《生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究（第二版）》是為適應(yīng)高等師范院校生物教育專(zhuān)業(yè)及中學(xué)生物學(xué)教學(xué)改革需要而編寫(xiě)。《生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究（第二版）》以研究當(dāng)今中學(xué)生物學(xué)教師所需要的實(shí)驗(yàn)教學(xué)理論、方法和能力為基本任務(wù)，以理論系統(tǒng)、方法新穎、語(yǔ)言簡(jiǎn)練、內(nèi)容豐富，又便于自學(xué)為基本要求。《生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究（第二版）》內(nèi)容共8章，主要對(duì)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究進(jìn)行了概述，重點(diǎn)介紹了生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)、類(lèi)型，生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程及優(yōu)化，生物學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)，還介紹了生物學(xué)實(shí)驗(yàn)材料的采集與制作、生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)主要場(chǎng)所等。
生物學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)。生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是中學(xué)生物學(xué)教學(xué)的重要組成部分，是達(dá)成中學(xué)生物學(xué)教學(xué)目標(biāo)的基本途徑。搞好生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究，對(duì)于培養(yǎng)合格的中學(xué)生物學(xué)教師，推進(jìn)基礎(chǔ)生物學(xué)教育教學(xué)改革，貫徹素質(zhì)教育的要求有重要意義。基于這一初衷，2004年我們編寫(xiě)了《生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究》，該教材出版發(fā)行以來(lái)得到了廣大讀者的厚愛(ài)和好評(píng)。為適應(yīng)課程改革深入發(fā)展的要求，修訂出版以來(lái)廣大讀者在閱讀中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，吸收一些有益建議，我們決定再版。
根據(jù)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的特點(diǎn)，在再版過(guò)程中注意理論聯(lián)系實(shí)際，既探討生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的理論，更重視生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)踐性和操作性。本教材既是編者教學(xué)和科研的總結(jié)，又吸收了國(guó)內(nèi)外最新的科研成果，力求理論新穎，與時(shí)代同步，有助于當(dāng)前中學(xué)生物學(xué)教學(xué)改革。
本書(shū)由陳繼貞教授、燕艷副教授編寫(xiě)提綱，徐宜蘭老師、尹苗副教授參與了修訂。編寫(xiě)分工如下：徐宜蘭（第1章）、劉坤（第2章）、王秋華（第3章）、燕艷（第4章）、尹苗和張峰（第5章）、卜慶梅（第6章）、周續(xù)蓮（第7章）、楊珺和賀建東（第8章）。最后由陳繼貞教授、張祥沛審閱定稿。
本書(shū)的出版得到了曲阜師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院、山東師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院、科學(xué)出版社的大力支持和幫助。參閱了同行、專(zhuān)家的著作、論文，在此我們表示衷心的感謝。
目錄
第1章生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究概述1
1.1生物學(xué)實(shí)驗(yàn)2
1.2生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)5
1.3生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究的主要任務(wù)11
1.4生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究方法與步驟15
1.5生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究展望19
第2章生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)22
2.1生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)確立的依據(jù)22
