二、提高学生的观察、实验能力

生物学是以实验为基础的科学，它的建立和发展，就是通过无数科学家长期不懈的努力，以生命大自然为对象进行探索、研究，通过观察、实验，得出概念、定理、规律或法则等等，从而升华为一门严整而不断发展的科学。

实践是知识的源泉，这就决定了在教学中必须理论与实践相结合，深入感知事物，增强观察、实验的训练，促使学生发展思维，培养智能和提高素质，特别是从 80 年代以来，随着科学技术知识的积累和剧增，知识更新的速度加快，社会和时代对人的能力要求更为迫切。例如，观察事物的能力，分

析和解决问题的能力，熟练的实验动手操作能力，实事求是的严格的科学态度，一丝不苟的严谨作风等科学素质，都要通过观察、实验的从严训练逐步培养起来。

在中学生物课程的教学中，从初中到高中，按大纲的规定，实践活动有着比较丰富的内容，可惜的是由于种种原因的干扰和物质条件的限制，当前生物学科的实践活动（包括演示、观察、实验、实习、参观、考察⋯⋯），仍是学生学习过程中的薄弱环节。普遍的弊端是场地被占、经费短缺、仪器陈旧、材料枯竭、内容老套，更因课时偏紧（实验不问繁简是一课时），使一些常规实践活动也落得个“少做”或“不做”，即使做也往往容易形成“走马看花”、“草草了事”，面对这一现状，我深感必须变革。生命自然界天地广阔，潜力丰富，有利于我们走出困境，于是我们因地制宜，利用学校的环境优势，在教室、实验室、校园，在池塘、小河边、周围农田、饲养场，还有附近的植物园等，开展多种类型的实践活动，因为这里提供了许多活的材料和种种生态情景，可以保证规定的实验优化完成，更新的实验顺利做好。问题的关键是如何让学生进入身临其境的境界，把观察、实验的主动权交给他们，让他们成为实践的主体，指导他们积极、自觉、独立地开展活动，从多方面得到观察、实验的训练和培养。

（一）激发观察兴趣，培养观察能力

按学生的认识规律：观察力不是单纯的感知，其中“观”是感觉、知觉

（主要是视觉）；“察”是分析、综合。所以观察不仅止于看见事物，还包括思维因素在内，这就是说观察一个对象，学生必须不断思维，进行分析、综合、判断、推理，从而或理解知识，或形成概念，或得出结论。然后对所展示的对象从感性认识上升到理性认识。

各种自然科学都有各自的观察对象。生物学观察的是生命现象和生命物质。在空间上它从生物个体着手，纵向深入到微观层次，研究生物的微细结构和分子组成，进入到细胞、亚细胞、分子水平；横向开拓到宏观境界，由种群、群落、生态系统到生物圈进入到宇宙；按时间说，从现在活着的生物，再通过化石、复原材料等可以延伸到古代、远古代⋯⋯而放眼未来，则可运用生物工程等新技术，期望创造生物新类型，所以生物学的观察是以“活” 材料为对象的。尽管中学生物学习的只是“双基”，但上述方方面面也都涉及到了一些，可谓丰富多采。而培养、锻炼学生的观察力方法也是多种多样的。总的说来是展示种种观察材料（包括活的材料、实物、标本、模型、图象，或典型的自然区域、电教媒体等等）来进行的。观察得法，就很自然能引起、激发学生的观察兴趣，而兴趣又正是观察事物的感情基础，是创造精神的源泉。在培养兴趣的基础上，要认真做到“以学为主”，进行科学方法的指导：教导学生学会观察的方法；对学生由易到难培养观察能力；培养学生养成良好的观察习惯。在日常的生物教学中，基本上事事处处都在进行着观察活动，例如，以水王荪（一种黑藻）为材料观察“细胞原生质的流动”，同学们观察到绿色细胞内原生质带动叶绿体流动，生动地比作像一列列绿色小汽车、沿细胞壁缓缓行驶。因而从“生命物质”正在“运动”领悟到细胞是“活”的；又如，在观察“根与周围溶液进行离子交换吸附现象”时，先是选取健壮的活根，以 0.01％的亚甲基蓝溶液活体染色，由于根细胞表面的

