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摘要 许多认知是从实验开始的，操作能力是人类认识世界的一个重要途径和开端，是发现问题和发明创造的首要步骤，是中学生学习生物知识的重要方法和途径，是培养学生实事求是的学习态度和科学方法的重要手段，是学生毕业后从事创造性劳动和科研不可缺少的素质；实验操作能力是发展思维能力与创造能力的基础，打好基础有利于其他能力的培养。
关键词 实验教学 观察能力 思维能力 质疑能力 创新能力
一、在实验中培养学生的观察能力
在实验中往往会有这样一种现象、学生做实验的积极性很高 ，实验时热热闹闹、但效果不佳，实验一结束仍然一问三不知。学生对生物实验比较喜欢，主要是觉得生物变化的现象新奇好看、复杂，但是喜欢并不等于会观察。只有当他们真正掌握了正确的观察方法，具备了良好的观察能力，学生的观察兴趣才能培养起来，学习上才有主动性。
生物中的许多实验现象对学生来说相当有趣，兴趣是学习的巨大源动力，但学生只是满足于感知这些生物现象，而未产生探究这种生命现象原因的要求，这种兴趣不会持久，此时应该适时地引导学生去揭示本质和规律，把观察兴趣引导到更高层次，这样的兴趣才是稳定的。如在做向光性实验时，由学生自己设计实验，证明“光线能够使生长素在背光一侧比向光一侧分布多”。为什么生长素在背光一侧比向一侧分布多？是因为向光侧的生长素在光的影响下被分解了，还是向光侧的生长素向背光侧转移了。质壁分离实验中，注意观察细胞各部分的变化，如细胞壁、细胞膜的变化，观察细胞液颜色的变化，液泡大小变化，细胞液浓度的变化。色素的提取和分离实验中，着重观察各色素带的种类、颜色、粗细、扩散的速度、各色素带间的距离。
只有掌握正确的观察方法才会获得正确的观察结果，才能了解事物变化的规律及其本质。好的方法应是：（1）明确观察目的；（2）确定观察对象；（3）设计观察程序和手段；（4）记录观察现象；（5）分析观察结果。
明白了现象的本质，提高了学生观察的兴趣，有了科学观察的体验，在以后学习其他实验时就能做到心中有数，逐渐掌握用科学的方法观察实验现象的能力。
二、在生物实验现象的观察中培养学生的思维能力
实验现象观察能力的培养可以开发学生的思维能力，边引导边实验，开发模仿性思维；教师先讲设计方案，再依方案实验，开发程序性思维；结合实验问题，思考提出解决方法，再验证之，培养创造性思维。
例如将高二生物教材中质壁分离和复原一节中学生实验做到教师引导学生边思考边实验，就会达到很好效果。实验（一）由学生自己挑选好实验材料，启示学生思考为什么选用这种材料，选这种材料有什么样好处？质壁分离与复原实验的条件是什么？（二），在载玻片上滴水，制作临时装片，由学生思考临时装片的制作方法，应该注意些什么样的问题？如何科学的加盖玻片？如何正确使用显微镜？怎样调节光源？（三）如何用30%的蔗糖替换装片中的水、替代的方法？会观察到什么样的实验现象？引起质壁分离的内因与外因是什么？质壁分离先发生在什么地方？此时，液泡大小、液泡的颜色、细胞液的浓度会发生什么变化？为何要用30%的蔗糖溶液，能否用50%的蔗糖溶液或用一定浓度尿素溶液代替，结果会如何？（四）再如何用水替代临时装片中的蔗糖溶液，操作的方法？加水后为何会发生复原？此时液泡大小、液泡的颜色、细胞液的浓度又会发生什么样变化？用50%的蔗糖溶液为何不能复原？用一定浓度尿素溶液、为什么会自动复原？在三次观察之间，能否将装片从载物台上取下来操作？这对实验的严密性有无影响？用动物细胞代替会不会发生质壁分离？
