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高中新课程改革实验的核心是转变教师的教学方式和学生的学习方式，提高学生自主学习能力，促进学生思维方式的转变，从而提高教育教学质量。生物学课程是高中阶段必修的基础课程，实验教学是生物学教学的重要组成部分。随着课改的深入，实验的重要性一定会在今后高考中有更多体现。为此，笔者在改变“过去”的高中生物学实验教学方式，提高学生实验参与度方面作出了一点思考和尝试。
一、我国高中生物实验教学的现状
我国传统的高中生物教育以传授生物理论知识为主,即向学生讲授生物学的一般规律,把大量知识灌输给学生。甚至有老师认为学生不会动手做实验也不要紧，只要会做生物实验相关的题目就行，把应试作为第一标准。而现代科学教育则认为，生物教育除了生物知识的传授和技能的训练外，还应重视对学生探索兴趣、学习能力、良好思维习惯与创新意识等的培养。即从强调生物知识内容获取向理解生物过程转变，从强调单纯积累知识向探求知识转变的教学观。尤其是“新课改”以来，教育工作者越来越认可生物实验教学在生物教育中的重要地位，可是高中生物实验还是验证性的实验居多，教师在实验教学中一手包办现象严重。学生多是机械的模仿，缺少动手和动脑的机会，能力得不到相应的提高，更谈不上探究精神和探究能力的培养。因此，启发性实验的设计在高中生物教育中有很重要的作用。
二、高中生物教育中启发性实验的设计
1.实验前准备
在以往的实验教学中，实验材料、试剂都是课前有教师按书本上要求准备好的，实验中给出，学生完全按规定的步骤进行，成了不用思考的机械操作者，老师欣赏的是熟练的操作工，忽视标新立异的思想和行为。这种教学没有给学生思维的空间和余地，抑制了学习的主动性和思考的独立性。而现代教育就是要引导学生自主学习，主动参与。如必修I 实验《用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体》中选择新鲜的藓类的叶作为材料，对于该植物的选择并非所有的藓类都可以，所以我就启发学生根据所学知识寻找替代材料——生活中常见的菠菜叶。实践证明效果非常好。再如在《观察植物细胞的吸水和失水》实验方法步骤：制作洋葱鳞片叶外表皮的临时装片。实验材料选择的是洋葱鳞片叶的外表皮，原因是外表皮有紫色大液泡，而内表皮没有。但实际操作的过程中，外表皮很难撕取，不是带着几层叶肉细胞，就是把液泡撕破了，而有紫色液泡的单层细胞几乎找不到。通过启发式的教学，学生发现只需对洋葱进行适当的处理，就是在上实验课之前的四到五天，即买回洋葱，从中间切开，放在通风的地方，散射光照射几天，洋葱的内表皮就会变成紫色，选取紫色部位的内表皮，按要求进行实验操作，内表皮非常容易撕取。制作的洋葱内表皮临时装片细胞没有重叠，透光性好，紫色大液泡明显，实验效果非常好。
同时课前，教师将全班学生合理分组，选举出各小组长和各相关负责人。并做好学生的思想动员工作，使学生有备而来。通过引导让学生参与到实验的准备中来，这样学生一开始就进入一个主动思维而非被动接受的状态，大大提高了学生实验的兴趣。
2.创设情境，提出实验主题
启发性生物实验设计要求教师创设良好情感氛围，有利于学生对所学内容进行建构的学习环境。教师应尽量为学生创设一些引人入胜的、具有探索性和科学文化氛围的教学情境，帮助学生理解问题的本质，启发学生提出解决问题的方法。成功开展启发性生物实验还要求探索性实验的设计既要有挑战性又要有适宜性，以激发学生对实验的兴趣和积极性。如在《探究植物细胞的吸水和失水》实验中，我以日常生活现象：炒菜时加入盐，发现锅里渗出很多水，为什么？腌菜时，并未加水，可是一段时间后发现缸里有许多水，从哪里来？……引出有关植物细胞的吸水和失水，从而激发学生的求知欲。
3.鼓励学生互相合作
这一阶段是启发性实验教学的核心。启发性实验教学鼓励学生进行合作学习。教师要重视学生之间在实验过程中的相互合作。学生们在实验中的合作、分享与交流，可以使不同学生贡献各自的经验和发挥各自的优势，从而使学生完成单个探究者难以完成的复杂任务。实验的核心是让学生自主地参与获得知识的过程，它要求学生在相互合作的前提下设计实验方案，进行实验探索，得出结论。
