葛俊彦

（池州学院材料与化学工程系，安徽池州247000）

目前生物课实验教学中普遍存在以下两种现状：一是生物实验仪器稀缺。生物实验仪器，尤其是大型实验仪器，一般都造价较高，很多学校由于资金的缺乏，远远满足不了生物实验教学的要求。二是实验教学局限于验证性。在实验教学的过程中，教师和学生均不需要进行实验设计，而是侧重于对课本上相关生物实验的验证，缺乏创新性。

在生物课教学中，为更好的完成教学任务，达成教学目标，教师要注重生物基础理论知识讲解和实验教学相结合，尤其要重视开放性及设计性实验课程的设置。

1 生物课开放性实验与设计性实验教学的意义

1.1 开放性实验与设计性实验教学的内涵

开放性实验教学是指在原计划课堂实验教学以外，为全面培养学生的综合素质，对其进行的有计划、有组织的课外实验教学活动。在开放性实验教学活动中，学生居于主体地位，其不再依照课本上的实验步骤进行生物实验操作，而是根据自己的兴趣进行自行实验探索，包括任意选择实验课题、实验器材、实验方法等。设计性实验教学是指在对学生进行实验教学的过程中，不再采取传统的实验教学方式，而是将学生置于整个教学实验过程的主体地位，教师只起到引导性的作用，学生在实验过程中，在同一个实验课题的前提下，自行选择实验仪器、规划实验步骤、规范操作要求，并认真观察实验过程，记录实验数据。

1.2 生物课开放性和设计性实验教学的意义

第一，引导学生树立科学的方法观。在生物实验教学的过程中，通过应用开放性实验教学和设计性实验教学，可以培养学生的探索和发现精神，并在生物学习过程中树立起科学的方法观，也即建立起“观察事物-发现问题-提出假设-实验探究-得出结论”的方法观。第二，培养学生的实验技能。将开放性实验教学和设计性实验教学应用到生物课实验教学过程中，不仅需要学生认识到生物实验的操作规范，亦需要学生掌握生物实验操作中的一些科学方法，以形成完整的实验体系，达到开放性和设计性实验教学的目的[1]。

2 生物课开放性实验和设计性实验课程设计原则

2.1 可行性原则

教师在进行生物实验课程设计的过程中，要将生物实验的操作性与学生的生物知识及操作能力结合在一起，以保证学生在生物实验的具体操作过程中，能够根据自己所掌握的生物原理、生物实验操作方法及规范进行实际的的生物实验操作。

2.2 科学性原则

学生在开放性和设计性生物实验课程的自行设计过程中，要依据其所学的生物学原理及相关的生物实验要求，严格选择符合标准的生物实验仪器、生物实验标本等，如有些生物实验中要求生物标本的无菌性，那么，在进行生物标本选择的过程中，就要严格按照该要求进行，以保证实验结果的科学性[2]。

2.3 实用性原则

在生物实验教学中应用开放性和设计性实验教学的最终目的是实现学生素质的全面发展，培养其创新能力和实践能力。因此，在生物实验课程设计时，要遵循实用性的原则，以确保其在社会生活中的实践性，能够用于相关问题的解决。

2.4 适用性原则

所谓适用性原则，主要体现在生物实验课程设计中对生物实验仪器和生物实验材料的选择上，也即在生物仪器的选择上，要确保每个学生都能够应用生物仪器进行独立的实验操作；在实验材料的选择上，要选择那些易得、便于保存和操作的实验材料。

3 生物课开放性和设计性实验课程内容设置

3.1 课程内容设置中不变因素和可变因素的调控

在生物实验中一般存在两种因素，也即可变因素和不可变因素。在实验课中，关于两种因素的控制，教师可以给予学生一定的指导，引导其在实验中根据实验目的自行调节[3]。

3.2 课程内容设置中实验材料的选择

在生物实验过程中，如何选择合适的材料进行实验研究，对于保证实验结果的科学性具有重要的作用。教师要扮演好引导者的角色，指导学生对相关的实验材料进行充分挖掘、比较，并根据实验目的、实验手段做出最佳选择[4]。