通过教师引导学生边操作边思考，学生思维活跃，对于问题敢于研究、推理、联想和讨论，使学生养成敢于动手、善于动脑、勤于思考的好习培养惯。
三、在生物实验中培养学生的质疑能力
爱因斯坦说过：“提出一个问题往往比解决一个问题更重要。”敢于提问质疑是创新意识的标志，创新意识的起点，是创新意识的萌芽。创新意识是人类的最高形态，是人类智能的最高集中表现，而培养学生的创新意识首先在于培养学生的质疑精神。质疑，就是学习者在强烈的好奇心驱使下，敢于独立思考，设疑问题，敢于大胆发言，热烈讨论，敢于追根问底，探索求知。生物科技的每一次进展和重大突破都是大胆质疑的结果，如我国在世界首次人工合成牛胰鸟素获得成功，针刺麻醉的采用，优质高产的“杂交水稻”培养成功，克隆技术应用等，充分说明了创新意识的重大价值。因此，教师既要积极引导学生学习科学家的伟大创新精神，又要努力引导学生养成多思善问、质疑问题的良好习惯，充分发展学生的思维想象能力，培养学生的创新意识能力，如讲到植物的光合作用能合成有机物，它是目前人类所利用一切食物的来源时，请学生设想一下，能不能创办一个模拟光合作用制造粮食和其他有机物的“化工厂”？学生的想象“阀门”被打开后，学生会产生或提出尽多，尽可能新，尽可能是独创的的想法、解法、见解或可能性，对光合作用知识的学习有极大促进作用，同时更激发学生的探究质疑创新意识。要引导学生大胆质疑、敢于质疑、善于质疑、鼓励和引导学生质疑，对于敢于提问的学生，不管问题大小，价值如何，都有要给予鼓励。
四、在生物实验中培养学生的实验设计和完成实验的创新能力
设计实验的能力即为验证提出的假设而设计相应的实验。包括实验方法的选定、原理的设计、实验材料和设备的选择、实验装置的安排、可变因素和可控因素的预测以及实验结果的预测等。完成实验能力是指在准确把握设计思想的基础上，正确使用仪器设备，合理化安排时间和步骤，选择合理化的观察方法和记录时间的方法，消除干扰因素，减少实验误差，使结果客观准确。
例：有人设计了下列实验，试图证明“生长素在植物体内的运输，主要是从植物体形态学上端向下端运输，而不能倒转过来运输”。）
（1）材料、用具：胚芽鞘、琼脂、刀片等。
（2）方法、步骤与结果。
①制备琼脂块：
②取一段胚芽鞘中间部分，上面放含IAA的琼脂块，下面放空白琼块：
③取步骤②下面琼脂块的一部分放在去尖的胚芽鞘一侧：
④结果：去尖的胚芽鞘向未放琼脂块的一侧弯曲
（3）结论：以上证明了“生长素在植物体内的运输，主要是从植物体形态学上端向下端运输，而不能倒转过来运输”。
我们认为，仅用该实验步骤①、②、③还不足以严密论证以上结论，请在上述实验的基础上补充相应的实验方法、步骤和结果。
解析：补充方法、步骤和结果②：另取一段胚芽鞘中间的部分倒放。上面放含IAA的琼脂块，下面放空白琼脂块b（原实验设计琼脂块为a）。补充方法、步骤和结果③：取补充步骤②下面琼脂块b的一部分放在另一去尖的胚芽鞘一侧。观察放置a、b琼脂两去尖的胚芽鞘生长情况。
设计了实验步骤，但需要修正和补充，较好地考查了学生的实验设计能力，充分体现了自然科学以实验为基础的特点。许多学生不会设计对照实验，或设计的实验缺乏科学性，或实验步骤不合理。因此，我们也要创造条件，培养学生设计实验的能力。
在实验教学中培养学生的能力的方法很多，需要我们不断地去摸索、去实践。知识传授与能力培养是一项课题，没有现成的模式可借鉴，这就要求教育工作者具有崇高的奉献精神，付出艰辛的劳动，只要抓住培养学生能力这一素质教育界的核心，就一定会培养造就一大批适应未来社会发展需要的创新人才。在生物实验过程中，实验、观察、思维三者始终与新课程学习密联系在一起。因此，培养学生的实验能力是生物教学的重手段之一，具有重要的意义。
