新课程标准下生物学实验室的建设

生物学实验室是进行实验教学必不可少的教学资源和重要的教学阵地.为了适应新课程改革的需要,创造有利于实施新课程标准的实验教学环境,必须加快实现生物学实验室建设的标准化和规范化,为实验教学奠定良好的物质基础,发挥其最大的教学效益.

一、新课程标准下生物学实验教学的变化

1.实验教学理念的更新

生物课程标准以“倡导探究性学习”为出发点,力图改变学生的学习方式和科学观念.教师要在更高层次和更广阔的视野基础上对新教材的实验进行再构思和再组织处理,探索新的学法指导,为学生提供鼓励探究和发现的教学情境,启发学生自我反思、质疑和创新.这就要求教师要亲自动手组织和安排实验,才能从准备实验中发现问题,分析原因,寻找对策,将实验课作为促进师生实践能力共同发展的重要平台.

2.实验教学地位的提升

生物课程标准明确要求学生必须具有较强的生物学实验基本操作技能,并对发展科学探究能力做了具体而详细的规定.这使得生物学实验从课程教学尴尬的边缘地位解脱出来,成为实现课程标准行之有效的重要手段,生物学实验教学的地位显著提高了.

3.实验内容的多层次

新课标不同版本的教材中实验数量和类型都大大增加了,建立起基础性、综合性、设计性相结合的实验内容体系,例如人教版高中生物新课程必修和选修模块共设计实验63项,除了需要学生动手操作和探究的28项实验以外,还包括搜集资料、调查分析、制作模型、技能训练、讨论与交流的等各种实践活动,而且选修教材的大多数实验都与生产实践、科学前沿密切相关,体现了实验内容的现代化、先进性和应用性.新课标删除了与解剖有关的所有实验,体现了珍爱生命、人与自然协调发展的情感态度与价值观.

4.实验教学方式的改进

新课程标准提出要加强和完善生物实验教学,建议教师结合实际创造性地进行探究性实验教学,从根本上打破了验证性实验一统天下的局面,由封闭式的实验教学向开放式的实验教学转变.教师不再越俎代庖,而是根据不同的实验教学内容,采用多样化的教学方式,引导学生理解和掌握具有本学科特点的实验方法和技术,培养学生的实验技能、探究思维和创新能力.基于此,实验的分组人数、实验室的布局和管理形式都要具有一定的灵活性,以满足生物学实验教学模式的变革.

5.实验教学评价体系的完善

生物学实验教学评价按照全面实施素质教育的价值取向,从促进学生学习能力和培养科学素养发展的角度出发,强调发挥评价的正面导向作用,促使学生真正转变学习方式,提高终身学习能力.新课程标准下的生物学实验教学评价体系逐渐趋于完善,对改进实验教学和构建素质教育的实验教学体系起着良好的促进作用.

6.信息技术的广泛应用

目前,以多媒体技术为核心的现代信息技术广泛运用于生物学实验教学,开辟了实验教学的新模式,为传统实验教学注入勃勃生机与活力.现代信息技术辅助生物学实验教学,不仅可以演示比较危险、复杂的实验,或者数字化模拟实验设计及实施过程,也可利用计算机网络搜集和处理信息,实现资源共享及成果展示等,加强师生之间的互动交流与合作.

二、新课程标准下生物学实验室的建设

新课程标准下生物学实验的地位、类型、教学体系等都发生了深刻变化,成为培养学生严谨科学态度和积极创新精神的重要途径.中学要打破陈旧的实验室格局,重新规划和建设有利于新课程标准实施的实验教学环境.

1.学生实验室的重新整合与分配

新课程标准增加了学生实验内容及类型,实验教学的灵活性和可选择性也相应提高了.根据教学实际需要,普通学生实验室最好能集学生分组实验、显微镜观察、课堂演示实验于一体,提高学生实验室的利用效率.标本室占据面积较大但利用率较低,可以考虑将部分浸制或干制的标本放置于学生实验室周围,学生可以在课堂间隙观察学习,既节省了单独设置标本室的空间,又能发挥标本的教学价值.

