生物學試驗教學試驗法學生在老師的指導下，利用確定的設備或材料，在確定條件的限制下，引起某些事物或現象的發生和變更，進行視察和分析，獲得學問的教學方法。中學生物學教學過程中，通過確定的儀器或藥品的處理，對生物體的形態、結構和生理功能進行視察探討，從而使學生獲得、驗證或鞏固學問，并駕馭有關基本技能，進一步發展智能的教學方法，稱為中學生物學試驗教學法。2生物學試驗教學的作用1、有助于學生形成概念、理解原理和駕馭規律2、能幫助學生檢驗和鞏固生物學學問3、訓練生物學基本技能的重要手段4、培育生物學實力的有效途徑5、有利于培育學生嚴謹的科學看法和進行科學探討方法的訓練6、能激發學生的相識愛好，調動學生的學習主動性7、有助于向學生進行唯物論和辯證法的教化3學生試驗實力的培育包括以下幾個方面：①操作實力：嫻熟運用顯微鏡、解剖器、安裝試驗裝置、自行設計各種試驗步驟、采集制作植物、動物標本；②獲得學問的實力：即在試驗過程中通過傾聽、視察、閱讀、質疑、記錄分析試驗結果等途徑獲得學問的實力；③整理分析實力：通過表解、圖釋記錄試驗的結果，對試驗現象進行分析整理，找出試驗成敗緣由，并能說明試驗現象，寫出試驗報告；④解決問題的實力：學生應用與試驗有關的學問尋求解答問題的實力。4生物學試驗教學的類型和教學方法從試驗內容與學生認知關系的角度：1、驗證性試驗2、探究性試驗從教學角度來看，生物學試驗可以分為：1、演示試驗2、學生試驗3、課外試驗。依據試驗手段和教學目的的不同分為：1、定性視察試驗2、定量分析試驗3、模擬探究試驗