参考文献
1、《课堂教学策略》保罗·D·埃金（美）教育科学出版社
2、《课堂教学中指导学生质疑的方法》课堂教学 郑学裕
3.生物教学论 蒋新民
4.生物学新课程教学设计与案例 王永胜 高等教育出版社，
关键词 实验教学 观察能力 思维能力 质疑能力 创新能力
一、在实验中培养学生的观察能力
在实验中往往会有这样一种现象、学生做实验的积极性很高 ，实验时热热闹闹、但效果不佳，实验一结束仍然一问三不知。学生对生物实验比较喜欢，主要是觉得生物变化的现象新奇好看、复杂，但是喜欢并不等于会观察。只有当他们真正掌握了正确的观察方法，具备了良好的观察能力，学生的观察兴趣才能培养起来，学习上才有主动性。
生物中的许多实验现象对学生来说相当有趣，兴趣是学习的巨大源动力，但学生只是满足于感知这些生物现象，而未产生探究这种生命现象原因的要求，这种兴趣不会持久，此时应该适时地引导学生去揭示本质和规律，把观察兴趣引导到更高层次，这样的兴趣才是稳定的。如在做向光性实验时，由学生自己设计实验，证明“光线能够使生长素在背光一侧比向光一侧分布多”。为什么生长素在背光一侧比向一侧分布多？是因为向光侧的生长素在光的影响下被分解了，还是向光侧的生长素向背光侧转移了。质壁分离实验中，注意观察细胞各部分的变化，如细胞壁、细胞膜的变化，观察细胞液颜色的变化，液泡大小变化，细胞液浓度的变化。色素的提取和分离实验中，着重观察各色素带的种类、颜色、粗细、扩散的速度、各色素带间的距离。
只有掌握正确的观察方法才会获得正确的观察结果，才能了解事物变化的规律及其本质。好的方法应是：（1）明确观察目的；（2）确定观察对象；（3）设计观察程序和手段；（4）记录观察现象；（5）分析观察结果。
明白了现象的本质，提高了学生观察的兴趣，有了科学观察的体验，在以后学习其他实验时就能做到心中有数，逐渐掌握用科学的方法观察实验现象的能力。
二、在生物实验现象的观察中培养学生的思维能力
实验现象观察能力的培养可以开发学生的思维能力，边引导边实验，开发模仿性思维；教师先讲设计方案，再依方案实验，开发程序性思维；结合实验问题，思考提出解决方法，再验证之，培养创造性思维。
例如将高二生物教材中质壁分离和复原一节中学生实验做到教师引导学生边思考边实验，就会达到很好效果。实验（一）由学生自己挑选好实验材料，启示学生思考为什么选用这种材料，选这种材料有什么样好处？质壁分离与复原实验的条件是什么？（二），在载玻片上滴水，制作临时装片，由学生思考临时装片的制作方法，应该注意些什么样的问题？如何科学的加盖玻片？如何正确使用显微镜？怎样调节光源？（三）如何用30%的蔗糖替换装片中的水、替代的方法？会观察到什么样的实验现象？引起质壁分离的内因与外因是什么？质壁分离先发生在什么地方？此时，液泡大小、液泡的颜色、细胞液的浓度会发生什么变化？为何要用30%的蔗糖溶液，能否用50%的蔗糖溶液或用一定浓度尿素溶液代替，结果会如何？（四）再如何用水替代临时装片中的蔗糖溶液，操作的方法？加水后为何会发生复原？此时液泡大小、液泡的颜色、细胞液的浓度又会发生什么样变化？用50%的蔗糖溶液为何不能复原？用一定浓度尿素溶液、为什么会自动复原？在三次观察之间，能否将装片从载物台上取下来操作？这对实验的严密性有无影响？用动物细胞代替会不会发生质壁分离？
通过教师引导学生边操作边思考，学生思维活跃，对于问题敢于研究、推理、联想和讨论，使学生养成敢于动手、善于动脑、勤于思考的好习培养惯。
三、在生物实验中培养学生的质疑能力