2.2生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的總目標(biāo)25
2.3生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的認(rèn)知目標(biāo)25
2.4生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的操作目標(biāo)29
2.5生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的情感目標(biāo)39
第3章生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)類(lèi)型46
3.1演示實(shí)驗(yàn)46
3.2學(xué)生實(shí)驗(yàn)50
3.3課外實(shí)驗(yàn)55
3.4研究性課題58
3.5探究性實(shí)驗(yàn)與驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)64
3.6模擬實(shí)驗(yàn)與虛擬實(shí)驗(yàn)70
第4章生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程74
4.1實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程的主要環(huán)節(jié)74
4.2實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中的因素75
4.3實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程的優(yōu)化86
第5章生物學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)90
5.1生物學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的作用90
5.2生物學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的原則91
5.3生物學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中的假說(shuō)、預(yù)期和變量93
5.4生物學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的方法步驟95
5.5實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)示例98
第6章生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的評(píng)價(jià)103
6.1生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)的作用103
6.2生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)的內(nèi)容及形式104
6.3生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)的實(shí)施108
6.4生物學(xué)實(shí)驗(yàn)考核118
第7章生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)材料的采集制作123
7.1生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)材料的采集123
7.2生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)材料的培養(yǎng)132
7.3生物學(xué)實(shí)驗(yàn)標(biāo)本的制作138
第8章生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的主要場(chǎng)所160
8.1生物實(shí)驗(yàn)室160
8.2培養(yǎng)室167
8.3實(shí)驗(yàn)園地170
參考文獻(xiàn)174
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第1章 生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究概述
內(nèi)容提要：①生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的概念、地位與作用； ②生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的概念與特點(diǎn)；③生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的主要任務(wù)； ④生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究方法與步驟；⑤生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的展望。理解生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的概念，掌握生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究的方法與步驟，清楚生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的發(fā)展趨勢(shì)。
