杨金凤　李亚军

摘 要： 随着基础教育课程改革的推进，高中生物学教科书中实验教学内容明显增加，然而，教师在指导学生进行实际操作的过程中发现个别实验尚有一些不足之处，如实验材料不易获取、步骤过于繁琐、方法比较局限等，这些问题不仅影响生物实验教学的进度与效果，而且不利于培养学生的动手能力、创新能力及科学探究能力。基于此，本文就如何改进与创新高中生物学实验提出策略和建议，希望能为广大生物教师提供一定的帮助与借鉴，提高生物实验教学实效性。

关键词： 高中生物学实验 实验教学 改进 创新

生物学是一门以实验为基础的自然学科，通过生物实验教学不仅能激发学生的学习兴趣，帮助学生巩固生物学知识、理解生物学概念、提高实验操作技能，而且有助于培养和发展学生的探究能力与创新能力，进而提高学生的科学素养。因此，生物实验教学中注重实验的改进与创新，不仅是由生物学科的实验性所决定的，而且是生物实验教学的必然选择。本文就高中生物学实验的实验材料、实验试剂、实验装置、实验类型及实验教学方式等方面加以改进与创新，使之更适合实验教学的开展，同时有利于培养教师和学生的创新精神和实践能力。

1.因地制宜，合理选择实验材料与试剂

1.1实验材料的改进与创新

实验材料的选取直接影响实验的开展和实验效果，教科书中针对每一实验都给出了建议性材料，这些材料常见，效果较好，可采用。但有些实验材料由于受多方面条件的限制，如鲜活材料不易采集或培养过程复杂、操作繁琐、不符合教学进度及实验现象不明显等，因此不予采用。这时就需要根据当地的教学条件和教学进度，筛选出一些取材方便、操作简单、观察效果好的实验材料。选择合理而正确的实验材料需要考虑以下条件：实验材料的普遍性、可操作性、稳定性；繁殖快、周期短；廉价易得、经济适用。同时，应注意调动学生的参与性，让学生自己准备合适的材料，尽可能地培养学生开展生物学实验的兴趣。

如在选择“绿叶中色素的提取和分离”的实验材料时，由于菠菜受季节的影响，有时在市场上不容易买到且不易保存，这时可以用其他常见的颜色较绿的植物叶替代，如：三叶草、马蹄金、天竺葵、红薯叶、韭菜叶等，这些材料不仅易获取而且效果显著。

1.2实验试剂的改进与创新

高中生物学实验涉及较多实验试剂，尤其是在验证性实验中，如利用斐林试剂、双缩脲试剂、苏丹红Ⅲ等试剂检测生物组织中的糖类、蛋白质和脂肪；利用甲基绿、吡罗红来染色DNA和RNA；利用甲紫（或醋酸洋红）使染色体着色；利用秋水仙素抑制纺锤体的形成，等等。这些试剂存在一定的腐蚀性、刺激性与挥发性，若不控制好试剂的浓度与用量，人体吸入过多将出现眩晕，喉咙干燥、咳嗽等症状，甚者引起中毒。因而对实验试剂的改进与创新必须考虑试剂的浓度、用量和种类，在确保实验能顺利完成，取得良好实验效果的同时，更应注意引导学生规范使用实验试剂以确保实验的安全性。

如在探究“植物细胞的吸水和失水”的实验时，可将教材中建议使用的0.3g/mL的蔗糖溶液替换为0.05g/mL的Nacl溶液，其原因在于Nacl溶液可事先配制好待用，溶液不易被污染，价格便宜，可通过直接购买食用盐而获得，且观察到质壁分离的时间由蔗糖溶液的12min缩短为3min，结果更加明显。

2.优化实验装置

实验装置的选择与配置将直接影响实验进程与实验结果。优良的实验装置使得实验操作简单、方便，实验能够顺利进行的同时能观察到反应变化的全过程，因而选择好实验装置显得尤为重要。如在“探究酵母菌细胞呼吸的方式”时，对有氧呼吸的装置进行改进，在NaOH溶液的锥形瓶后连接一个装有澄清石灰水的锥形瓶以确保空气中的CO■被全部吸收；对无氧呼吸的装置进行改进，将盛有酵母菌培养液的500mL锥形瓶换为规格较小的250mL的锥形瓶，尽可能减少瓶内空气中氧气含量，从而减少有氧呼吸对实验的影响，使实验更具科学性与严谨性[1]。