3.3 课程内容设置中实验方案的设计

在进行整体生物实验方案设计时，应着重把握以下四点：

第一，实验设计的核心问题。实验设计的核心问题具体包括，教师在生物实验教学过程中的科学引导，使学生全面掌握生物实验的目的；学生在生物实验的设计中，要严格遵循科学性和实用性的指导原则，使自己自行设计的生物实验是有意义、有价值的。

第二，实验设计的主体性。实验设计的主体性是指，在开放性和设计性生物实验教学的过程中，师生双方要摆正自己的位置，教师重在生物实验过程中的引导性作用，注重学生实验能力及综合应用生物知识能力的培养；学生重在生物实验中处于主体性地位，要在发现问题中，自行设计实验、操作实验，并最终解决问题。

第三，实验设计的目的性。实验设计的目的性是指在开放性和设计性实验教学过程中，不仅要注重生物实验假设的检验及生物实验目的的实现，亦要以培养学生的动手能力、思维能力、分析及解决问题的能力、知识与实践结合的能力等各方面能力的培养和训练为目的[5]。

第四，实验设计的效果。在实验设计效果的考察上，重在对学生实践能力的考察，也即学生通过开放性和设计性教学实验，在自行设计和操作生物实验过程中所获得的知识和能力，包括学生的创新意识是否得到加强、逻辑思考及综合分析能力是否得到提高、严谨的科学实验态度是否养成等方面的效果。

3.4 课程内容设置中检验与评价

第一，检验和评价学生文献查询能力。开放性实验和设计性实验在其具体的设计和操作过程中，并不是仅仅依靠课本知识和教师的指导就能顺利完成，并得出正确实验结论的，在此过程中需要涉及到文献的查询和引用[6]。第二，检验和评价学生逻辑能力。在开放性和设计性实验过程中，得出实验结论并不意味着实验的全面结束，学生要充分利用其整理、分析、归纳等各种逻辑能力对实验结果进行全面的总结，并写成实验报告，以便教师检阅和审查[7]。第三，检验和评价学生生物知识的综合应用能力。检验和评价学生生物知识的综合应用能力主要是指，在开放性和设计性实验教学的过程中，学生是否充分考虑了生物实验中的实验背景及材料以及是否善于利用所学生物知识解决实验过程中出现的不可预知性问题等[8]。

总之，开放性和设计性生物实验教学方式在设计和开展过程中会遇到很多的未知问题需要解决。因此，教师要做好引导工作，督促学生在遇到问题时通过各种途径进行自行探索，以提高学生的自主学习意识和探索精神。

[1]高永平，官芬芬.浅谈创新型实验教学与改革人才培养[J].华东理工学院学报：社会科学版，2004，23(3):43-45.

[2]周鲜成.规范综合性、设计性实验教学的探索与研究[J].实验技术与管理，2007，24(7):03-05.

[3]彭安，向本琼，张根发，等.大学生物开放性和设计性实验教学探讨[J].中国大学教学，2007(3):53-55.

[4]王峰.探究高中生物开放性实验教学[J].高考:综合版，2013(2):45.

[5]俞建军，倪勇.开放性实验教学的探索与实践[J].机械职业教育,2011(10):29-36.

[6]魏峻.开放性实验在实验教学中的重要作用[J].科技信息,2010(10):558-559.

[7]郁达，卢祥云，吴金男，等.加强综合性和设计性实验,培养学生创新能力[J].实验室研究与探索,2002,21(1):15-17.

[8]高涵，王淑英，张春晶，等.在生物化学实验课中开展综合性、设计性实验的教学改革[J].齐齐哈尔医学院学报，2009，30(19):2437.