实验要素中的无形要素 - 内容 - 上海市田林第三中学

实验要素中的无形要素

——操作技能

一、什么是实验

实验是教学系统过程中的一种重要的、具体的实践形式。它是在一定的教学环境下，凭借媒体和教授活动，组织和辅导学生达到预期实验目标而进行的主动学习过程。在此过程中，学生基础层次的观察能力、初步实验能力得到培养，学生主动探究的意识得以唤醒。

二、实验的基本要素

实验不光包括实验者、实验研究对象和实验手段等三种要素，还包括一个无形要素——操作技能。

三、操作技能的特点

1、在感觉、知觉的基础上，由大脑皮层的感觉中枢和运动中枢指挥的精细运动。（显微镜的第一课时介绍显微镜构造、操作的知识，学生在视觉和感觉上做出一定的理解）

2、由一连串动作组成的特定系统的动作方式。（显微镜一课中，学生根据视觉和感觉上的理解，按照要领逐个分解步骤动手实践）

3、通过反复练习可以逐渐形成自动化的动作方式。（在反复练习过程中逐步到熟练、准确）

四、操作技能的作用

1、操作技能对操作者的认识有诱发作用。（“天然水中的杂质”知识点中，显微镜的操作技能对实验的完整性与拓展性是一个诱发作用，用于不同水的观察，使实验结果更容易显现）

2、操作技能对操作者的认识有转化作用。（“微生物家族”的知识点中，学生对微生物的认识只有通过书本中的理论知识，有的只是抽象的理性认识。而当显微镜作用一种操作技能应用后，实验员提供培养的生活实用品中的细菌，学生进行观察比较，便把这种抽象的理性知识转化为具体的感性认识。）

3、操作技能对操作者的认识有检验作用。（对于许多植物学、生物学的知识都用到显微镜来验证，实验的合理、成功与否都需要具体的实验操作来检验。）

4、操作技能对操作者的认识有控制作用。（通过操作技能调动人体视觉、听觉、嗅觉、味觉、触觉、动觉各种感觉，从而以这些方式获取有关信息，并控制本身行为与动作。）

五、操作技能的形成

实验中的动作技能，即操作技能。操作技能是顺利完成某一实验的一种活动方式，操作技能的形成过程是有阶段性的，是依据它的特点来实现的，不同的阶段表现为不同的特征。

在学生上初中生物实验显微镜一章中，通过在实验中辅助教师对学生的巡导中，实验员发现显微镜从认识到使用再到熟练使用，到辅助其他实验完成的过程就是一个很好的、生动的例子。

1、局部动作阶段

显微镜的操作前，学生先从书本上了解：从出箱、去套、持镜、安放；到目镜、物镜、转换器的选择；光阑调节板上可变光阑大小的选择；反光镜地调整；再到切片压片、粗细调焦、搜寻物像，等一系列环节的相关知识。然后根据这些知识通过眼睛、手指、胳膊、头颈到整个身体的坐姿、角度等身体上的多种感受器的感觉和运动，对显微镜使用做出初步的尝试练习。刚开始阶段的每一个局部动作都是不协调的，是导致“显微镜使用”第一课时的不顺利完成。从实验员对实验课后记录中来看，学生常出现以下问题：（1）看目镜时学生不会同时睁开双眼；（2）调节反光镜的时候，头会离开目镜筒，习惯性低头去看下面的反光镜，并且手会拿住整个反光镜时还继续对光；（3）眼睛在看目镜，手在调节反光镜但忘了把光阑调节板的可变光阑调整到最恰当位置；（4）在观察装片时，学生往往不习惯先用低倍物镜寻找观察物，移至视线中心，再通过转换成高倍物镜做观察的特定行为思维方式，而是用通常的想法——倍数高的物镜容易找东西；（5）由于显微镜中观察到的物像方向与原物是相反的，在搜寻物体时，学生往往会忘了这一点，结果什么也没找到；（6）搜寻物像调焦时一般应先用粗调焦，缓慢而仔细地把物镜调节至能看到原物的轮廓，再用微调焦调节至物像清晰为止，然而学生在此过程中认为找不到物像时应不断调节细调焦，快速转动粗调焦使镜铜上上下下。造成粗调焦与细调焦不能相互协调配合使用，不但使显微镜容易造成损伤，还影响实验的结果；（7）搜寻到物像要做记录时，学生不能睁开双眼边看边画，嘴里能说出物像的情况，但手上就是画不出来，完成不了数据的收集，对最终实验结果的显现造成影响。

2、初步完整阶段

在这个阶段中，每个局部动作在不断地进行着纠正与不断地重复示范过程中，对于在第一节课时中所存在的不协调问题，通过在课余时实验员与任课教师的相互沟通，并且在实验课中的辅助下可以逐渐正确完成，但还是有不熟练、不协调存在，常常发生相互干扰。第二课时的练习中（1）睁双眼的问题始终不能解决；（2）调节反光镜时还是要低下头去看反光镜；（3）有个别学生整个手还是会无意中拿住整个反光镜；（4）光阑调节板的调节还是会被忽略。

在课中，教师通过重点讲解容易出现干扰的地方，并做出示范。实验员则通过辅助教师在整个练习过程中让学生逐个举手逐个辅导的方式，对不会睁双眼的同学，让学生先做睁大双眼的动作，再把一只手遮住一只眼睛，告诉学生手遮住的那只眼睛也是睁开的，并反复练习遮住、拿开，让学生从不习惯到习惯，而后当被手遮住的双眼低头去看目镜时，拿开手后学生会逐渐适应的。

对于反光镜的问题，也同样是把整个动作拆成小步骤进行。先让学生眼睛看着目镜，手拿住整个反光镜，让学生在视觉盲点时也能感受反光镜存在的位置，然后握住学生的手，帮助他们在视觉盲点时只用拇指与食指握住反光镜边缘进行转动，采集光源。但此时个别学生会低下头来看反光镜是否转向亮的光源，就要告诉他们目光不要离开目镜，并且在目镜中感觉一下，是否有比原来更亮的白色亮光出现。在学生告知有亮点时，由于眼睛与手还不是完全协调，光阑板的光阑大小调节不到最佳的位置，所见光亮不一定是最大亮点。因此通常便于学生记忆，就会按照学生的能理解的思维方式进行修正后告诉他们：先低头去开光阑调节板是否转到最佳的位置，用拇指与食指握住反光镜边缘，把眼睛放在目镜上，转动反光镜采集光源，一个比较亮的白色亮点出现，就完成这个步骤。经过多次纠正和反复练习后，表现为动作之间的相互干扰和多余动作会逐渐减少或消失。学生能按照操作程序和要领，比较正确、准确地顺利将各个局部动作联系起来操作，为完成不同实验的需要打好基础。

3、协调和完善阶段

学生通过多节课的反复练习，让操作过程趋于流畅，动作准确、正确。这不但是让学生掌握一种仪器的使用方法，也是体现学生能否完成实验的标志之一。同样也是对实验员了解仪器性能的一种体现，更能使实验员在实际辅助工作经验得以更多的积累。当遇到一些需要使用显微镜的实验课（如：观察洋葱表皮细胞实验、观察植物与动物细胞不同实验、池塘水中的微小生物实验、人体器官和组织的永久玻片实验）学生或年轻教师难免在实验过程中产生各种问题，使实验产生误差，导致实验的最终目的不能显现。实验员在排除问题过程中，由于对显微镜的操作技能熟识，辅助工作中记录下的经验，就能很快地帮助学生或年轻教师排除各种问题，保证了实验得以顺利完成。

因此，操作技能在实验过程中是一项非常关键的要素。