5演示試驗演示是老師借助于展示實物、直觀教具或示范性試驗使學生獲得學問、鞏固學問并發展視察力的方法。老師用演示的方法，結合課堂教學進行的生物學試驗叫做演示試驗。6生物學中的演示試驗，因目的不同而可以分為三類：一類是以獲得新學問為目的進行的演示試驗。另一類是以驗證鞏固學問為目的進行的演示試驗。后者主要是對已有的學問加以應用和擴展。還有一類是指導試驗、實習活動的演示試驗。若依內容而分，則可分為形態學、解剖學、生理學、生態學等不同方面的演示試驗。7演示試驗的基本要求：1、要有明確的目的2、要明顯、直觀3、要平安、牢靠4、要有啟發性8演示試驗盡可能做到：1、克服演示材料、用具較小的沖突，盡量到學生中去演示，并且位置放高些。如解剖豬心臟時。2、對生物結構細小的部位和發生的現象應借助于投影儀放大后視察或讓學生巡回視察。3、有的生物現象停留時間很短，要力爭重復演示。如“種子萌發須要氧”試驗，燃燒的火柴熄滅就可多次重復。9學生試驗學生試驗通常分為：仿照式分段式獨立式10試驗課的基本結構：1、組織教學。2、復習提問。3、指導性談話。著重使學生明確試驗意義、目的和具體的要求。4、學生試驗。5、檢查試驗效果。6、整理用具，進行總結。7、對試驗指導和試驗報告的要求。著重使學生對試驗中視察到的、想到的問題進行探究式總結。11準備階段及其要求（1）明確試驗目的；（2）理解試驗原理，駕馭試驗方法；（3）相識試驗儀器；（4）做好操作、記錄準備工作。12操作階段及其要求（1）按程序規范去作，自覺執行規范。（2）要求學生腦手并用，在不違反科學上有所創新。（3）要求學生實事求是，一絲不茍。（4）整齊、疼惜儀器、有始有終。13總結階段極其要求任務是：處理數據，分析結果，完成試驗報告。老師引導學生：發揮思維實力作用學習處理數據的方法了解影響實際結果的因素培育實事求是的看法和作風。14試驗教學的組織㈠技能性試驗⒈試驗教學目標技能性試驗分為動作認知和動作技能兩類：前者指對試驗對象進行操作的運動規則，包括試驗內容、試驗目的、試驗原理、材料用具、藥品試劑、方法步驟、試驗結果、分析結論等認知成分后者指對試驗對象進行的精確、連貫、協調、自動化的操作性動作。15《標準》對動作技能訓練的基本要求是：能夠正確的運用一般的試驗器具，駕馭采集和處理試驗材料、進行生物學試驗的操作、生物繪圖等技能。其內容及目標如下：初中年級動作技能訓練的目標⑴*明確試驗或視察的目標和對象⑵*知道常用藥品試劑⑶會運用常見生物試驗儀器、工具⑷*記住試驗或視察的方法和步驟16⑸嫻熟運用放大鏡和低倍顯微鏡⑹*會做簡潔的試驗或視察記錄，會初步地分析試驗數據并得出相應的結論⑺會栽培試驗用植物，識別校內植物、制作臘葉標本⑻學會飼養某種小動物，視察某些動物行為⑼制作徒手切片和簡潔的裝片⑽解剖常見的小型無脊椎動物⑾制作昆蟲標本⑿繪制生物體的輪廓17中學年級動作技能訓練的目標⑴*明確試驗目標，領悟試驗原理⑵*熟悉常用儀器、器具⑶稱量藥品、配制常用試劑⑷嫻熟運用實體鏡、解剖用具、高倍顯微鏡⑸學會檢測細胞內養分物質⑹*學會用小動物作試驗材料進行的的視察試驗和生理試驗⑺*制作DNA分子雙螺旋結構模型和生態瓶18⑻繪制生物圖⑼進行人類遺傳病的調查和生態調查⑽參與細菌分別、視察、接種與培育、植物組織培育和無土栽培等學習活動⑾嘗試米酒、腐乳、泡菜等小食品制作活動⑿參與提取某種芳香油，提取血清中乳糖脫氫酶，DNA的粗提取和鑒定，對DNA片段進行PCR擴增等試驗活動19⒉動作認知和動作技能1972年，A.J.哈羅和E.J.辛普森出版《教化目標分類學-第三分冊：動作技能領域》，提出技能目標分類的原則。在辛普森分類系統中，第一、二層次是視察不到的學習行為，屬于認知成分；第三、四層次是學習者處于連續學習某種特定動作技能的過程中，也包含確定的認知成分；后三個行為是可視察的學習者的動作技能水平。20A?J?哈羅系統E?J?辛普森系統⒈反射動作⒉基礎性動作⒊知覺動作⒋體能⒌技巧動作⒍有意溝通⒈知覺（領會）⒉定勢（準備）⒊重復嘗試（模仿）⒋正確反應（習慣操作）⒌自動化反應（熟練操作）⒍適應（調整動作）⒎創造（產生新的動作方式）211992年，汪古遜編著的《生物教化目標分類學》中明確提出動作技能目標分為動作認知和動作技能兩大類。