生物实验教学类别及其特征

高中生物新教材增加了较多的实验教学内容，这符合学生的认知规律，有利于培养学生的动手能力、观察能力、独立思考能力和分析判断以及数据处理能力。生物学实验通常都由三大要素组成，即：实验操作、实验观察、结论总结。在不同的实验中，这三大要素所占的比重及其重要性是不同的，由此生物实验可以分成三大类。

一、以实验操作为主的生物实验

这类实验中动手操作的比重较大，如：“绿叶中色素的提取和分离”，“DNA的粗提取与鉴定等实验”。由于突出训练动手能力，这类实验往往用到的实验用仪器和药品比较多，并且对实验材料要求较高，要使用鲜活的材料。这对于实验准备工作要求就比较高，仪器要干净，药品浓度要准确，材料要新鲜合乎标准。在高中阶段，学生的动手操作能力已经有了较大的分化，动手能力极强，悟性极高的学生和动手能力较差的学生都有，更多的学生是处于中间水平。这类实验对学生的动手能力要求是比较高的，实验操作中存在些许偏差就可能导致结果失真，实验失败。以往的经验说明，如果放手让学生自己去独立操作，能取得好的实验效果的实验小组占的比重很小，多数学生会实验失败，这不仅达不到实验教学的预期效果，而且会挫伤学生的自信心，降低学生对实验的兴趣，甚至造成部分学生在课堂上玩闹的现象，对此教师应当引起注意。为了面向全体学生，使他们通过实验在能力方面都得到一定的提高，教师在组织学生进行以实验操作为主的生物实验时宜采用边讲边做的方法。即老师在讲台上准备一套与每组学生相同的实验用品，在系统讲授了实验过程和原理之后，老师和学生们同步做实验，并且作到老师讲解一步，学生们跟着作一步，要求学生们不能提前也不能落后。这样可以对学生的操作过程和细节有较多的控制，从而使学生操作的错误和疏漏减少到最低，并且可以方便地控制整个课堂，使实验教学的整个过程井然有序，从而使较多的实验小组成功完成实验。

二、以实验观察为主的生物实验

这类实验中实验观察的比重很大，往往要用到显微镜，特别是高倍显微镜。如：“用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体”“观察根尖分生组织的有丝分裂”等实验。这类实验使用的仪器药品相对较少，但是使用到精密光学仪器显微镜，同时往往需要使用电脑，大屏幕投影仪和数码显微镜，所以，要在实验前仔细保养各种仪器，保证显微镜镜头的清洁，以及各种仪器设备运转正常，并事先做好调试。这类实验往往涉及装片的制作，这相对比较容易，而对实验观察的要求却很高，特别是对显微镜的使用要求更高，因而要不断提升学生的显微镜使用技能。这类实验成败的关键在于两点，一是装片的制作;二是显微镜下标本的观察。例如在“观察根尖分生组织的有丝分裂”实验中，装片制做不好会直接影响观察效果，一个折中的解决方法就是利用永久装片来代替学生自己制作的临时装片，这样学生即熟悉了装片的制作过程，又可以有好的观察效果。但是象“观察细胞质的流动”这样的实验，要求观察生活状态下植物细胞的细胞质流动，就必须使用现场制作的临时装片。此实验的装片制做比较简单，但是实验中通常有不少学生因为找不到正确的观察点等原因达不到很好的观察效果，对此，教师可以把以下两种方式结合起来，指导帮助学生完成实验，达到较好的实验观察效果。第一，教师应当在讲台上做一张效果较好的示教装片，用数字显微镜通过电脑以及大屏幕投影仪展示给全体学生，使学生知道自己要观察的是什么，在显微镜下的影像大体应当是怎样的，从而让学生有的放矢，目标明确。第二，教师可以走下去，逐个单独辅导每组学生，指导他们正确使用显微镜从而顺利完成实验。

三、以结论总结为主的生物实验

这类实验中的操作和观察相对简单，关键在于对观察结果的统计处理，分析总结。如：“影响酶活性的条件”“细胞大小与物质运输的关系”等实验。这类实验用到的仪器、药品和实验材料的种类不如第一类生物实验多，但是因为要进行统计学处理，实验次数多，药品材料用量往往较大，所以实验前要准备充足。

这类实验要注意实验结果的采集和记录，数据要真实准确，只有这样，最终分析总结时才能得出正确的结论。实验过程中教师可以放手让学生们自己去操作，充分发挥他们的主观能动性，并且强调让学生们做好实验数据的采集和记录，学会进行统计学处理，最终引导他们对数据进行分析，得出正确的结论。往往学生们得到的实验数据不会完全与理论数值相一致，教师应当告诉学生这很正常，不要依照理论值来“凑数据”，那样就失去了实验的意义和科学的实验态度。应当避免系统误差和过失误差，用增加实验次数的方法来减少随机误差。数据处理有以下几种方式：

一是列表式：将实验数据制成表格。它显示了各变量间的对应关系，反映出变量之间的变化规律。它是标绘曲线的基础。二是图示式：将实验数据绘制成曲线。它直观地反映出变量之间的关系，为整理成数学模型（方程式）提供了必要的函数形式。三是函数式：借助于数学方法将实验数据按一定函数形式整理成方程即数学模型。要教会学生分析数据的方法，让他们从纷杂的数据中找出规律。

生物实验也不是都能完全归于这三大类中的，有的可能操作和观察并重，如：“植物细胞的失水和吸水”，有的可能观察和数据分析并重，如：“检测生物组织中的糖类、脂类和蛋白质”等等不一而足。但是，这种分类有利于使教师在准备实验和实验教学中根据不同类型实验的特点有所侧重，从而更好地提高教学效果。