如在设计“渗透作用”的实验时，可以让每个小组先猜想渗透作用与哪些因素有关，小组成员会根据自己的生活体验或者知识积累，归纳出与半透膜、浓度差、溶质大小等很多因素。有条件的情况下，应该尽可能地让学生对自己所归纳出来的所有因素都进行实验来探究。这时教师可以指导学生设计几个小实验将学生的猜想进行验证。如：①用塑料膜代替半透膜；②将蔗糖溶液和清水的位置互换；③用等浓度的蔗糖溶液代替清水；④用不同浓度的蔗糖溶液代替单一浓度的蔗糖溶液；⑤用红糖代替蔗糖。
4.对实验进行独立的观察与反思
这一过程包含两个重要方面：观察和反思。学生通过收集必要的数据，合理地分析数据，利用所掌握的知识，通过科学地归纳、演绎和推理等方法，得出最佳结论，并利用图表、图形、公式或其他形式清晰地表述某个生物现象，得出某个生物规律。最终进行小组间的交流，通过比较各小组的探索过程和思维结论，从中获取成功的经验和失败的教训，然后调整和重新设计实验方案，使自己的实验探索过程更趋合理，通过交流使自己的结论更严密准确。在反思交流的基础上，学生撰写实验报告。实验报告必须完整地反映实验探索活动的全过程，从假设、实验设计、实验过程、结果确定与分析汇总都必须有规范、详细的记录、实事求是的描述、严密科学的分析和合乎逻辑的结论。如“观察植物根尖细胞有丝分裂”实验，在根尖培养过程中，学生可以制作ＰＰＴ介绍培养心得；具体实验中，可通过表格的设计记录实验数据，并分析绘制曲线图构建数学模型；实验结束后，学生可以对实验过程进一步总结评价，完成实验报告，形成档案记录。
5.教师对学生实验结果的评价
学生的学习心理在很大的程度上需要依赖教师及时评价来进行验证。在学生观察和反思的基础上，教师对学生的实验进行评价和总结，可以使学生掌握运用科学方法解决问题的途径，让学生在经过实践后得到知识、方法、意识、能力上整体实质性的提高。在启发性实验教学中，教师应对学生实验中的每一个好的实验设计，每一次优秀的实验报告，一组精确的实验数据，一个创见实验，一个小教具，及时点评，及时反馈给学生，使每个学生都能认识到自己的优点，增强自信心，使原有知识和技能都有所发展。而绝不能在给学生实验评价的时候简单地给出“正确”或者“错误”，即使学生所想可能不对甚至完全错误，也不应该直接给出“错误”的评价，以免挫伤学生的积极性。
三、总结
基础教育课程改革呼唤创新，改变实验教学方式，用启发性的实验设计，让学生成为真正的学习主体，而教师只是实验教学中的组织者、参与者、指导者、评价者，同时也作为学习者，那么我们不仅能让学生更好地掌握生物知识和技能，而且能让学生的科学探究能力、实事求是的科学态度和敢于创新的探索精神也得到培养和提高。
（作者单位：福建省石狮第一中学）
一、我国高中生物实验教学的现状
我国传统的高中生物教育以传授生物理论知识为主,即向学生讲授生物学的一般规律,把大量知识灌输给学生。甚至有老师认为学生不会动手做实验也不要紧，只要会做生物实验相关的题目就行，把应试作为第一标准。而现代科学教育则认为，生物教育除了生物知识的传授和技能的训练外，还应重视对学生探索兴趣、学习能力、良好思维习惯与创新意识等的培养。即从强调生物知识内容获取向理解生物过程转变，从强调单纯积累知识向探求知识转变的教学观。尤其是“新课改”以来，教育工作者越来越认可生物实验教学在生物教育中的重要地位，可是高中生物实验还是验证性的实验居多，教师在实验教学中一手包办现象严重。学生多是机械的模仿，缺少动手和动脑的机会，能力得不到相应的提高，更谈不上探究精神和探究能力的培养。因此，启发性实验的设计在高中生物教育中有很重要的作用。
二、高中生物教育中启发性实验的设计
1.实验前准备
在以往的实验教学中，实验材料、试剂都是课前有教师按书本上要求准备好的，实验中给出，学生完全按规定的步骤进行，成了不用思考的机械操作者，老师欣赏的是熟练的操作工，忽视标新立异的思想和行为。这种教学没有给学生思维的空间和余地，抑制了学习的主动性和思考的独立性。而现代教育就是要引导学生自主学习，主动参与。如必修I 实验《用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体》中选择新鲜的藓类的叶作为材料，对于该植物的选择并非所有的藓类都可以，所以我就启发学生根据所学知识寻找替代材料——生活中常见的菠菜叶。实践证明效果非常好。再如在《观察植物细胞的吸水和失水》实验方法步骤：制作洋葱鳞片叶外表皮的临时装片。实验材料选择的是洋葱鳞片叶的外表皮，原因是外表皮有紫色大液泡，而内表皮没有。但实际操作的过程中，外表皮很难撕取，不是带着几层叶肉细胞，就是把液泡撕破了，而有紫色液泡的单层细胞几乎找不到。通过启发式的教学，学生发现只需对洋葱进行适当的处理，就是在上实验课之前的四到五天，即买回洋葱，从中间切开，放在通风的地方，散射光照射几天，洋葱的内表皮就会变成紫色，选取紫色部位的内表皮，按要求进行实验操作，内表皮非常容易撕取。制作的洋葱内表皮临时装片细胞没有重叠，透光性好，紫色大液泡明显，实验效果非常好。
