生物实验教学中学生能力的培养
◎ 四川省平昌中学 黄珊
九年制义务教育《全日制初级中学生物教学大纲》明确指出：培养学生能力应与传授知识并举，也就是把二者放在同等重要的位置，由应试教育转轨于素质教育，提高学生能力是其中的一个重要方面。其培养途径主要是通过生物实验来实现的。初中生物实验包括观察能力、实验操作能力、分析实验现象能力、实验设计能力、综合应用能力。而观察能力的培养是上述诸项能力中的最基本的能力培养，也是使学生从形象思维逐步过渡到抽象思维的重要阶段。因此，必须科学地培养学生思维方法和思维能力。初中《生物》中安排的38个学生实验中，其中单纯的观察实验28个，占全部学生实验的73.7％，而且观察贯穿于全部实验中。因此，教师要教育和培养学生具有全面地、正确地、深入了解事物本质特征的观察能力。
一、生物实验教学对学生能力培养的要求
所谓能力是指一个人在完成某项活动时所必须具备的心理特征。能力的范畴很广，如观察能力、记忆力、想象力、动手能力，等等。那么，在生物实验教学中应培养学生哪些能力呢？教学大纲对此作了笼统的规定，即在生物实验教学中要求学生对有关生物实验的技能和能力达到初步学会和学会两个层次。具体来说，学生在实验教学中应着重掌握 以下几种能力：观察能力、实验操作能力、思维能力，以及生物学的初步研究能力等。观察能力是人们认识事物，增长才干的最基本途径，是培养智能的基础，对于生物学这种实验性学科尤其 如此。学生对实验过程中出现的现象进行仔细观察、记录，而后经过一定的比较、分析、归纳等思维过程，得 出某个结论。因此，思维能力是以观察能力为前提的。同时，就生物学科而言，实验操作能力也是诸多能力中 最基本的。通过大纲规定的实验内容的学习，让学生初步学会或学会一定的实验操作技能，为今后的进一步提高打下基础。上述几种能力，相对而言，观察能力、实验操作能力等是初级的、较低层次的能力要求；而研究能力则属于较高层次的能力要求，它必须建立在观察能力、实验操作能力、思维能力等的基础上；思维能力的提高有赖于观察能力、实验操作能力等，又反过来对这几种能力的发展起到积极的促进作用，此外，只有具备了一定水平的思维能力，才能去从事有关生物学研究工作。
二、培养学生科学的观察方法和求实态度
强化实验设计训练，是培养学生实验设计能力的必经之路。学生在明确了实验设计的基本原理后，只有通过必要的实验设计训练，才能真正掌握实验设计的方法，提高实验设计能力。
（一）帮助学生树立实验设计的自信心
课本实验的重新设计树立实验设计的信心进行实验设计的初期，学生对实验设计方案的思路模糊，存在畏惧心理。此时教师可采取由浅入深、循序渐进的策略，帮助学生树立实验设计的自信心。课本实验是学生既熟悉又亲切的知识，教师在课本实验的复习中可灵活地改变实验的某个条件，让学生模仿课本实验的程序进行简单的实验设计，使学生从中获得成功感，增强对实验设计的兴趣；同时在“模仿”过程中训练学生实验设计的思维方式，使学生初步形成实验设计的正确思路，为实验设计实施的可行性奠定良好的心理基础。
（二）纵横比较观察从差异中找出共同点
运用纵横比较进行观察，同中求异或异中求同。对比观察能使学生从平常的现象中发现不平常的东西，从相似的事物中找出差异以及从差异中找出共同点或因果关系。例如：在观察单子叶植物与双子叶植物形态、结构时，首先向学生强调两种植物显著区别，一是叶脉的结构：平行脉与网状脉；二是茎的结构：有无形成层；三是种子胚的结构：一片子叶与两片子叶。另一方面单子叶与双子叶植物在叶序上讲也有许多相似之处，这是因为它们都属于绿色植物，叶序相似之处是因为光合作用的缘故。例如：鳞翅目昆虫的分种要从头、胸、腹三个方面进行比较。分种主要观察胸部。常见的灰蝶科与凤蝶科容易混淆，通过对比观察从同中找出异点，灰蝶科翅正面花纹少，颜色单一，腹面花纹较多，颜色较多；而凤蝶科翅正面和腹面花纹和颜色都多。这样通过对比观察，学生对各科、种的生物特征就易掌握。
（三）巩固实验设计方法提高实验设计能力
提高实验设计的能力由于实验设计题具有开放性的特点，再加上每个学生自己独特的思考方法和不同的解决问题的途径，得出的结果是多种多样的，设计水平高低不同。所以，在进行了一定数量的设计训练后，教师要及时给予点拨或引导学生交流设计成果，总结出生物实验设计方案的基本思路和评价标准，从而使学生巩固实验设计方法，提高实验设计的能力。另外，通过学生对实验设计方案的讨论，可以互相取长补短，完善设计方案，丰富设计内容。同学的启示和教师点拨丰富了解题的思路，启迪了思维，通过交流点拨使每个同学对问题的理解更加全面和深入，实验设计能力从本质上得到了很大的提高。
（四）启发引导学生发展创新思维能力
实验教学也是训练学生思维能力的重要途径之一。通过对实验现象的分析，引导学生用学过的知识去思考，从而培养学生的思维能力。例如，光合作用这一实验中，可启发学生：为什么要预先让天竺葵“饥饿”？加入酒精的目的是什么？实验结果为什么叶的遮光部分不变色，而曝 光部分变成蓝紫色？最后，让学生思考能否用其他方法来验证光合作用。有些学生在实验过程中因操作错误等 ，导致观察不到正确的实验现象。此时，教师应帮助学生进行分析，找出出现错误的症结所在。通过亲身实践 ，学生对实验中出现的各种现象感到很好奇，教师要利用这一因素，激发他们对实验现象进行分析、推理、综 合等，总结成功的经验，分析失误的原因。