第一篇：高中生物實驗培養學生探究能力淺議

一、擬定培育思路

新課標擬定：生物科目融匯著雙重的培育：基本技能培育、更高層的能力。經由生物實驗，學會辨識及觀察，培育動手操作。唯有詳細觀察，才會詳細予以記錄，作為后續的解析基礎。擬定新課標時，明晰了實驗范疇以內的多樣操作。依照漸進思路，培養出更為優良的平日操作技能。經過詳細觀察，即可明晰探析必備的根本思路，培育探究能力。生物科目特有的探究有更深內涵，它構建在預設的實驗根基之上。經由反復觀察，才可歸結得出明晰結論，深化解析原理。為此，探究起始于平日內的常規實驗，應當親自操作，而非單調予以講解。學生應被當做這一流程的主體，顯示出自主性、鼓勵實踐創新。自主摸索最適宜的方法，激發潛在興趣。

二、摸索培養的路徑

（一）多接觸儀器

生物實驗緊密關聯著選出來的儀器，唯有接觸儀器，明晰多樣儀器擬定的規程，才可順利操作。初步接觸時，首先要明晰多樣儀器細分出來的機理、儀器運用方式。適當運用儀器，是后續實驗必備的根基。例如：接觸顯微鏡時，首先要明晰它的構架、實驗中的機理與注重事宜。了解這些以后，后續操作仍可能遇有多樣疑難：現存視野偏暗，沒能識別目標；視野偏模糊，很難精準辨識設定好的對象點。應當指引思考：反光鏡應能精準對應著固有的光源，經由通光孔才可予以反射，視野變得明亮。再如：分辨某一目標，若選用了倍數偏高的放大鏡，再替換成偏低倍數，就很難再找尋目標。這是由于高倍鏡可查驗的范疇偏窄，搜尋區域偏小。幫助學生學著妥善替換高低倍數的顯微鏡，解析它的機理。

（二）細心歸結信息

一、引入圖示教學法，讓學生高效而迅速地理解和掌握實驗操作步驟

研究表明，人腦處理圖像的速度是處理文字的60，000倍，而且，圖示教學法也已經在多門學科的理論課教學中得到了廣泛的應用。圖示法可以使抽象的知識具體化、形象化，也可以使零碎的知識系統化，從而簡明扼要地概括出教學內容的重點和難點。在日本，研究人員以及碩士和博士研究生們廣泛使用的生物化學以及分子生物的實驗方法參考書普遍采用了圖文并茂的格式，筆者在考察中了解到大家普遍認為這種圖文并茂的表現格式化無形為有形，形象生動，簡單明了，而且使讀者便于對實驗內容的整個流程進行整體的把握。為了考察圖示法在食品生物化學實驗教學中的效果，我將圖示法引入實驗操作步驟的說明中，并且對其效果進行了問卷調查。在實驗教學過程中，我讓學生們對照使用常用的文字描述形式的實驗方法和圖文并茂形式的實驗方法，并且對問卷進行了回答。問卷的內容包括：1.從第一印象看，你更愿意選擇哪種形式的實驗方法？2.在實驗操作前，哪份實驗方法介紹的內容更容易讀懂？3.在實驗過程中，你主要參照了哪份實驗方法？4.實驗課結束后，哪份實驗方法更容易回想起來？5.如果讓你設計實驗方法，你喜歡選用哪種形式來設計？來自5個班的209名學生在對兩種形式的實驗方法進行對比使用的基礎上，對問卷進行了回答。在對前4個問題的回答中，分別有94%、93%、91%和97%的學生選擇了圖文并茂式的形式。在對最后一問的回答中，有87%的學生選擇了圖文并茂的形式。從問卷調查結果來看，無論是從第一印象、易懂性、實驗指導性還是在容易記憶性方面，90%以上的學生選擇了圖文并茂形式的實驗方法。對問卷的最后一問，雖然選擇圖文并茂形式的學生人數低于90%，但課后調查發現，多數學生是因為對畫圖沒有自信而選擇了用單純文字描述來設計實驗。因此，圖示教學法使實驗內容形象生動，簡潔概括，便于學生迅速而有效地理解和全面掌握實驗步驟，其教學效果得到了大多數學生的認可和好評。