同时课前，教师将全班学生合理分组，选举出各小组长和各相关负责人。并做好学生的思想动员工作，使学生有备而来。通过引导让学生参与到实验的准备中来，这样学生一开始就进入一个主动思维而非被动接受的状态，大大提高了学生实验的兴趣。
2.创设情境，提出实验主题
启发性生物实验设计要求教师创设良好情感氛围，有利于学生对所学内容进行建构的学习环境。教师应尽量为学生创设一些引人入胜的、具有探索性和科学文化氛围的教学情境，帮助学生理解问题的本质，启发学生提出解决问题的方法。成功开展启发性生物实验还要求探索性实验的设计既要有挑战性又要有适宜性，以激发学生对实验的兴趣和积极性。如在《探究植物细胞的吸水和失水》实验中，我以日常生活现象：炒菜时加入盐，发现锅里渗出很多水，为什么？腌菜时，并未加水，可是一段时间后发现缸里有许多水，从哪里来？……引出有关植物细胞的吸水和失水，从而激发学生的求知欲。
3.鼓励学生互相合作
这一阶段是启发性实验教学的核心。启发性实验教学鼓励学生进行合作学习。教师要重视学生之间在实验过程中的相互合作。学生们在实验中的合作、分享与交流，可以使不同学生贡献各自的经验和发挥各自的优势，从而使学生完成单个探究者难以完成的复杂任务。实验的核心是让学生自主地参与获得知识的过程，它要求学生在相互合作的前提下设计实验方案，进行实验探索，得出结论。
如在设计“渗透作用”的实验时，可以让每个小组先猜想渗透作用与哪些因素有关，小组成员会根据自己的生活体验或者知识积累，归纳出与半透膜、浓度差、溶质大小等很多因素。有条件的情况下，应该尽可能地让学生对自己所归纳出来的所有因素都进行实验来探究。这时教师可以指导学生设计几个小实验将学生的猜想进行验证。如：①用塑料膜代替半透膜；②将蔗糖溶液和清水的位置互换；③用等浓度的蔗糖溶液代替清水；④用不同浓度的蔗糖溶液代替单一浓度的蔗糖溶液；⑤用红糖代替蔗糖。
4.对实验进行独立的观察与反思
这一过程包含两个重要方面：观察和反思。学生通过收集必要的数据，合理地分析数据，利用所掌握的知识，通过科学地归纳、演绎和推理等方法，得出最佳结论，并利用图表、图形、公式或其他形式清晰地表述某个生物现象，得出某个生物规律。最终进行小组间的交流，通过比较各小组的探索过程和思维结论，从中获取成功的经验和失败的教训，然后调整和重新设计实验方案，使自己的实验探索过程更趋合理，通过交流使自己的结论更严密准确。在反思交流的基础上，学生撰写实验报告。实验报告必须完整地反映实验探索活动的全过程，从假设、实验设计、实验过程、结果确定与分析汇总都必须有规范、详细的记录、实事求是的描述、严密科学的分析和合乎逻辑的结论。如“观察植物根尖细胞有丝分裂”实验，在根尖培养过程中，学生可以制作ＰＰＴ介绍培养心得；具体实验中，可通过表格的设计记录实验数据，并分析绘制曲线图构建数学模型；实验结束后，学生可以对实验过程进一步总结评价，完成实验报告，形成档案记录。
5.教师对学生实验结果的评价
学生的学习心理在很大的程度上需要依赖教师及时评价来进行验证。在学生观察和反思的基础上，教师对学生的实验进行评价和总结，可以使学生掌握运用科学方法解决问题的途径，让学生在经过实践后得到知识、方法、意识、能力上整体实质性的提高。在启发性实验教学中，教师应对学生实验中的每一个好的实验设计，每一次优秀的实验报告，一组精确的实验数据，一个创见实验，一个小教具，及时点评，及时反馈给学生，使每个学生都能认识到自己的优点，增强自信心，使原有知识和技能都有所发展。而绝不能在给学生实验评价的时候简单地给出“正确”或者“错误”，即使学生所想可能不对甚至完全错误，也不应该直接给出“错误”的评价，以免挫伤学生的积极性。
三、总结
基础教育课程改革呼唤创新，改变实验教学方式，用启发性的实验设计，让学生成为真正的学习主体，而教师只是实验教学中的组织者、参与者、指导者、评价者，同时也作为学习者，那么我们不仅能让学生更好地掌握生物知识和技能，而且能让学生的科学探究能力、实事求是的科学态度和敢于创新的探索精神也得到培养和提高。
（作者单位：福建省石狮第一中学）