高中生物实验对学生能力的培养探讨

肖俊华

【摘要】生物学在农业、医药、环保等方面都发挥着重要作用，高中生物主要是对生物的生命形态、结构功能和生长规律进行研究。在高中生物实验的教学中，除了要培养学生必要的生物学知识，还要培养学生的能力，本文主要围绕高中生物实验对学生能力的培养展开讨论，主要表现为以下四方面能力的培养：观察能力、实践操作能力、探索创新能力、理性思维能力。

【关键词】高中生物实验    学生    能力    培养

【中图分类号】G633.91    【文献标识码】A    【文章编号】2095-3089（2021）44-0109-02

生物学的研究是建立在对生物进行观察描述、实验验证的基础上的，通过实验对问题进行思考、分析、探究和解决，既可以迁移和运用确定性的结论，又可以用实验去验证猜测性的想法，通过生物实验，使学生对实验的原理、步骤、现象和结论掌握得更加透彻，在实验过程中对学生的各种能力进行培养。

一、培养学生的观察力

高中生物主要是对自然界中无法用肉眼看见的生物进行研究，对这些微观生物的研究需要借助药品和科学仪器来完成，这就需要学生具有较好的观察力，才能更好地实现对生物现象的观察，从而发现生命体的个性特征，然后对生命现象进行探索，因此在进行高中生物实验时，教师需要培养学生科学严谨的实验态度，使学生认真观察实验的操作步骤，以便学生在自主操作时可以规范地进行实验操作，避免因为观察不到位，导致操作失误，影响实验结果，在实验中观察实验现象时，要善于观察发现实验对象產生的细微区别，抓住观察的要点，并掌握观察的方法，这样才能实现对微观生命现象的研究[1]。比如，对不同的观察对象使用不同的镜片，很多学生不了解低倍镜和高倍镜的特征，盲目地选择高倍镜来对实验对象进行观察，以为高倍镜会看得更清楚，这主要是因为学生对显微镜的原理不了解，事实上倍数越高，观察的面积就越小，看到的材料就越薄，也就是说高倍镜只适合对实验对象进行局部观察，更适合观察一些细节，而低倍镜才是适合对生物整体结构进行观察的，教师要引导学生正确选择观察工具，了解观察工具的不同功用和不同特征，从而更加科学地进行实验。在用显微镜对微生物进行观察时，如果发现污染物影响了观察效果，应该先摘物镜然后再摘目镜，擦拭完后，先安装目镜再安装物镜，这样就可以有效防止污染物进入物镜内部，要注意观察清除污染物的操作步骤，不能颠倒物镜和目镜的摘除安装顺序。在高中生物的日常实验中，教师要注重培养学生的观察力，教师在进行实验演示和示范时，要使学生可以观察到教师操作的细节，在实验中对生物进行研究时，要指导学生观察的重点，教授学生观察的方法，从而培养学生的观察能力。

二、培养学生的实践能力

在高中生物的实验教学中，教师要注重学生动手实践能力的培养，不能只是教师自己做实验讲解，要让学生动手对实验进行操作，这样既可以调动学生的积极性，又培养了学生的科学实验能力。为了保障实验操作的有效性，就要确保实验操作的严谨性和规范性，教师要对实验安全和实验注意事项进行重点提醒，要求学生熟练掌握实验步骤和要点，并明确实验中需要观察的要点，然后再发给学生实验器材，在实验过程中要对学生的错误步骤及时予以纠正，并使学生明白原因，从而提高实验的成功率，并逐渐培养学生的实验操作能力，在实验过程中，学生有不明白的地方教师要及时予以指导，力口强师生间的交流互动，同时学生通过自己动手实践，力口深了对实验知识的理解和记忆，积累了实验经验，锻炼了动手能力。比如：在人教版高中生物选修1《果醋和果酒的制作》的学习中，教师就可以鼓励学生动手来做这个试验，教师准备需要的实验材料，让学生带来自己喜欢的水果，师生一起完成对果酒的制作，还可以互换品尝果酒，既培养了学生的动手实践能力，又活跃了课堂气氛，增近了师生关系[2]。

高中生物实验都是专业研究学者和科学家的成功经验，教师在实验教学过程中，引导学生通过自己的实践操作，去印证生物学者的研究成果，当然有些实验具有较大的难度，这就需要在实践操作过程中，在教师的指导下强化学生的操作技能，有很多操作细节和关注点，还有很多操作的技巧，都需要在教师的指导下完成，教师在指导时，同时要予以解释，使学生不但知其然，还要知其所以然，从而真正实现实践能力的提升。比如：在人教版高中生物必修1《色素提取和分离》实验中，教师可以指导学生滤纸条的长度要留足10公分，其中9公分是给胡萝卜素扩散留的距离，1公分划滤液细线，从而保证层析液可以均匀扩散。在实验过程中，教师可以指导学生在干燥后的纸条上多划几次滤细线，如果纸条没有干燥，划出的细线就会比较宽，细线不符合要求，色素也会扩散，纸条上的色带就会重合[1]。在教学实践过程中，教师要把有效的实验措施教授给学生，而且告诉学生为什么要这么做，从而提高学生的实践操作能力。

