、理解实验原理：一般来说原理是本实验为什么能发生的生物道理以及怎样检测该实验现象的方法的综合描述，这为整个实验步骤的设计提供了理论支持和具体要求。5、确定实验思路：根据题目要求按实验原理作出合理假设，充分利用给定实验材料，设计步骤，对可能产生的现象作出预测，而确定实验思路。6、设计实验步骤：一般除题目限制说明步骤以外，力求在三步或四步将步骤简洁完整准确地描述出来。大至可按照以下几项进行：设置环境、分组编号、处理材料、形成对照、实

13、验进行、记录比较。其中前面四项不代表步骤的先后次序，在不同的题目中可能变量不同，应具体分析，有的是环境条件不同形成对照（如光线、温度、O2等）而分组，有的是材料不同形成对照（如C3、C4植物等）而分组，有的是处理方法不同形成对照（如注射胰高血糖素和注射等量生理盐水等）而分组。但一般要求分组即编号，便于结果的描述；分组即为变量出现和设置对照作准备，根据题目要求确定分组的多少，对有些题目可能多一两个步骤，往往是材料的制备或结果的呈现需要特殊的处理，这尤其要引起注意。7、预期实验结果：实验结果的预期要注意两个问题：描述时要分清实验性质确定结果的类型；分组完整描述，以及实验结果必须是可以直接观察或统计

14、的，如化学物质的检测现象，生命活动的状态，生物生长发育速度，物质产生（消耗）速度，结构变化的程度等方面。8、题型分析示例 验证胰高血糖素具有升高血糖的作用。实验性质：验证。说明实验结果应是实验组血糖升高，对照组正常。实验变量：胰高血糖素的有无（注意注射胰高血糖素溶液时，其溶济是生理盐水，所以对照组注射等量生理盐水）。实验对象：两只小白鼠、编号（此题处理条件不同为变量，故两只小白鼠完全正常、健康且基本相似）。实验观察指标；由升高或不升高血糖要转化为直接具体的观察现象，这就涉及到具体的实验结果的呈现方式，有时需要检测（如斐林试剂水浴加热等），有时需要统计并作好记录以图表、曲线等表出来。实验步骤：略

15、五、实验教学的时机，结合点和评价实验教学的形式多样，但一般结合教学进度适当穿插，一定阶段后集中训练解决其中某一个环节的问题，逐步训练，可能较符合学生的认知规律。以教材的知识教学和实验的学习为主要载体，有机结合，自然引出。实验方案的各项内容有针对性的训练后，再予以综合，形成整体观念，这是变换内容，以教材经典实验为主，学习其设计方法，以相关试题为主，训练其设计能力，高二阶段结束即可大致能根据题目给定器材及提出的实验目的，设计或补全实验步骤，进入高三阶段，要强化实验，着力培养学生，根据实验试题的要求和有关原理设计出简单实验方法的能力，以及通过分析和综合比较和论证，选择解决问题的最佳方案的评价能力。如：通过生物组织中还原糖，脂肪，蛋白质的鉴定着重训练学生对实验原理和实验现象两项的理解；通过观察细胞质流动则加强学生对实验材料的选择和实验结果的描述的理解；通过观察植物细胞有些分裂实验可加强学生对