生物學(xué)是一門(mén)集實(shí)驗(yàn)性、實(shí)踐性及科學(xué)性于一身的自然科學(xué)，隨著現(xiàn)代科學(xué)的發(fā)展，它越來(lái)越顯示出其作為 21世紀(jì)領(lǐng)先學(xué)科的獨(dú)特魅力。實(shí)驗(yàn)教學(xué)是生物教學(xué)不可分割的重要組成部分，它是幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)由感性認(rèn)識(shí)到理性認(rèn)識(shí)，由具體思維到抽象思維飛躍的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，應(yīng)當(dāng)引起廣大生物教師的高度重視。因此，各國(guó)在中學(xué)生物教學(xué)中都極為重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)。搞好生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究，對(duì)于培養(yǎng)合格的中學(xué)生物學(xué)教師，推進(jìn)基礎(chǔ)生物學(xué)教育教學(xué)改革，貫徹落實(shí)素質(zhì)教育有重要意義。
根據(jù)生物課程標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的培養(yǎng)目標(biāo)，中學(xué)生物學(xué)教學(xué)內(nèi)容增加了實(shí)驗(yàn)的數(shù)量和類(lèi)型，變化較大。從實(shí)驗(yàn)的類(lèi)型上看，既有驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)（如觀察細(xì)胞的有絲分裂等），又有探索性實(shí)驗(yàn)（如酶的高效性和專(zhuān)一性等），有些實(shí)驗(yàn)既可以是探索性實(shí)驗(yàn)，又可以是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)（如植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離與復(fù)原等）；既有訓(xùn)練基本技能的實(shí)驗(yàn)（如高倍鏡的使用和觀察葉綠體的裝片），又有幫助學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)研究的一般方法、發(fā)展科學(xué)探索技能的實(shí)驗(yàn)（如植物向性運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和觀察等）；既有定性分析實(shí)驗(yàn)（如生物組織中可溶性還原糖、脂肪、蛋白質(zhì)的鑒定等），又有定量分析實(shí)驗(yàn)（如幾種果蔬中維生素 C含量的測(cè)定）。
回顧傳統(tǒng)的生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)，雖然也有知識(shí)、操作及各種能力的要求，但其核心仍停留在基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)和基本技能的培養(yǎng)上，追求反復(fù)記憶和重復(fù)訓(xùn)練，結(jié)果只能培養(yǎng)大量模仿型或熟練操作型的“實(shí)驗(yàn)操作工”，這顯然已經(jīng)不能完全適應(yīng)當(dāng)今以培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新能力為核心的素質(zhì)教育的需要。且由于種種原因，目前生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)沒(méi)有引起足夠的重視，缺乏有效的規(guī)范管理。
隨著生物學(xué)課程改革進(jìn)一步深入開(kāi)展，生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)越來(lái)越引起人們的重視，反觀生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀，深感實(shí)驗(yàn)教學(xué)的滯后，將嚴(yán)重影響和制約新課改的實(shí)施。加強(qiáng)生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，使之與現(xiàn)代素質(zhì)教育的要求相一致，這不僅是教育觀念的轉(zhuǎn)變，也是每個(gè)生物教師面臨的全新實(shí)驗(yàn)研究課題。生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)如何適應(yīng)現(xiàn)代生物科學(xué)技術(shù)的發(fā)展水平，以滿(mǎn)足社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)對(duì)科技人才的需求，這是當(dāng)前生物教學(xué)改革的重要課題之一。
1.1 生物學(xué)實(shí)驗(yàn)