2.设置教师实验准备室

新课程标准下教师需要准备的材料、配制的实验试剂、安装调试的仪器种类和数量都比以往复杂得多.教师要参与实验准备和教学的整个过程,需要单独的实验备课场所,室内要配置固定的实验桌和实验橱,备足常用实验器材、药品、玻璃仪器等,随用随取,方便使用.可以将原来的解剖室改为教师实验准备室,剩余空间放置保存条件比较高的标本.

3.增设生物培养室

条件允许的学校可以建立生物培养室,专门培养实验教学所需的材料,或者提供给学生作为课外兴趣小组的活动基地和进行长期系统观察实验的场所.培养室除了常规设备,如温度计、喷雾器、化学药品和各种玻璃仪器以外,还应该增加一些新的设备,如干热灭菌锅、无菌工作台、光照培养箱等,突出科研和专业实践的特点,为深入开展探究性活动提供基础条件.

4.增加实验仪器和药品

根据新课程标准编写的高中生物必修和选修的教材中新增加了不少实验,相应地也要补充一些仪器和药品试剂,比较常用的仪器有干湿计、血球计数板、恒温水浴锅、冰箱、pH计、高压蒸汽灭菌锅等,还包括一些药品,如蓝、健那绿、酚酞、吡罗红、溴麝香草酚蓝、常用的生长素、琼脂、牛肉膏蛋白胨、水解酪素等.

5.配置计算机信息技术设备

在生物学实验室中可以配备如电视、投影仪、计算机、视频展示台、显微数码互动系统等教学辅助设施,还可采用局域网的方式创建网上虚拟实验室或仿真实验室,或者利用卫星电视系统和多媒体计算机网络系统进行远程实验教学,使实验教学突破时间和地域的限制.

6.改进实验室的安全设施

新课程标准下实验数量、类型、仪器设备和药品大量增加,实验室的安全规则在原有基础上应该有所改进.首先,要保证生物实验室人均面积的达标,尤其是要确保通道、安全出口的畅通,包括教室里座位两侧及中间通道,学生前后排座位的间距要保证安全距离.其次,要进一步加强安全教育,使学生明确实验的正确操作规则,规范地使用药品、操作仪器,尤其是新增加的一些危险性较大的仪器和药品,必须确保随时处于教师的监控之中,最好能为学生配备防护围裙、手套、防火毯等.第三,教师要树立绿色环保的理念,尽量选择无毒或低毒的试剂,减少污染物,确保实验安全.

7.实验室重新布局

以教师为中心的“教室式”或“排排坐”的实验室布局,显然已经不适应新课程标准下生物学实验教学的要求.在保证符合《中小学理科实验室装备规范》规定的前提下,实验室的布局必须做出相应的调整,力求满足学生多样化的需求.

首先,要积极营造实验室文化,烘托出科学实验的氛围和生命气息,在潜移默化中渗透科学情感教育.例如,在实验室两边的墙壁张贴生物科学家的图像和名言名句；实验室黑板一侧的墙上可以开辟学生作品展示区,经常更新学生制作的标本、学具、小发明、小创造及问题探讨栏目等；实验室的墙角摆放四季常青的棕竹或者龟背竹,讲台上的玻璃瓶里斜插几枝青翠欲滴的万年青等；利用实验室最后面的空间摆放一些标本、模型,并配合教学进度及时更换；等等.其次,实验室的布局应适合培养学生交流与合作探究的能力,实验内容和教学目标不同,学生分组人数及实验器材的配备也要随之变化,实验桌的组合要有更大的灵活性.因此,实验桌要小型化,电源和水源的接入要与实验桌分开,可以采用一些岛式、组合式、可移动式的实验桌椅,方便学生分组活动和讨论.

三、结束语

科学、合理地建设好生物学实验室并且高效利用其功能是生物学实验教学的基本要求,也是实现新课程标准的必要条件.中学必须重视生物学实验室的改造,逐步完善实验教学的各项设施,促进实验教学的不断发展.