H+与溶液中亚甲基蓝的阳离子（呈蓝色）发生交换吸附，根被染成蓝色，
再以蒸馏水洗尽浮色，然后浸入■CaCl2 溶液之中（另一份浸入蒸馏水中对

比）。由于■CaCl2 在水中离解成■Ca2+和■Cl-，■Ca2+就与吸附在根细胞表面的亚甲基蓝的阳离子发生交换吸附，按教材的指导，指出交换下来的亚甲基蓝的阳离子使溶液变为蓝色（对照仍然无色）。到此为止，同学们看到的只是溶液的蓝色与无色。我们稍作修改，让同学们把■CaCl2 溶液缓缓滴入放在已经活体染色呈蓝色的活根上，然后仔细观察，这时可以明显地观察到经交换的亚甲基蓝的阳离子（蓝色）先是集中在根的表面处，再逐渐扩散，使溶液变成蓝色。从而看到了活根的这一生理现象。所以指导学生进行观察，对实验现象要从看见到看清、再从看清到看懂，即从直觉到感知，再从感知到理解，都需要认真的观察和具有观察的能力。一个学生如果能掌握观察这一学习方法，就会有较强的观察力，就能在看演示、做实验、野外考察或日常生活中，时时处处易于发现直观材料的本质特征，并通过思维对所展示的对象从感性认识上升到理性认识。总之让学生主动积极地获得较坚实的观察训练，这是学习的好品质，也是成才的好基础。

（二）指导独立实验，提高科学素质

在培养观察能力的同时，我在教改中十分注意加强实验教学。因为生物学是以实验为基础的，因此在教学过程中必须通过实验这一手段培养学生实践的动手操作能力。从理论上讲，要把精神的东西转化为物质的，总是要通过“动手”才能实现，现代科学技术的发展，要求动手操作的能力更高更复杂了。动手能力差，就做不好实验，更不用说搞清科学实验了。基于这样的认识，每当新学年开始，我在制定教学计划时，总要统筹兼顾，精心安排，保证在有限的课时里，增加实践的容量、更新实验的质量，使大纲规定的实验优化完成，教学需要的实验创新增添，让各种类型的实验，或有机地结合到教学过程中，或组织学生上好实验课，使学生在学习中学会独立进行实验，获得多种实验基本功的训练，提高学生的科学素质。

组织学生上好实验课，关键是能否真正做到“人人动手”、“独立操作”、“准确完成”。多年的实践探索，我深感关键在于要求教师“先行”，把“主导作用”发挥在课前、课后，从而保证学生的“主体作用”充分发挥在课堂上。我一直认为中学的生物实验，不必高深、复杂，应该利用普通的条件、巧妙的设计、简单的做法，启发学生周密观察、用脑思维、动手操作，把实验搞“活”。其要点是：

目标明确提要求

组织实验教学，每次实验的教学目标有共性也有个性。其共性是要进行严格的常规训练，培养科学的态度、严谨的学习作风、规范化的操作。每次实验要求学生做到：明确要求、准确操作、周密观察、求实记录、细致分析、完成实验、得出成果（包括做好标本、绘图，或测算、报告等等）。而其个性则按不同课题定具体的教学目标。如上述“观察根对矿质元素离子的交换吸附现象”，要求仔细观察到活根表面处交换下来的亚甲基蓝的阳离子如何逐步使■CaCl2 溶液变成蓝色的过程。

材料典型打基础

生物实验的材料，基本都是生命物质，从个体到其组成部分，包括细胞、组织、器官或某些活性物质如酶、激素等。每次规定实验，其材料贵在“活”，重在“典型”，同时要求取材方便、能见度高、见效迅速等等，只有这样才能保证学生顺利完成实验任务。所以要求教师必须事先心中有数、手中有物。活体材料得来不易，有时有钱难买，非得亲自动手；有的要候时令、抢季节；

有的有地域环境的特殊性；有的则要不断地精心筛选；还有的要发挥集体力量进行收集⋯⋯例如，进行“绿色植物光合作用——制造有机物”实验，经典的材料是天竹葵，材料来得不容易，事先还要暗处理、光照，学生难以人人动手。我们几经筛选改用小白菜，盆栽、大田的都行，只要隔天傍晚选好叶片，夹上叶夹，经过一夜（或几夜）。第二天清晨在自然条件下经光照一定的时间，就可以用来做实验了，效果良好，优点是学生人人都可亲自事先处理，自采自做就感到亲切实在。又如，初中“人体生理”实验，需要完整的猪心、猪眼、猪蛔虫等，有钱难买，实验员老师热心为教学服务，亲自到屠宰现场，得到允许，耐心等候上百头猪宰杀完毕，然后到猪体上取，到猪粪中掏。再如，观察“洋葱根尖细胞有丝分裂”的实验年年做，但每年洋葱的来源、气温的高低，安排课时的时间都不尽相同，每年总是做到教师先行，用二至三周时间反复试验，摸准有丝分裂相最多时洋葱根尖的生长长度和取材时间，保证了学生在实验课内能从“活根”取材，当场处理，同时解离和染色的药剂见效要快、要好。上述种种活材料，对教活一堂课，做好一次实验，都能起到积极作用，不但保证了实验的科学性，更使学生深受辩证唯物主义教育。可见，教师的点点心血，都为同学们“学有成效”打好基础。