三、培养学生的创新能力

在新课改的背景下，教师在生物实验教学中，要让学生成为生物实验的主人，教师要放手让学生去做实验，甚至在学生的课余时间如果有兴趣也可以来实验室做实验。教师在学生对实验的探究过程中培养学生的探索创新能力，可以说生物实验，是学生创造的机会和平台，学生在实验中发现问题，衍生出创造的契机，在解决问题的过程中，发挥自身的创造力，创造性地解决问题，从而实现创造力的培养。一方面，教师可以用丰富实验材料，来发散学生的思维，也就是在实验过程中不要只局限于教材中的实验材料，可以让学生充分发挥自主性，对多种材料分组实验。另一方面，教师还可以对实验方法和实验步骤进行革新，鼓励学生在安全的前提下创新生物实验方法和实验步骤。

我们还是以《色素提取和分离》这个实验为例子，课本对这个实验的设置是验证性实验，实验目的是验证绿叶中所含色素的颜色、种类和含量，用的是层析液和滤纸条来分离色素，教师在教学中，可以把这个实验改为探究性实验。课本实验中，由于会产生边缘效应和层析液的挥发性，在实验操作中会去掉滤纸条的两端，还要防止层析液的挥发，给小烧杯盖盖，但是在实验过程中还是有可能会因为滤液细线碰到了层析液而导致实验失败，在习题中曾经出现使用圆形的定性滤纸替代滤纸条的题目，教师从理论上对习题进行讲解不如让学生动手实验来完成这一问题的考证，因此可以把这个实验设置为探究性实验，让学生分组进行实验，分别用圆形定性滤纸和滤纸条进行实验，实验完成后对结果进行对比。13F889D9-3E2B-4911-8BE5-3D4781E0ECBB

这次我们用四氯化碳作层析液，得出的色素带是3 条，这样学生得出结论：色素带与层析液的成分有关。在此基础上，教师还可以引导学生把实验材料优化，比如可以选用青菜、韭菜、芹菜等进行实验对比。还可以让学生自行验证乙醇和碳酸钙的作用，设置3组实验，“碳酸钙+乙醇+二氧化硅”为第一组，“碳酸钙+水+二氧化硅”为第二组，“乙醇+碳酸钙”为第三组.通过这3组实验，对提取出的色素进行对比，第一组颜色呈深绿色，第二组颜色呈绿色，第三组颜色呈浅绿色，从而得出结论，色素与乙醇相溶，碳酸钙则可以防止色素被破坏。这样通过实验得来的知识比教师的讲解更有效果，学生记忆理解更深刻。在这样的实验过程中，学生通过各种实验材料的创新，运用实验解决学习中的问题，从而培养了学生的探索创新能力。

四、培养学生的理性思维能力

理性思维是一种高级的思维方式，在思考和解决问题时采用理性、明智的思维方式，作为重要的学科核心素养，是学生学习生物学科的基础思维方式，学生在生物学习中，逐步学会运用批判性思维、演绎推理、归纳概括、对比分析、建模思维等解决生物问题。生物是一门理科类学科，新课改后，生物教学的实验内容变多了，目的就是对学生的实验能力进行培养，通过对实验的操作和分析，培养学生用科学理性的思维去分析问题、研究问题和解决问题。在生物实验中，运用各种实验方法，如：结果反向推理法、反向條件实验法、纵向横向类比法等，这一系列实验方法，都是以理性思维模式为基础的，都有利于对学生理性思想潜力的开发，进行实验验证的过程就是培养学生理性思维能力的过程。比如我们可以依据实验的原理，对生活中的现象进行逻辑分析，并通过逻辑论证获得解释，在这个过程中获得对理性思维的培养。我们还是用“果醋和果酒的制作”这个实验作为例子，果醋的制作是运用了醋酸菌发酵的原理，具体表现为醋酸菌与酵母菌的发酵原理，我们在掌握了果醋的制作原理后，依据这个原理对生活中的其他醋进行分析，我们生活中还存在着很多种类的醋，如米醋、白醋、糖醋等，这些醋的品牌不同、口感不同、产地不同，醋酸的含量也不同，酵母菌的发酵也不同，尽管存在着外在形式的诸多不同，但都是运用酵母菌的发酵原理，由此就培养了学生知识迁移运用的理性思维能力，实现了举一反三。同样在教学中，教师也可以创设更多的生活情境，使学生运用实验的原理，对事物的现象进行分析，从而完成知识在新情境的迁移运用，进而培养学生的理性思维能力。

五、结束语

在高中生物实验的教学中，教师要注重对学生能力的培养，不能单单靠教师讲解和示范实验，要让学生自己动手实验，也不要局限于教材的实验内容，可以让学生通过自己的思考，对实验步骤和实验材料进行创新，在学生对实验分析、模仿、创新的过程中，培养学生的观察力、实践操作能力、创新能力和理性思维能力，从而培养高素质的人才，为以后的生物学研究打下基础。

参考文献：

[1]乌兰图雅.关于高中生物实验教学中学生能力的培养策略分析[J].才智，2020（12）：94.

[2]李飞平，赵伟伟.高中生物化学实验树立创新思维和创新能力的探讨[J].科学咨询，2020（37）：167.13F889D9-3E2B-4911-8BE5-3D4781E0ECBB