二、通過適時安排實驗設計，及時進行知識的回顧和綜合

食品生物化學實驗課通常安排在理論課教學之后，起到加深理論知識的理解和培養學生實驗技能的作用。因為受到課時數、儀器設備、師資力量等因素的限制，實驗課的內容是由幾個獨立的有代表性的實驗內容組成，而且各實驗內容之間缺乏內在的聯系。為了使所學的知識通過對比而得到理解加深，通過綜合運用而實現全面的掌握，并且也為了同時培養學生解決實際問題的實踐能力，我在淀粉的顯色和水解實驗、氨基酸紙上層析實驗和蛋白質的呈色反應實驗之后，及時地引入了實驗設計的課題。課題的目的是通過復習單糖、淀粉、氨基酸和蛋白質的性質，運用已經學習的生物化學反應原理和檢測方法，鑒別未知混合溶液的組成成分。課題的實驗對象是三種未知混合溶液。課題的實驗要求是：（1）首先，自己設計鑒定方法與操作步驟，并預測實驗結果。（2）實驗中，根據實驗設計選擇試劑，實施檢測方案，觀察實驗現象并記錄實驗結果。（3）實驗后，分析實驗結果，判斷溶液的組成成分，完成實驗報告。實驗設計課題布置后，學生們翻閱理論課教材和實驗指導，回顧已經學習的相關章節和已做過的實驗內容，積極地思考檢測方案，并且以小組為單位，各抒己見展開了熱烈的討論。從課堂檢查結果來看，大部分的實驗小組能夠制定出比較合理的實驗方案，雖然他們所用的時間長短不一。其他一小部分實驗小組的方案在經過教師的啟發和引導后，也趨于完善。在實驗方案的實施過程中，學生們抱著比通常的驗證性試驗更強的好奇心，仔細觀察每個實驗現象，驗證自己提出的預想和假設。從實驗結果來看，大部分的實驗小組能夠正確地推斷出三種未知溶液的組成成分。雖然正確的實驗結果能給予學生成就感和自豪感，這對于激發學生的求知欲和學習興趣至關重要。但是，從任課教師的角度來看，實驗設計課題的實施過程更為重要。與一般的應試復習截然不同的是在此過程中學生們對已經學習的書本知識進行了能動的復習，而且通過對比進行了進一步的鞏固和認識的加深。與此同時，在探究的過程中，學生的學習積極性和主觀能動性得到了充分的發揮。食品生物化學實驗設計課題的導入，在加深和鞏固理論知識的理解、鍛煉學生的實驗操作技能、培養學生發現問題和解決問題能力等諸方面，都起到了明顯的推動作用。

三、以附加實驗補齊各實驗組之間的進度差異，及時進行實驗總結

實驗小組之間存在實驗進度的差異是不可避免的，如果提前完成實驗的學生可以提前離開實驗室，這樣既影響了實驗未完成小組的情緒，而且也無法進行系統的實驗總結。我嘗試了通過引入與計劃內容相關的附加實驗來補齊小組之間進度差異的方法，而且附加實驗的結果將在實驗總結時展示給全班同學并歸納進實驗總結中。所以，附加實驗不僅補齊了實驗小組之間的進度差異，而且充實和拓展了實驗內容。另外，我還發現實驗內容的拓展大大地激發了學生的學習興趣，許多實驗小組在順利完成計劃實驗內容的前提下，爭取演習附加實驗內容。實驗總結是實驗教學的一個重要環節，學生在實驗過程中往往專注于實驗操作，并沒有及時將實驗結果與要驗證的生物化學理論聯系起來。通過實驗總結，趁熱打鐵，從剛剛觀察到的實驗現象引伸出生物化學理論，并且讓學生更加充分地理解生物分子的特性以及生物化學反應的機理。與此同時，還要對實驗中發現的問題進行一次綜合的說明，從而起到全面提高實驗課教學效果的作用。食品生物化學是一門發展的學科，隨著生物化學、食品科學及其相關學科的不斷發展，食品生物化學的內容也在不斷充實和完善。為了培養出掌握扎實的實驗操作技能、具備科學的發現問題和解決問題能力、適應我國迅猛發展的食品行業需要的高素質科研和專業技術人才，食品生物化學實驗教學作為食品生物化學教學中不可分割的一個重要部分，其教學方法的革新將發揮積極的作用。