1.1.1 生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的概念
生物學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然學(xué)科，幾乎所有的生物學(xué)規(guī)律都源于生物學(xué)實(shí)驗(yàn)。生物學(xué)實(shí)驗(yàn)是有一定的研究對(duì)象，并根據(jù)研究目的，運(yùn)用一定手段（儀器、設(shè)備等）主動(dòng)控制、干預(yù)研究對(duì)象，或控制條件，即創(chuàng)造一種典型環(huán)境或特殊條件等，并在其中進(jìn)行的探索生命現(xiàn)象及其運(yùn)動(dòng)規(guī)律的實(shí)踐活動(dòng)。
在每一個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，從實(shí)驗(yàn)意念的產(chǎn)生到實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，從實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析到實(shí)驗(yàn)報(bào)告的完成，每一步都是思維的結(jié)果。
1.1.2 生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的特殊性
物理學(xué)、化學(xué)等自然科學(xué)都是實(shí)驗(yàn)學(xué)科，這些學(xué)科的創(chuàng)立和發(fā)展，也都離不開(kāi)科學(xué)實(shí)驗(yàn)。同物理學(xué)、化學(xué)實(shí)驗(yàn)相比，生物學(xué)實(shí)驗(yàn)有以下幾個(gè)獨(dú)特之處。
1．實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所靈活多樣
生物學(xué)面向廣闊的自然界，自然界內(nèi)的大小生命系統(tǒng)都可以成為生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的對(duì)象；不同的動(dòng)植物生命活動(dòng)都可以用來(lái)達(dá)到同樣的教學(xué)目的。由此可見(jiàn)，生物學(xué)實(shí)驗(yàn)比起物理、化學(xué)實(shí)驗(yàn)，條件顯得更為優(yōu)越。除了充分利用生物實(shí)驗(yàn)室外，校內(nèi)的生物角、生物園，校外的農(nóng)田、山林、江河湖海、動(dòng)物園、植物園、自然博物館等，都可以用來(lái)做生物學(xué)實(shí)踐活動(dòng)活的實(shí)驗(yàn)室。在目前我國(guó)中學(xué)實(shí)驗(yàn)條件缺乏的情況下，更應(yīng)發(fā)揮生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的這一優(yōu)勢(shì)。
2．實(shí)驗(yàn)周期較長(zhǎng)
生物的生命活動(dòng)，一般都要持續(xù)一段較長(zhǎng)的時(shí)間。因此，生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的周期往往較長(zhǎng)。如繁殖極快的果蠅，繁殖一代也需用十幾天時(shí)間。雜交育種實(shí)驗(yàn)從制種到育成新品種，在正常情況下至少也要經(jīng)過(guò)兩三年的努力。根據(jù)這一特點(diǎn)，中學(xué)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)應(yīng)注意周密計(jì)劃，統(tǒng)籌安排，尤其要注意實(shí)驗(yàn)材料用具的使用和供應(yīng)問(wèn)題。
3．實(shí)驗(yàn)材料多為有生命的個(gè)體
實(shí)驗(yàn)材料大多是活的生物。例如，探究光對(duì)鼠婦生活的影響，組織學(xué)生捉鼠婦；觀察草履蟲(chóng)，需要教師提前半個(gè)月培養(yǎng)草履蟲(chóng)；為了做光合作用實(shí)驗(yàn)，需要培育多盆天竺葵；觀察小魚(yú)尾鰭內(nèi)血液的流動(dòng)，探究魚(yú)鰭在游泳中的作用，都要用到活小魚(yú)等。這些實(shí)驗(yàn)材料的準(zhǔn)備都費(fèi)時(shí)、費(fèi)力又費(fèi)錢(qián)，而且不能重復(fù)使用，每年都要重新準(zhǔn)備，這也是生物實(shí)驗(yàn)課開(kāi)課情況不好的一個(gè)主要原因。
4．實(shí)驗(yàn)內(nèi)容受季節(jié)影響較大
生物的生命活動(dòng)受溫度、光照等條件的影響很大，在目前中學(xué)實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有條件下，實(shí)驗(yàn)材料的獲取或培養(yǎng)也要受季節(jié)影響。例如，觀察花的結(jié)構(gòu)，在 12月份很難采到花；觀察蚯蚓、草履蟲(chóng)的培養(yǎng)，種子萌發(fā)，光合作用等都受到季節(jié)的影響。
5．綜合性實(shí)驗(yàn)多