爱因斯坦说过：“提出一个问题往往比解决一个问题更重要。”敢于提问质疑是创新意识的标志，创新意识的起点，是创新意识的萌芽。创新意识是人类的最高形态，是人类智能的最高集中表现，而培养学生的创新意识首先在于培养学生的质疑精神。质疑，就是学习者在强烈的好奇心驱使下，敢于独立思考，设疑问题，敢于大胆发言，热烈讨论，敢于追根问底，探索求知。生物科技的每一次进展和重大突破都是大胆质疑的结果，如我国在世界首次人工合成牛胰鸟素获得成功，针刺麻醉的采用，优质高产的“杂交水稻”培养成功，克隆技术应用等，充分说明了创新意识的重大价值。因此，教师既要积极引导学生学习科学家的伟大创新精神，又要努力引导学生养成多思善问、质疑问题的良好习惯，充分发展学生的思维想象能力，培养学生的创新意识能力，如讲到植物的光合作用能合成有机物，它是目前人类所利用一切食物的来源时，请学生设想一下，能不能创办一个模拟光合作用制造粮食和其他有机物的“化工厂”？学生的想象“阀门”被打开后，学生会产生或提出尽多，尽可能新，尽可能是独创的的想法、解法、见解或可能性，对光合作用知识的学习有极大促进作用，同时更激发学生的探究质疑创新意识。要引导学生大胆质疑、敢于质疑、善于质疑、鼓励和引导学生质疑，对于敢于提问的学生，不管问题大小，价值如何，都有要给予鼓励。
四、在生物实验中培养学生的实验设计和完成实验的创新能力
设计实验的能力即为验证提出的假设而设计相应的实验。包括实验方法的选定、原理的设计、实验材料和设备的选择、实验装置的安排、可变因素和可控因素的预测以及实验结果的预测等。完成实验能力是指在准确把握设计思想的基础上，正确使用仪器设备，合理化安排时间和步骤，选择合理化的观察方法和记录时间的方法，消除干扰因素，减少实验误差，使结果客观准确。
例：有人设计了下列实验，试图证明“生长素在植物体内的运输，主要是从植物体形态学上端向下端运输，而不能倒转过来运输”。）
（1）材料、用具：胚芽鞘、琼脂、刀片等。
（2）方法、步骤与结果。
①制备琼脂块：
②取一段胚芽鞘中间部分，上面放含IAA的琼脂块，下面放空白琼块：
③取步骤②下面琼脂块的一部分放在去尖的胚芽鞘一侧：
④结果：去尖的胚芽鞘向未放琼脂块的一侧弯曲
（3）结论：以上证明了“生长素在植物体内的运输，主要是从植物体形态学上端向下端运输，而不能倒转过来运输”。
我们认为，仅用该实验步骤①、②、③还不足以严密论证以上结论，请在上述实验的基础上补充相应的实验方法、步骤和结果。
解析：补充方法、步骤和结果②：另取一段胚芽鞘中间的部分倒放。上面放含IAA的琼脂块，下面放空白琼脂块b（原实验设计琼脂块为a）。补充方法、步骤和结果③：取补充步骤②下面琼脂块b的一部分放在另一去尖的胚芽鞘一侧。观察放置a、b琼脂两去尖的胚芽鞘生长情况。
设计了实验步骤，但需要修正和补充，较好地考查了学生的实验设计能力，充分体现了自然科学以实验为基础的特点。许多学生不会设计对照实验，或设计的实验缺乏科学性，或实验步骤不合理。因此，我们也要创造条件，培养学生设计实验的能力。
在实验教学中培养学生的能力的方法很多，需要我们不断地去摸索、去实践。知识传授与能力培养是一项课题，没有现成的模式可借鉴，这就要求教育工作者具有崇高的奉献精神，付出艰辛的劳动，只要抓住培养学生能力这一素质教育界的核心，就一定会培养造就一大批适应未来社会发展需要的创新人才。在生物实验过程中，实验、观察、思维三者始终与新课程学习密联系在一起。因此，培养学生的实验能力是生物教学的重手段之一，具有重要的意义。
参考文献
1、《课堂教学策略》保罗·D·埃金（美）教育科学出版社
2、《课堂教学中指导学生质疑的方法》课堂教学 郑学裕
3.生物教学论 蒋新民
4.生物学新课程教学设计与案例 王永胜 高等教育出版社，