作者：郎剛華 顧立眾 單位：江蘇食品藥品職業技術學院食品與營養工程學院

1充分做好實驗課前準備

1.1教師的準備

實驗課的準備和理論課有所不同，除了需要備課、書寫教案外，更重要的是教師要做好預實驗。教師在實驗教學前一周事先進行預試實驗，熟悉整個實驗的各個環節，掌握操作的關鍵步驟和注意事項，設想實驗中可能出現的問題及其解答，從而加強教學過程預見性;同時檢驗實驗試劑及儀器設備是否正常工作，從而降低這些客觀因素的影響程度。即便講課多年，許多教師每次上課前仍堅持預試，因為只有通過預試實驗才能取得最有效、直接的資料。對于新增的實驗內容，為保障實驗教學的順利進行，要求所有授課教師都必須參加集體備課、預講、預試。另外，教師實驗課準備還需要事先了解學生的基本情況如專業、學習基礎等，以便于調整教學方式、因材施教。

1.2學生的課前準備

我們對學生強調實驗前預習的重要性，要求每次實驗課前充分預習，并書寫預習報告、課前提問檢查。由于各類高等院校不斷擴招，二本院校生源質量有所下降，教學過程需要同時培養智力和非智力素質，所以指導其做好課前預習就顯得更為關鍵。我們將整個學期的實驗安排和預習要求提前印發給學生，明確要求其將實驗原理簡要寫在預習本上，以流程圖或其他簡明的形式寫出實驗主要內容(避免完全照抄實驗指導)，注明實驗注意事項。并建議學生結合理論知識討論寫出可預知的實驗結果，教師在實驗課前檢查并給出相應的成績。通過預習可以使學生對于實驗原理和實驗內容有初步的認識，聽教師講解時能較快跟上進程，做實驗時能較早準備好實驗所需試劑、器材，較快進入狀態，縮短了實驗總體花費時間，使實驗順利開展。學生準備充分、操作順利、實驗成功，更容易激發自身興趣，然后更積極地思考實驗相關的問題，比如除了本實驗所采用的方法外還有哪些其他方法、各有什么優缺點等，無形中引導學生自覺拓展相關知識。因此，要提高實驗教學效果還需要教師督促學生做好充分的預習準備。

2重視實驗課第一課的講授

二本醫藥院校開設生物化學實驗課最根本的目的在于培養學生的操作能力，使學生了解獲得基礎醫學實驗知識的科學方法。在實驗過程中，逐步培養和提高學生對客觀事物進行觀察、比較、分析、綜合和獨立思考、解決實際問題的工作能力。但是，部分同學對生物化學實驗課不夠重視，興趣不大，也認為在將來的工作中不會發揮實際作用。因此，鑒于認識事物的普遍規律，我們認為，首先要從生物化學實驗課的第一節課入手，引導學生正確認識生物化學實驗在整個生命科學乃至醫學發展過程中的重要地位。教師在第一節課時借助多媒體等手段向學生介紹生物化學實驗技術的起源和發展過程，適當引入相應諾貝爾獎案例的簡介，以展現生物化學實驗技術對人類發展的巨大推動作用，使學生充分認識生物化學實驗課的重要性，正確地對待實驗課，有效調動學生學習的積極性。第一課還包括生物化學實驗的基本操作，主要是教師指導學生初始就養成規范的操作習慣。除基本操作技術外，我們在第一課時將分光光度法、電泳和層析等這些貫穿整個實驗體系的主要技術重點向學生講解，以利于后續實驗的開展。