生命運(yùn)動(dòng)是比物理、化學(xué)等運(yùn)動(dòng)形式更高級(jí)的物質(zhì)運(yùn)動(dòng)形式。這種物質(zhì)運(yùn)動(dòng)形式的復(fù)雜精細(xì)的過(guò)程，既呈現(xiàn)出生命的本質(zhì)特征，又受非生命變量的影響和制約。因此生物學(xué)實(shí)驗(yàn)大都是綜合性的，既要突出生命性，又必須運(yùn)用物理、化學(xué)等學(xué)科的判斷標(biāo)準(zhǔn)。例如，初中生物中的活體解剖青蛙及脊蛙反射實(shí)驗(yàn)，都要借助特定的化學(xué)藥品和一定的物理?xiàng)l件。又如，在高中生物中所列舉的孟德?tīng)柾愣闺s交實(shí)驗(yàn)里，除考慮豌豆種子的質(zhì)量以外，還必須顧及土質(zhì)、肥料、溫度、雜交技術(shù)等非生命因素。生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的綜合性，為培養(yǎng)學(xué)生的準(zhǔn)確操作能力、綜合觀察能力及多學(xué)科的思辨能力，提供了機(jī)會(huì)。
1.1.3 生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的發(fā)展歷程
1．古代生物學(xué)實(shí)驗(yàn)
從某種意義上講，生物學(xué)是和人類(lèi)及其實(shí)踐活動(dòng)一起誕生的，生物學(xué)實(shí)驗(yàn)也是源于人類(lèi)的各種實(shí)踐和嘗試。人類(lèi)真正有意識(shí)地認(rèn)識(shí)生物，是從原始社會(huì)人的采集和狩獵開(kāi)始的。沒(méi)有原始人的各種實(shí)踐和嘗試，今天的“實(shí)驗(yàn)”也就成為無(wú)源之水、無(wú)本之木。
進(jìn)入文明社會(huì)以后，人們開(kāi)始有目的地對(duì)各種生物的形態(tài)、習(xí)性進(jìn)行探索。傳說(shuō)在大約公元前 2000年的中國(guó)夏代，人們就已經(jīng)知道釀酒了，有文字記載的是公元前 1600年的殷代，人們用曲糵制酒。釀酒業(yè)可以說(shuō)是古人比較系統(tǒng)地進(jìn)行“生物學(xué)實(shí)驗(yàn)”操作的典型代表。公元前 1000年，中國(guó)的《詩(shī)經(jīng)》就有了大量關(guān)于動(dòng)物、植物知識(shí)的記載，都是人們觀察自然后進(jìn)行的描述。
關(guān)于雜交實(shí)驗(yàn)最早的記載，是公元 121年我國(guó)東漢時(shí)期的許慎所著《說(shuō)文解字》中提到的“鴁，驢父馬母者也；駃騠，馬父驘子也。”大約公元前 600年，古希臘生理學(xué)家阿爾克邁翁即對(duì)人和動(dòng)物的尸體進(jìn)行了解剖。被西方稱(chēng)為“生物學(xué)始祖”和“動(dòng)物學(xué)之父”的古希臘哲學(xué)家、動(dòng)物學(xué)家亞里士多德（公元前 384～公元前 322）曾對(duì) 540種動(dòng)物進(jìn)行了分類(lèi)，對(duì)其中 50多種動(dòng)物進(jìn)行了活體解剖觀察，并做了詳細(xì)記錄。在我國(guó)古代就曾有神農(nóng)嘗百草，“一日而遇七十毒”的傳說(shuō)。古人為了認(rèn)識(shí)自然現(xiàn)象而自覺(jué)地通過(guò)簡(jiǎn)陋的手段專(zhuān)門(mén)進(jìn)行一些觀察和比較，可以看作科學(xué)實(shí)驗(yàn)的先驅(qū)。
由于古人探索實(shí)驗(yàn)手段簡(jiǎn)單、工具簡(jiǎn)陋和方法局限，古代生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)表現(xiàn)為：①以觀察為主的手段和以描述事實(shí)為主的結(jié)論；②還沒(méi)有從以經(jīng)驗(yàn)為主的勞動(dòng)實(shí)踐中分化出來(lái)，其實(shí)驗(yàn)的目的和內(nèi)容是直接獲取人類(lèi)所需要的物質(zhì)，其技術(shù)手段是生產(chǎn)實(shí)踐中的經(jīng)驗(yàn)積累；③還沒(méi)有完全擺脫原始的思辨，即還沒(méi)有完全從自然哲學(xué)中分化出來(lái)。
2．近代生物學(xué)實(shí)驗(yàn)
生物學(xué)實(shí)驗(yàn)在走向科學(xué)的道路上經(jīng)歷了艱難和曲折。維薩里、塞爾維特等作為科學(xué)實(shí)驗(yàn)的先驅(qū)，為探索生命的本質(zhì)而獻(xiàn)身，而他們最初的探索，還是沒(méi)有完全擺脫以“考察事實(shí)”為主的解剖實(shí)驗(yàn)。真正開(kāi)創(chuàng)以科學(xué)研究為主的生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的是英國(guó)生理學(xué)家、醫(yī)生威廉 哈維（ W. Harvey，1578～1657）。他應(yīng)用了正確的研究方法——在觀察事實(shí)的基礎(chǔ)上提出假設(shè)，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)證實(shí)假設(shè)。哈維之后，生物學(xué)實(shí)驗(yàn)開(kāi)始在生理學(xué)、微生物學(xué)、細(xì)胞學(xué)、遺傳學(xué)等領(lǐng)域迅速發(fā)展起來(lái)，同時(shí)推動(dòng)了這些領(lǐng)域的發(fā)展。