2001年，項伯衡、鄭春和編著的《生物學教化與評價》中，對試驗動作技能目標的動作認知類和動作技能類均作出具體區分22分類層次基本要求見習知覺知道原理要領，形成動作表象定勢明確程序方法，產生模仿心理練習模仿操作仿照示范進行不連貫操作獨立操作獨立、準確、連貫性操作熟練自動化迅速、協調、技巧性操作創造性設計并完成有創意性操作生物學動作技能目標分類23⒊實例——視察細胞中DNA和RNA的分布見習（原理、要領或方法步驟）模仿操作獨立操作自動化創造性⒈取血⑴麻醉蛙體⑵趾端皮膚傷口取血√√⒉制片⑴稀釋血液⑵涂布法制片⑶水浴法酸解⑷沖洗血涂片⑸吡咯紅-甲基綠染色√√√√√⒊觀察⑴低倍鏡觀察⑵高倍鏡觀察√√⒋結論⑴DNA的分布⑵RNA的分布24㈡驗證性試驗⒈試驗目標相識到習得的科學學問的真實性，可以通過相關的試驗活動來檢驗以試驗結果為論據的論證過程，有利于學生的思維方法的訓練⒉基本程序確定論題——其真實性須要檢驗的命題，也就是將用論據推出的結論25獲得論據——論據是用于確定論題真實性的命題，照試驗數據、調查材料、文獻資料等。論據是推理的前提。進行論證——論證是論據與論題之間的推理過程和推理形式。論證方式分為演繹論證和歸納論證。科學探討的論證通常是演繹論證，有干脆論證和間接論證兩種，反證法是常用的間接論證方式之一26⒊實例——植物細胞質壁分別及復原論題：成熟的植物細胞能夠與外界溶液發生滲透作用論據：①在高濃度蔗糖溶液作用下，洋蔥鱗片葉外表皮細胞發生質壁分別②在清水溶液中，洋蔥鱗片葉外表皮細胞發生質壁分別復原27論證：①液泡體積變小、紫色加深現象所揭示的事實是什么？——水分滲出細胞，蔗糖分子不能滲入②假設原生質層為全透性結構，其試驗結果將會怎樣？——細胞內外溶液濃度相等，水分進出細胞數量相等，不發生質壁分別③假設原生質層使不透性結構，其試驗結果又會怎樣？——水分不能進出細胞，不發生質壁分別28論點：①水分滲出（或滲入）細胞，蔗糖分子而不能進入細胞，說明原生質層具有選擇透性；②外液濃度高時，水分滲出細胞，外液濃度低時，水分滲入細胞，表明原生質層兩側存在濃度差，并確定細胞液與外液之間水分子運動方向結論：由于成熟的植物細胞具備滲透試驗裝置的兩個基本條件，因此能夠與外界溶液發生滲透作用。29㈢探究性試驗⒈探究試驗的基本程序及界定蓋拉格和施帝芬(Gallagher&Stepien，1995)等認為，對科學問題的探究最似乎科學家那樣完整地履行6個探究步驟：想出或鑒別一個好玩、重要并可以解決的問題學習與問題有關的大量信息確定有助于解決這個問題的試驗、視察、計算進行試驗、視察或計算確定結果是否能幫助解決問題……溝通探討結果30科學探究通常包括：提出問題、作出假設、制定支配、實施支配、得出結論和表達、溝通；從5個方面解讀科學探究的內涵，并以表格形式概述科學探究過程各個程序的基本要求；最終，以“探究影響鼠婦分布的環境因素”為案例，對探究試驗的基本程序加以解說。31生物課程標準探究程序基本要求提出問題嘗試發現與生物學相關的問題；嘗試書面或口頭表述這些問題；描述已有知識與這些問題的沖突所在作出假設應用已有知識和經驗對問題答案提出可能的設想估計假設的可檢驗性32探究程序基本要求制定計劃列出所需要的材料、用具和試劑；擬訂探究方案；選出控制變量，設計對照實驗；預測實驗結果并作出解釋實施計劃進行觀察、調查和實驗；收集數據；評價數據的可靠性分析結論描述實驗現象；整理和解讀數據；論證并得出結論表達交流撰寫探究報告；交流探究過程和結論33一般中學《生物課程標準》在“課程的基本理念”部分闡明白探究性學習目標；在發展科學探究實力方面提出的11項要求中，蘊含著試驗探究的基本程序。借鑒資料：[美]培生教化集團：“科學探究者”，浙江教化出版社出版。全套共15冊，生命科學、物質科學和地球科學各5冊。