一、物理師范生需要具備的綜合素質具體內容

（一）高尚的思想品德和健康的心理素質

物理師范生都會進行教學，和學生接觸多，交流多，是學生學習的榜樣，是學生發展自己的標桿。因此，教師的思想品德必須高尚。教師承擔著創傳授知識和學習方式的重任，對學生的學習和發展有著重要的指導作用，教師的思維方式和對世界的看法會在不同程度上影響學生。總的說來，教師職業對思想品德的要求遠遠高于其他職業。對教師的思想品德提出了明確的要求，比如：樂于指教、為人師表、無私奉獻、追求真理等。物理師范生還需要有過硬的心理素質，健康的心理素質對于教師本人來講可以使其獲得更多的成功，取得物理實驗成果。教師具備健康的心理素質可以更好的完成教學任務，在教學過程中取得更加良好的效果。物理師范生需要做到在任何意外發生的時候，都可以控制個人情緒，有一個良好的心理狀態，積極客觀的生活。物理師范生還要不斷的進行自我反思，懂得如何在短時間內糾正自己的錯誤，提供自己的教學能力。

（二）現代教育理念和先進科學知識

現代的教育方式已經轉變為主動、自由、平等的教學方式，學生是學習的中心。學生在學習過程中按照個人的需求和追求進行學習。但是，這種自由離不開教師的指導和輔助。教師應從“知識”、“方法”、“思想”三個方面開展教學。教師有責任和義務為學生進行知識層面的講解，通過利用現代的新技術，對知識本質進行詳細敘述；進行教學的過程中，需要采用多種方法，這些方法可以是小組討論，也可以是合作研究也可以是個人創新等等，在這個階段中，教師和學生平等，教師要對學生的疑惑進行解答；教師還應培養學生的個人思維力，在學習過程中，給學生留足時間進行思考，對問題的探索可以出現錯誤，可以存在差異，只有這樣才可以激發出學生的創造能力；每個學生的思維和能力是不同的，學生個人可以根據自身的特點和興趣進行個性化發展，教師需要配合學生的特色，努力擴大外延，豐富課堂的教學內容。物理實驗的具體研究過程中是復雜的，學生需要將實驗和生活實際聯系到一起，從試驗中找到樂趣，建立起自己學習模式，形成個人學習方法，將整個物理教學聯系在一起，完成物理教學任務。

（三）教育能力和教學科研能力

物理師范生是知識的傳播者，因此，物理師范生必須具備一定的傳授知識的能力和良好的知識基礎。教學不單單是進行知識的傳授，在教學過程中，語言表達的方式、教材使用方式以及教學組織能力和實驗操作能力都會影響到最終的教學效果。教師應該結合學生的特點，從自身優勢出發，將教學過程變得豐富有趣。教師作為一個長者還需要不斷進行學習，知識是無窮盡的，尤其是在現代社會中。教師需要不斷的提高自身知識儲備，追求更高的教學境界，從教學的各個方面進行總結反思，發現其中的教學規律，破解其中的困難，減少學生學習過程中的阻力。

1整合的優點

（1）實驗室設備利用率最大化，避免設備的重復購置。

傳統的生物化學實驗教學主要使用分光光度計、水浴箱和玻璃儀器，與化學實驗教學相似。因而實驗室整合后儀器共享得到了充分實現。

（2）打破院系界限。

（3）實驗室空間位置得到充分利用。

整合后對課程作統籌規劃，因而減少了實驗室閑置，目前化學分析實驗室是滿負荷運轉。

（4）減少實驗室教學輔助人員配置。

一、動物生物化學實驗多媒體課件的制作

1.多媒體課件總體框架的構建。根據實驗課程的教學特點和教學大綱的要求，在課件的總體規劃上突出實驗方法和實驗技術理論的教學重點，將實驗課的10個實驗項目，按實驗時間、實驗技術和研究對象進行組合，劃分成5個模塊進行實踐教學。每個實驗項目的主體框架由實驗目的、實驗原理、主要試劑及儀器、操作步驟、注意事項和實驗結果分析6部分組成。