在制作渗透装置时，要向长颈漏斗内注入一定量的蔗糖溶液，漏斗的内径一般5mm较窄，如用烧杯直接倒入稍不注意会溢出，用胶头滴管滴入又费时；且教材中建议使用一种叫玻璃纸的半透膜，具有一定弹性，注入溶液后很难维持漏斗内外液面平衡，清水进入漏斗后上升现象也不明显。针对以上问题，可以用试管夹夹住漏斗管加以固定，用鸡蛋膜代替玻璃纸或制作接触面比长颈漏斗更大的渗透装置加以改进。

此外，一些教学条件较差，尤其是偏远山区的中学，由于部分实验装置昂贵就没有配置，因此优化实验装置还需考虑取材简便经济、安全灵活，这就需要师生共同参与创造性地开发。如可用废弃的矿泉水瓶代替烧杯，用鸡蛋膜、鱼鳔、海带等取代玻璃纸制作渗透装置等。

3.改进实验方法

实际操作中实验能否顺利进行在很大程度上取决于实验方法是否得当。科学的方法使得操作简单易行，且节约时间，因而实验方法的改进仍然要遵循科学性、可行性、合理性的原则，确保实验能够顺利进行并达到预期效果。

如在“绿叶中色素的提取和分离”实验中，采用酒精脱色法提取色素：取实验选择好的绿叶5g，剪碎，放入小烧杯（100mL）中，加入10～17mL酒精，将小烧杯套进装有100mL水的大烧杯（500mL）中，再在垫有石棉网的三脚架上加热，直至碎叶颜色发白停止加热。需要注意的是酒精水浴加热过程会挥发，所以不能过于靠近烧杯。此方法不用加二氧化硅、碳酸钙进行研磨，效果却同样明显。再如，教材建议使用毛细吸管画滤液细线，但在实际操作中要达到“细、直、齐”的要求还是有一定难度的。这时可用干净的盖玻片蘸取适量的滤液直接印在滤纸条上画有铅笔线处，操作简单，且效果好。

4.转变实验类型

人教版高中生物学教科书必修模块共设置31个实验，从实验的方式和手段出发可将这些实验分为四种类型：验证性实验、探究性实验、模型构建实验及调查报告类实验。其中验证性实验较多为15个，探究性实验次之为9个，为贯彻新课程所倡导的探究性学习，可将一部分验证性实验转变为探究性实验，促进学生学习方式变革，引导学生进行探究性学习，充分发挥学生主体性，提高学生实验操作能力、分析和解决实际问题的能力等，重在培养学生的创新精神和实践能力[2]。

如将验证性实验“检测生物组织中的脂肪”变为探究洋葱麟片叶内表皮细胞中是否含有脂肪；将验证性实验“唾液淀粉酶对淀粉的分解作用”变为探究唾液淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解等[3]。

5.改革生物学实验教学方式

生物学实验课是将生物学理论应用于实践、经实践检验的一种课型，它既是过程又是方法，有助于培养学生的各种能力，提高学生科学素养。但长期单一的教学方法和讲授型的教学模式成为高中生物实验教学主要弊病[4]。为了改变单一的教学方式，一堂实验课因其实验内容、实验目的的不同可以采用多种不同教学方法。教学中同样可以开展新课程所提倡的自主学习、探究学习和合作学习等学习方式，以体现学生为主体、教师为主导的教育理念。需要注意的是，选择教学方法时要以课程的教学目标、教学内容、学生的身心发展特点、教师的自身素质及教学环境等为依据。

如在开展“设计并制作生态缸，观察其稳定性”实验时，以小组为单位，自行设计实验，制作生态缸，最后以小组为单位进行汇报。既调动学生实验的参与性、积极性，又体现学生的主体性。

以上就是对高中生物学实验所做的改进与创新。虽然高中生物学课程内容多，任务重，课时紧张，但生物学科的实验性决定了生物实验课在生物教学中的重要地位与作用，对促进和发展学生各方面能力的重要性，还望各学校有关部门和广大生物教师对实验教学予以重视与支持。改变实验课可有可无的观点；更新、完善实验设备；鼓励、支持学生自主探究，在实际操作中发现问题、解决问题，共同对高中生物学实验加以改进与创新，提高生物教学有效性，培养师生的创新精神和探究能力。

参考文献：

[1]夏红梅.酵母菌呼吸方式实验装置与实验方法的设计[J].东北师范大学，2013，16（6）.

[2]杨晓峰.高中生物实验创新研究[D].陕西师范大学，2013.

[3]教育部.普通高中生物课程标准（实验）[M].北京：人民教育出版社，2011：3.

[4]赵芝芝.高中生物实验教学方法与教学模式的改革与建设[D].上海师范大学，2012.