該教材的“技能手冊”中，有關科學探究的論述可作為《標準》對科學探究程序界定的補充說明34制定支配提出問題作出假設搜集數據得出結論溝通反思材料設備方案預測控制變量給出操作定義35提出問題作出假設制定支配提出問題作出假設搜集數據制定支配提出問題作出假設得出結論搜集數據制定支配提出問題作出假設溝通反思得出結論搜集數據制定支配提出問題作出假設⒉引導探究和自主探究中學生物學的探究試驗分為引導探究和自主探究兩種類型，源于1978年赫加蒂.黑茲爾(E.Hegarty.Hazel)將2級分為2A級和2B級2A級系由老師提出問題、學生作出假設和設計試驗方案，檢驗假設的必要資料和設備也是老師準備；2B級的整個探究過程由學生的合作學習小組獨立完成，老師僅以學習者身份參與探究過程，也是學生自主探究的幫助者、組織者。36多數科學探究試驗僅僅關注探究程序的其次和第四個步驟，而簡略了其他幾個步驟。因此，探究試驗又有部分探究和全程探究之分生物科學探究模式參看：喬伊斯（B.Joyce）等編著的《教學模式》（荊建華等譯）一書，書中介紹了生物科學探究模式，并列舉“種子的發芽”“肌肉結構和功能”等試驗活動，闡明這種教學模式的體系、組織結構、老師作用、支持系統，以及教化和教學效果等。37雙重含義：廣義：選擇試驗課題和確定試驗內容、確定試驗教學目標、營造試驗教學環境、制定試驗活動支配、調控學生試驗進程、評價試驗活動結果等。狹義：專指依據試驗導學支配逐步進行的學生試驗活動體系，例如，引導探究試驗活動依次分為：創設問題情境、學生確認問題、誘發試驗探究、分析-結論、溝通-反思等階段，其中，試驗階段是教學組織的核心。38試驗教學的組織引導探究實例——酵母菌的呼吸方式程序教師行為學生活動及目標創設問題情境⒈啟發學生思考細胞內ADP轉化成ATP時所需能量的主要來源？⒉細胞呼吸是否需要氧氣？酵母菌在有氧和無氧條件下都能生存，其呼吸方式一樣嗎？⒈回憶ATP生成途徑和條件，明確細胞呼吸與ATP生成的關系⒉確認實驗對象和探究的課題任務學生提出問題⒈提示學生回憶酵母菌細胞的基本結構⒉以酵母菌在食品加工或發酵方面的應用實例誘導學生分析酵母菌的可能呼吸方式⒈思考和討論酵母菌細胞內有無線粒體？⒉分析典型實例，針對酵母菌呼吸方式提出探究問題39程序教師行為學生活動及目標引導學生探究⒈提醒學生用規范的陳述本組作出的假設⒉提示學生設計的實驗方案應包括：細胞結構觀察和生理生化分析實驗⒊提供實驗材料、器具和參考資料，檢驗學生組裝的實驗裝置⒋輔助學生完成實驗操作⒈討論并作出假設⒉制定本組的實驗探究計劃⒊閱讀參考資料，明確生理生化分析實驗的原理，在教師輔導下組裝好實驗裝置⒋觀察生活在不同供氧條件下酵母菌細胞有無線粒體；完成控氧下酵母菌代謝實驗操作學生分析-結論⒈啟發學生分析不同供氧條件下酵母菌細胞的結構和代謝產物，得出相應結論⒉讓學生比較說明酵母菌的不同呼吸方式⒈討論酵母菌細胞內線粒體的有無與呼吸作用的關系⒉分析說明酵母菌每種呼吸方式的條件和產物略40探究學習是一種能動的過程。學生既要動手又要動腦，必需給學生充分的時間，讓他們進行自主性探究。切忌老師代替學生活動。重視發揮各個小組的作用，引導他們遵循探究活動的程序開展活動，親身體驗科學探究的過程和接受科學方法的訓練。為使少走彎路和削減誤差，探究中提示學生常常反思和隨時修正自己的思路或方法步驟。在探究活動中師生同等、教學相長，老師為學生探究創建條件，并賜予激勵和幫助。41課外試驗課外試驗，有的可以用來作為學習新教材的依據，使學生能夠帶著問題上課，這事實上也是一種預習，有的則可以用來擴大加深已經學過的學問，側重于對學問的靈敏運用。42課外試驗的組織指導1、依據講課進度和季節適時支配2、讓學生充分了解試驗目的、試驗內容和試驗方法3、要求要嚴格，指導要具體43生物學試驗設計所謂試驗設計，就是要求學生設計試驗原理，選擇試驗器材，支配試驗步驟，設計數據處理的方法及分析試驗現象。44試驗設計的一般原則：1、科學性原則2、可行性原則3、簡便性原則4、限制性原則5、比照性原則6、重復性原則植物向性運動的試驗設計和視察一、試驗原理1、向性運動是植物受單向外界刺激而引起的定向運動，它的運動方向隨刺激而定。2、在單側光刺激下，植物表現出向光性運動；在重力影響下，植物的根表現出向重力性運動。45［示例］

