培养学生的生物实验动作技能的方法创新

陈维，连云港高级中学（江苏　连云港　222042）。

    生物实验动作技能，又称操作技能或运动技能，是指通过学习而形成的符合法则的生物实验操作活动方式。任何一个实验方案，都是依靠一定的动作技能来完成的，在倡导探究性学习的新课程教学中，实验动作技能更是应该得到大力发展和培养的科学探究的过程技能。按照《普通高中生物课程标准》（实验）》规定，高中学生应该掌握的实验动作技能主要有：①熟练使用高倍显微镜；②制作临时装片与徒手切片；③研磨与过滤；④纸层析；⑤水浴加热；⑥物理模型的制作；⑦血球计数板的使用与计数；⑧消毒与灭菌；⑨土壤中小动物的采集；⑩生物绘图等等。
    动作技能的形成可以分为动作的定向、模仿、整合和熟练4个阶段，依照这些阶段，在教学中教师可以采用相应的策略来培养学生的实验动作技能。
    一、调动学习动机，理解操作过程
    通常，学生对于做生物实验是有兴趣的，但往往停留在较低的层次上。所以，教师应该积极创设问题情境，激发学生的求知欲望，调动学生的主体作用，使每一位学生都产生积极、主动参与实验过程的愿望，在这样的心理基础和动机水平上开始实验，可以促进动作技能的形成。例如：在学习显微镜的使用之前，教师可以先让学生观察已调整好的显微镜下的某种物像，在此基础上引导学生产生使用显微镜观察细胞的学习愿望，调动其内在动机，使其产生持久的兴趣。当然，只做好心理准备还不够，教师还要帮助学生理解实验的动手操作过程，即理解做什么和如何去做。一项实验动作的活动结构包含活动的构成要素和各个动作之间的关联及顺序两层意思。比如：制作植物细胞临时装片的实验，一般由6个动作要素联结而成：擦载片→滴清水→取材→展平→盖盖片→染色。学生只有理解了这6部分分解动作，才能逐渐建立起制作装片的定向映象。
    二、重视示范讲解，建立动作映象
    学生在头脑中建立起动作的定向映象过程，是实验动作技能形成的重要起点。课前，教师应该要求学生进行预习，以了解实验操作的基础知识。课堂上，教师要对学生进行示范和讲解，使学生获得每个动作在空间上的正确视觉形象，包括动作的幅度、速度、停顿、连续变化等，通过分析要点、难点，帮助学生建立清晰的动作映象。教师的示范和讲解要注意以下几点。
    1.注意操作的准确性和速度
    示范操作是学生模仿的范例，如果示范不正确，学生形成错误的表象，将不易改变。此外学生在观察不熟悉的事物时，心理上会觉得很难，注意的范围和知觉的广度一般较低，示范速度太快会影响学生的观察。
    2.示范与讲解相结合
    讲解的任务是提示要点和容易出错的细节，尤其应当提醒学生防止事故的发生。例如：制作紫色洋葱鳞片叶表皮细胞临时装片时，教师要提示学生“取的是洋葱外表皮、放在水滴中要洋葱外表皮的平滑面朝上、滴清水要适量，水过多盖玻片容易浮动或污染载物台，水过少易产生气泡”等操作细节；制作花生子叶临时切片时，要提醒学生“用左手的拇指与食指、中指夹住实验材料，大拇指应低于食指2～3mm，以免被刀片割破”等注意事项。根据教学内容的不同，教师可以边讲解边示范或先讲解后示范。通过示范与讲解的结合，视听两种信号同时刺激学生的感观，可以促进学生动作映象的形成。
    3.整体与分解示范相结合
    整体示范有助于学生了解活动的全貌，而分解示范有助于学生了解各个动作的幅度、力量、顺序等方面的特点。例如：观察植物细胞有丝分裂的实验中，对洋葱根尖进行制片是一个难点，教师可以对“镊子压碎根尖→盖上盖玻片→覆盖滤纸片→加盖载玻片→按压载玻片”系列动作的构成要素和要素间的关联顺序进行分解示范。实验动作原理与原则的掌握是动作技能形成与迁移的一个重要条件，因此在进行整体示范时，教师要同时讲解操作顺序的合理性和必要性，也可以提出问题让学生思考。比如为什么先盖盖片再滴染液？调焦时为什么先粗调再细调？等等。为了提高示范讲解的效率，给学生留更多的时间进行操作，教师还可以借助现代信息技术手段，如录像、PPT、实物展示台等，结合讲解进行示范。
    三、加强模仿练习，及时反馈评价
    模仿是在原型示范和具体指导下完成的操作，它是由动作映象到实际动作的过渡，是动作技能掌握的开端，通过模仿可以使动作映象得以检验、巩固、校正、进一步地充实和完善。比如，徒手切片的拉切动作，即使学生看了教师的示范，形成了动作映象，如果不亲自动手操作，也无法将切片切得又薄又平。对动作模仿的培训，教师应特别重视学生动作的规范性，精确的模仿对技能的形成起至关重要的作用。实验时要尽量避免学生不规范动作的产生，如溶液的滴加、水浴加热的方法，酒精灯的使用，显微镜从持镜到安放的动作等等。规范的操作是实验成功的重要保证，也是实验技能形成的重要条件，错误的模仿一旦形成则不易改掉。