组织保证促钻研

加强实验教学，上好实验课，学生的组织形式十分重要。传统的做法，一般采用分组实验，往往按学校条件，有两人一组、多人一组或单人独做。教师指导的方式多种多样：如边讲边实验、分段实验、独立实验或探索实验等等。但在长期的教学实践中，我深感按此常规做法，要师生双方配合默契，把实验搞活，特别是如何使学生充分发挥主动性、落实到“人人”动手、“独立”操作是很难的。这曾使我感到困惑，于是我从自己的和观摩别人的实验课中总结经验教训，悟出一点道理，在实验指导和学生实验的组织形式上下了一点功夫。例如，对一些难度较大的实验，我采用双人组织、三份材料，具体做法是：完成了必要的实验指导后，学生立即进行独立活动，先是两人“合”做一份，共同研讨、切磋，明确要求、要领、方法、顺序、关键⋯⋯ 在有所领悟后，再各人迅速独立完成自己的一份，并相互检查，取长补短。如“观察洋葱根尖细胞有丝分裂”、“小麦（或水稻）的杂交实验”（增添）等等，都取得了令人满意的效果。这样组织的实验课，当学生一开始自己活动，教室里（田间或现场），就形成一种严肃、紧张而又活跃的气氛，同学们先是交头接耳轻声探讨，继后则静静地认真“埋头苦干”，因为我提出的要求是：实验操作要准、速度要快、观察要细、质量要好，总的说来基本都能达到要求。

画龙点睛指关键

实验课上，要使学生积极主动投入活动，还得教师在“点拨”上下点功夫。因每一个实验的成功与否，都有其特定的成功诀窍，诀窍要得心应手，必须亲自去“摸”，指导实验课，教师“先行”，就在于此。例如，上述“洋葱根尖有丝分裂”压片的制作，有了好的材料，根尖取材部位要准，解离处理组织要酥（细胞离散），染色要透（透入组织，着色均匀），压片用力要得法（组织细胞压散，染色体保留完整），成片要均（厚薄均匀）、薄（展成一层细胞，染色体展现在同一平面）、透明（肉眼观察呈雾状）；又如，进行“小麦杂交实验”，去雄、授粉的最佳时间，要掌握好不同品种麦穗抽出剑叶的长度，如果进行水稻杂交，掌握开花时间要观察雄蕊伸展的长度（在

颍壳内）。经这样的点拨指导，往往能起画龙点睛的作用，有利于学生操作探索中的准确性。这样的点拨，事先要求教师花出辛勤的劳动，但也靠学生自身的努力，才能成功。

认真考核促反复

学习规律表明：学习要取得良好的效果，使知识能为我所有，为我所用。一靠理解，二靠反复，即理解了的知识要经过不断反复，才能巩固，并在运用时能及时再现出来，达到灵活应用的目的。学习知识是如此，培养能力、掌握技能也一样。在实验教学中，学生进行独立实验，能否达到教育目标规定的要求，必须认真地进行考核、评定。学生实验要当场进行考核，这是个难题，特别是课时紧、难度大的实验，要学生独立操作，并达到科学、准确的目标则更难。经过不断摸索，我采取对实验过程或成果，如制作的玻片标本、叶绿素纸上层析的色谱、或观察的记录、描绘的草图、或实验报告等等，及时进行分段或分层次考核、测量或评定，如做压片标本，事先定好目标，制作过程包括：取材、处理、染色、压片、效果等，成片则要求整洁、科学、效果良好，还包括贴上规定要求的标签，都一一按等定分，或以分数计，或按等级评。成绩可分优良、中等、及格、或个别不及格。考核完毕，我在课后开放实验室，按自愿的原则，鼓励失败的同学重做，中等的同学争上游。这时，同学们便会在课后三、五成群地来到实验室，自觉参加、主动研讨、独立操作，来个“反复”，以纠正错误、弥补缺点，争取去掉一个低分，重得一个优等。主要是完成预定的教学要求，开始时只是做得较差的同学参加，后来获得优良成绩的同学也兴冲冲赶来，实验室里经常是满满的，有的还创造性地做得更出色，有的还带来自找的材料，进行探索、创造性的实践，这时他们不再是为了“分数”，而是为了获得再一次实践的机会，为了“兴趣”。这时教师无需多作指导。这样学生的积极性、自觉性、主动性和独立钻研精神不知不觉中得到表现和增长，学生的主体作用充分体现。每当他们重新实验，再做成一个好标本、看到一次好结果、获得一份好成绩，就从心理上感到一种自我的欣慰和满足，从而使我体会到：“教师主导作用”与“学生主体作用”之间的相辅相成、相互影响，才能教“活”、学“活”。使学生成为主体，让学生反复自我实践，手脑并用，才能使学生从学得“被动”，有序地逐步深化为学得“积极、主动、独立、创新”，使智能的发展取得“扎实、灵活、正确、敏锐”的效果。