植物向性運動的試驗設計和視察二、目的要求

1、初步學會設計植物向性運動試驗的方法2、學會視察植物的向性運動46

植物向性運動的試驗設計和視察完整的試驗設計方案及常用試驗原則1、試驗題目2、假設3、預期4、試驗5、視察和收集數據6、分析7、推論8、溝通

對照原則單一變量原則條件可控原則可重復原則47

植物向性運動的試驗設計和視察三、植物向重力性試驗設計參考方案一：48

植物向性運動的試驗設計和視察三、植物向重力性試驗設計參考方案二：1、在一扁形玻璃槽內緊貼一側玻璃，將已萌動的玉米或小麥種子種在潮濕的沙土中。勻整澆水，培育一段時間，觀察根、莖的生長。2、待已明顯看出向地生長的幼根和背地生長的幼莖后，將玻璃槽橫置，照舊勻整澆水，視察根、莖的生長。幾天后，便可看到橫置的根會彎向地心方向生長，橫置的莖又彎向背向地心方向生長。證明根具有向重力性，莖有負向重力性。49

植物向性運動的試驗設計和視察三、植物向重力性試驗設計參考方案三：1、將干瓊脂溶解于沸水中制成3％濃度的瓊脂溶液，倒入一培育血中，使厚度在2～3mm左右，能固定種子即可，不宜過厚，以免影響種子的呼吸。2、待瓊脂溶液溫度下降，未凝固前，將一粒已萌動的玉米種子固定于培育皿中心，蓋上培育蓋，保持濕度。3、將培育皿豎著固定在一支架上，放在恒溫箱（25℃）培育。每隔一日將培育皿的角度轉90°，視察根的生長狀況。50植物向性運動的試驗設計和視察三、植物向重力性試驗設計參考方案四：將一簇新柳樹的枝條正掛；將一簇新柳樹的枝條倒掛；保持潮濕、溫煦的環境條件51

植物向性運動的試驗設計和視察四、植物向水性試驗設計參考方案一：52植物向性運動的試驗設計和視察四、植物向水性試驗設計參考方案二：53植物向性運動的試驗設計和視察五、植物向光性試驗設計選題1、

生長素的發覺過程的經典試驗2、向光性與胚芽鞘、胚芽的關系54

植物向性運動的試驗設計和視察五、植物向光性試驗設計選題3、較精確地測量胚芽鞘尖端

55植物向性運動的試驗設計和視察五、植物向光性試驗設計選題4、利用植物的向光性，使植物的莖呈多種幾何圖形56

植物向性運動的試驗設計和視察六、材料用具1、玉米幼苗的選擇真葉必需未突破胚芽鞘，這樣的小幼苗向光性表現明顯，而且試驗所需的時間短。57植物向性運動的試驗設計和視察六、材料用具2、胚芽鞘結構58植物向性運動的試驗設計和視察六、材料用具3、關于含生長素的瓊脂塊的制作（l）制備好3％濃度的瓊脂溶液后，倒在小培育皿中，使其厚度在l～2mm左右，冷卻凝固。（2）切取長度為2mm左右的胚芽鞘尖端，使胚芽鞘尖端的切口朝下放在瓊脂平板中心，一個培育皿中可以放置16胚芽鞘尖端，使其占據一個邊長為1.5cm左右的正方形，靜置0.5～l／小時左右，一般生長素在胚芽鞘內的運輸速度約在l～1.5cm／小時。（3）取走胚芽鞘尖端之前，首先用刀片將胚芽鞘尖端放置的位置劃“#”，切取的瓊脂小塊視胚芽鞘的粗細而定，一般將瓊脂切成4～5mm2的小塊，其內含有生長素。59試驗設計題型例析－試驗方案設計型

依據已學的學問，不考慮人工修剪和運用任何藥劑，請設計兩種試驗方案，來培育下圖所示的植物盆景，并說明試驗原理。(1)試驗方案一是…….試驗原理是…….(2)試驗方案二是…….試驗原理是…….60參考(1)賜予單側光照射。單側光照射引起生長素分布不勻整，向光側生長素分布少，背光一側生長素分布多，結果背光一側生長快，植株向光彎曲生長。(2)將花盆橫放在地上，使植株水平放置一段時間，再豎直放置花盆。地球引力引起生長素在近地面分布多，背地面分布少，結果近地面生長快，植株向上彎曲生長。61試驗設計題型例析－試驗原理解析型

某同學在做“視察植物細胞的質壁分別和復原”試驗過程中，進行了大膽創新，分別接受0．3g／mL蔗糖溶液、0．5g／mL蔗糖溶液、1moL／LKNO3溶液和1moL／L醋酸溶液制作了4組臨時裝片，并用顯微鏡隨時視察。發覺前3組在2～3min后發生部分質壁分別，5rain后質壁分別現象明顯，而第4組無質壁分別現象發生。對前3組在視察到明顯的質壁分別現象后，再過5min視察，發覺第1、2組無變更，而第3組卻發生了自動復原的現象。然后對前2組裝片滿加清水，用顯微鏡視察，發覺第1組4～5min后復原原狀，而第2組無變更，不能發生復原。請分析各組試驗裝片發生的緣由。62(1)0．5g／mL蔗糖溶液能使細胞發生質壁分別，但由于濃度過高，使細胞失水過多而死亡，死亡的細胞不能發生滲透作用，當然不能復原。0．3g／mL蔗糖溶液由于濃度適中，可發生質壁分別和復原。(2)1moL／LKNO3溶液由于濃度高于細胞液濃度，故能發生質壁分別。但由于原生質層是一種選擇透過性膜，可通過主動運輸方式吸取溶液中的K和Nor，導致細胞液的濃度漸漸增高，引起水分子回流，所以5rain后細胞發生自動復原。(3)1moL／L醋酸溶液為