    除了整体动作的模仿之外，教师还应该加强学生分解动作的模仿练习，分解练习有助于学生确切掌握各个动作方式的要领，关联并连结活动结构中的构成要素。例如：在血球计数板的使用过程中，需要用“渗入法”滴加菌液。即先用盖玻片盖住计数室，然后用拇、中二指钳住血球计数板一端的两侧，无名指托在下面，食指尖轻轻压住盖片边缘，稍稍倾斜计数板，再用另一只手持滴管吸取待测菌液，沿盖片边缘与计数平台之间的空隙轻轻靠一靠，使菌液渗入计数室。这种方法操作过程复杂，操作不当计数室内容易产生气泡，影响计数。菌悬液也会沾到盖玻片表而，污染镜头。因此，教师可以要求学生将上述动作分解，重复练习，提高操作质量。又如：在分离色素的实验中划滤液细线的动作较难掌握，用力太重会使毛细吸管断裂，用力太轻色素的量又太少，所以如何把握力度和角度，通过多次的分解练习可以让学生逐渐掌握。
    在模仿阶段，师生之间的双向反馈发挥着重要作用。一方面学生把信息传递给教师，教师通过学生的操作模仿来反馈自己的教学情况，另一方面教师随时指出学生的优点和不足，进行过程性评价。学生根据教师的评价使正确的动作得到强化，错误的动作得以改进。例如：有些学生做成功一步之后，总爱举手示意，等待教师的检查，希望从教师那里得到评价，此时，教师就应该及时表扬鼓励；有些学生在实 验中碰到困难或出了差错，教师应给他们重复的机会和信心。通过这种双向反馈调节，使教师和学生双方都能及时地调整自己的行动，有利于建立和谐的课堂气氛和师生关系，更有利于调动学生的积极性，促进动作技能的形成。
    四、整合分段动作，形成整体技能
    这是掌握复杂动作技能必需的阶段，即把构成整体的各要素按其内在联系联结成为整体。动作的整合并不是一蹴而就的，复杂的技能可以划分成局部、分段、整体3个层次。例如：镜筒的升降是一个局部动作，完成这一动作要养成一个习惯，下降镜筒必须眼睛从一侧注视物镜和载片之间的间隙，而向目镜内观察时，镜筒只能上升。这种局部动作的定型，是正确掌握分段动作的基础。而从转换物镜、下降镜筒、反向转动粗准焦螺旋，直到对准焦点，是一个分段动作，分段动作的联系与协调，又有利于整体动作的形成，即显微镜从使用到观察的过程。
    在动作的整合阶段，起调节作用的反馈方式主要是内反馈，即肌肉或关节提供的动觉反馈。此时教师的重要任务是加强学生的动觉控制能力，使学生形成一种反射。一个动作的完成就能成为下一个动作开始的信号，中间没有过多的间隔和停顿，整个操作活动趋于协调，最终形成动力定型。如：制作口腔上皮细胞临时装片（观察线粒体）从“在洁净载玻片中央滴一滴健那绿染液→用牙签取口腔上皮碎屑→盖盖玻片”是一个由一系列要素整合在一起的整体动作，只有在按顺序对整个操作活动进行整体练习时，各操作间的动态联系才能建立。这一阶段教师要注意防止学生像照方抓药一样做实验，每做一步之前看一眼书。
    五、组织指导训练，实现熟练操作
    熟练阶段是技能形成的高级阶段，这时学生动作的连贯性、整体性加强了，知觉的广度、精确性及判断力、迁移能力也大为提高。合理的组织和指导学生练习是这一阶段教师的主要任务。教师应该注意不能让学生盲目的、机械的反复练习，而是要不断地提高目标和标准。例如：训练学生画细胞有丝分裂简图的技能时，学生不可能在一次作业中就能做到“布局合理，线条均匀，无分叉，疏密得当”等要求。教师可以在几次作业中不断的提高要求，通过三四次的练习使学生逐步熟练掌握这一技能。通常学生在练习的初期兴趣浓厚，情绪饱满，比较认真，但经过长时间的练习后，兴趣降低，出现疲劳。为了不使学生产生厌烦情绪，教师可以开展竞赛，比一比哪位学生能在最短的时间里在显微镜下找到要观察的物体，或让学生使用不同的染色液看哪种效果好等等。这时学生的追求动机、成功的喜悦会接踵而来，练习的质量也会随之提高。一次实验的成功和满足可以为学生下一次的实验奠定良好的基础，使学生在每次实验前自然地产生强烈的参与实验的愿望和动机。在技能不断熟练的过程中，学生的实验能力、观察能力、思维能力也逐渐地发展起来。
    值得注意的是，在动作熟练阶段，学生的智力和非智力因素都发挥着很重要的作用，由于学生的知识经验、个性等存在较大差异，学习同一种技能的进度常常因人而异，教师要注意帮助差生克服困难，不能一味地追求速度。通常技能的形成是不能在一堂课上完成的，需要多次练习才能达到熟练，而且许多生物实验动作技能也不能只靠课堂上的培训，如：土壤中小动物的采集、生态瓶的制作等等，如果把课堂实验与课外兴趣小组活动相结合，将会收到更好的效果。
    六、编制操作检核表，开展总结性评价
    对动作技能开展评价是实验教学过程中不可缺少的环节，它不仅在于评定学生的实验操作等级（成绩），更重要的在于了解学生对某项动作技能的掌握情况，发现教学中存在的问题，为改进教学提供依据。因此，对于某些重要的实验动作技能，例如：观察植物细胞质壁分离与复原等，教师要编制实验操作检核表等工具进行总结性评价。检核表的编制应该以某项动作技能的构成要素和各个动作之间的关联顺序为依据，既要考虑动作流程，又要关注操作细节，既要列出检核项目，又要提示操作行为要点。利用检核表评价操作行为时，要根据这些项目和要点观察学生是否表现了这种行为，并予以记录或量化打分，最终给出评定等级。检核表的具体示例参见表1。