2.多媒體課件制作的技術支撐及風格定位。常用的多媒體課件制作軟件包括PowerPoint、Authorware、Flash、Photoshop等，在制作設計風格上以“和諧統一、各具特色”為總方針，根據主體內容的特點選擇不同的展示風格。所謂“和諧統一”主要表現在界面的整體規劃與設計方面，包括模板選擇、內容編排、文本格式和色彩的搭配等。課件統一采用白色背景模板，主體內容與框架結構編排一致，統一字體格式及頁面布局，色彩搭配上以易于閱讀和重點突出為主，使用背景與字體對比鮮明的顏色，如淺色背景配黑色或深紅、綠、藍色字體。而“各具特色”主要由于實驗原理、儀器和實驗結果等的不同，在圖片、圖表、動畫或視頻的選擇上呈現差異。如酶活性實驗的結果分析部分，采集學生的實驗結果圖片，通過實驗結果的直觀對比，說明不同組間在實驗現象上可能出現差異，而不同的實驗現象均能用同樣的理論來進行解釋，通過圖片的對比分析，加強學生對實驗原理的理解，同時提升學生分析問題和解決問題的能力。在儀器介紹和實驗原理講解部分，課件主要采用動畫或視頻進行演示，給學生最直觀的感受，易于學生的理解和掌握。

3.多媒體課件的素材采集及編制。根據動物生物化學實驗涉及的研究方法和研究對象，通過實驗教學及網絡資源兩種方式進行課件所需圖片、圖表、動畫和視頻等資料的采集，再利用多媒體制作軟件將這些素材與課程內容有機結合，通過靜態文本、動畫和視頻演示等多種形式制作成適合實驗項目的多媒體課件。如儀器介紹部分、移液器、離心機等常規儀器充分利用網絡視頻進行儀器結構、使用方法及注意事項的講解，節約了制作成本；而分光光度計由于型號不同、使用方法存在差異，主要通過圖片呈現和自行制作的動畫來介紹使用流程。實驗操作步驟部分，根據操作的難易分別采用圖片、圖表或視頻等方式，如凝膠過濾法分離蛋白質實驗，由于學生初次接觸該類實驗方法相對陌生，從而選用相關的網絡視頻進行操作步驟的演示，有助于學生對實驗全程的了解及細節的掌握。同時，課件還利用制作的動畫模擬介紹實驗技術的基本原理，如在聚丙烯酰胺凝膠電泳鑒定IgG實驗中，聚丙烯酰胺不連續系統電泳產生濃縮效應的原理較難理解，課件制作了相關的動畫，形象生動地展示更易于學生對知識的消化和吸收。

二、動物生物化學實驗多媒體課件的教學效果分析

本實驗室自2008年就開始利用多媒體技術進行動物生物化學實驗教學，該多媒體課件也歷經了5年時間的補充和完善。以2013級華南農業大學動物科學專業、水產養殖專業、蠶學專業的學生為調查對象，在229名本科生中隨機選擇了112名學生進行了多媒體教學效果的問卷調查，表1給出了本課件教學效果的綜合統計結果。從反饋信息的綜合分析結果可以看出，學生廣泛認同多媒體技術適用于實驗教學，且比傳統板書的教學效果好，有助于教學內容的講解，同時通過圖文并茂以及生動直觀地展示，提高了學生的學習興趣，有利于學生對知識的理解和實驗技能的掌握。在多媒體課件的制作效果上，約93.75%的學生對現有的課件表示滿意，這說明課件在總體上很好地滿足了教學要求。

三、動物生物化學實驗多媒體課件存在的問題及對策

1生物化學實驗教學中存在的問題

1.1醫學院校教學設施和教學方式落后

醫學院校中很多教師對生物化學實驗課的重視程度不夠，學校在生物化學實驗教學中的投入甚微，主要表現在建設資金少、實驗室空間不夠、儀器設備不足以支配學生使用，儀器設備更新緩慢以及設備管理不規范。近年來很多院校都在擴招學生，實驗人數過多、儀器設備不足的矛盾日益突出。在有限的資源條件下無法保證高質量的實驗教學，難以很好地實現教學目標。在生物化學實驗教學過程中，在學校有限的資源條件下傳統的教學模式改革舉步維艱，現在很多高等醫學院校仍以傳統的灌輸式授課為主，引導探究和啟發式教學甚少。這種傳統的實驗教學模式嚴重影響學生的學習興趣，主要表現在課堂氣氛不活躍，教師講學生聽，師生之間缺少交流互動，使得學生無法帶著實驗中的疑問和興趣去完成實驗，進而削弱了學生發現問題和解決問題的能力。此外，由于教學內容量大，各院校從事生物化學教學的教師很少有時間進行教學經驗交流，也就無法借鑒各院校之間先進的教學方法，不能引進先進的教學模式，好的方法也難以推廣。

1.2現有的課時量不足以支撐實驗教學內容的順利完成

當今，對于部分高等醫學院校開設的生物化學教學大綱而言，實驗教學內容多而不精，探索性和綜合性實驗為輔，驗證性實驗為主的實驗教學內容是生物化學實驗教學大綱的主流方式。這種實驗教學內容的選擇和編排不利于學生對理論知識和實踐技能的把握，也不利于培養學生的創造力和充分調動學生的積極性。教師在課時量不變的情況下，教學內容的增多使得教師對生物化學理論知識和實驗課之間很難制訂完善的教學計劃，既要讓學生掌握理論知識，又要求學生完成課時規定的實驗教學內容。面對這種情況，為了完成教學內容，教師經常刪除那些比較耗時但又能培養學生創新能力和創新思維的探索性和綜合性實驗，在一些驗證性實驗的操作中，教師也會要求學生免去一些不必要的操作環節。或增加理論知識學習的課時量而削減實驗教學的課時量和內容。這樣一來，不但沒有培養學生動手操作能力，反而使學生喪失對生化理論知識的學習興趣和信心，最終不利于實驗教學質量的提高和達到真正的教學目的。

1.3醫學生不重視儀器或設備的規范化操作

對于學生來說，一味追求結果的準確性而不重視實驗過程中的操作方法和步驟的規范化屬于普遍現象。教師缺乏針對性的指導，導致學生操作方法和儀器使用不規范、藥品或試劑稱量不準確等。例如，有的學生在吸取30μL的液體時選擇量程100μL移液器而不選擇量程為50μL移液器，結果會造成實驗誤差，這種情況下教師不加以指導和糾正，久而久之便成為不良習慣。其他一些精密儀器如PCR儀、精密天平、氣相色譜儀等的操作方法不規范，不僅降低了實驗數據的可靠性，而且還大大縮短了儀器的使用壽命。

1生物化學實驗教學中存在的問題

1.1缺乏完整獨立的教學大綱

原有的生物化學實驗教學無論從內容上還是形式上都附屬于理論教學，沒有單獨開設課程，缺少完整獨立的教學大綱，使得實驗課教學的目標不明確，實驗間的關聯性不強，不能很好地展現實驗教學的系統性和連貫性．

1.2教學內容安排不科學

由于受到實驗教學學時以及實驗儀器的制約，教學中主要以驗證性實驗為主，綜合性及設計性實驗偏少．驗證性實驗的結果都是已知的，操作方法也是固定的，只要按照步驟進行實驗就可以了，學生參與的積極性與主動性都不強，不利于培養學生的創新思維和創新能力．

1.3考核方法不全面

以往生物化學實驗成績只占生物化學總成績的20%，僅單純依賴實驗報告完成的好壞進行評定，這樣的考核方式勢必會造成學生不重視生物化學實驗課，從而使教學效果不能得到很好的保障．