近代工業(yè)技術(shù)的巨大發(fā)展，使得許多先進(jìn)的儀器設(shè)備進(jìn)入科學(xué)實(shí)驗(yàn)，如顯微鏡的出現(xiàn)和改進(jìn)。物理學(xué)、化學(xué)、醫(yī)藥學(xué)的方法、手段等引入生物學(xué)實(shí)驗(yàn)，對(duì)生物學(xué)的一些問(wèn)題做出了科學(xué)的解釋。 1821年，由法國(guó)生理學(xué)家馬真迪（ F. Magendi，1783～1855）創(chuàng)辦的《實(shí)驗(yàn)生理學(xué)雜志》正式創(chuàng)刊，這是生物學(xué)史上第一本以實(shí)驗(yàn)研究為內(nèi)容的雜志。它的誕生，促進(jìn)了實(shí)驗(yàn)生理學(xué)的發(fā)展及實(shí)驗(yàn)方法在生物學(xué)研究中的應(yīng)用。19世紀(jì)，科學(xué)實(shí)驗(yàn)在生物學(xué)領(lǐng)域呈現(xiàn)出全面繁榮的局面。
近代生物學(xué)實(shí)驗(yàn)從古代的生產(chǎn)實(shí)踐中分化出來(lái)，走上了科學(xué)的道路，有如下特點(diǎn)：①生物學(xué)實(shí)驗(yàn)不再是對(duì)自然現(xiàn)象的觀察和描述，而是有目的地對(duì)生命本質(zhì)的探索；②生物學(xué)實(shí)驗(yàn)從原始的生產(chǎn)實(shí)踐中分化出來(lái)；③建立了生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的方法和手段。
3．現(xiàn)代生物學(xué)實(shí)驗(yàn)
19世紀(jì)末，自然科學(xué)開(kāi)始了全面的、革命性的發(fā)展，生物學(xué)實(shí)驗(yàn)也進(jìn)入了現(xiàn)代發(fā)展階段，現(xiàn)代生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容更為深入和廣泛，設(shè)備、方法和手段更為完善和先進(jìn)。1895年，德國(guó)物理學(xué)家倫琴（ W. K. Rontgen，1845～1923）發(fā)現(xiàn) X射線。1951年，英國(guó)生物物理學(xué)家威爾金斯（ M. Wilkins，1916～2004）將 X射線衍射技術(shù)應(yīng)用到對(duì) DNA結(jié)構(gòu)的研究中，獲得了突破性進(jìn)展。美國(guó)遺傳學(xué)家沃森（J. Watson，1928～）和英國(guó)物理學(xué)家克里克（ F. H. C. Crick，1916～2004），在此基礎(chǔ)上于 1953年提出了 DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的分子模型。放射性的發(fā)現(xiàn)及同位素示蹤技術(shù)，開(kāi)辟了現(xiàn)代生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的新途徑。
隨著現(xiàn)代物理學(xué)、化學(xué)的發(fā)展，越來(lái)越多的新技術(shù)被引入現(xiàn)代生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中。20世紀(jì) 40年代以后發(fā)明了核磁共振技術(shù)， 20世紀(jì) 60年代激光技術(shù)、超速離心機(jī)、層析技術(shù)、電泳技術(shù)等都廣泛應(yīng)用到生物學(xué)領(lǐng)域中，促進(jìn)了現(xiàn)代生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的發(fā)展。電子顯微鏡、掃描隧道電子顯微鏡的使用使人類(lèi)對(duì)生物超顯微結(jié)構(gòu)有了更深入的認(rèn)識(shí)。 20世紀(jì) 70年代在分子生物學(xué)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的現(xiàn)代生物技術(shù)——生物工程的產(chǎn)生和發(fā)展，標(biāo)志著現(xiàn)代生物學(xué)實(shí)驗(yàn)已經(jīng)擺脫了傳統(tǒng)模式，而直接將生命科學(xué)的理論和發(fā)現(xiàn)應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐的探索。電子計(jì)算機(jī)的應(yīng)用使生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的周期大大縮短，而且使實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確度大大提高。數(shù)學(xué)模型廣泛應(yīng)用到高級(jí)神經(jīng)活動(dòng)的生理學(xué)、復(fù)雜的生物系統(tǒng)、遺傳學(xué)、生態(tài)學(xué)的研究中是現(xiàn)代生物學(xué)實(shí)驗(yàn)革命的另一個(gè)標(biāo)志。
現(xiàn)代生物學(xué)實(shí)驗(yàn)從內(nèi)容到手段、方法，乃至實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ剑及l(fā)生了巨大的變革，有如下特點(diǎn)：①物理學(xué)和化學(xué)的新成果、新技術(shù)為生物學(xué)實(shí)驗(yàn)提供了日益完善和精密的實(shí)驗(yàn)手段；②生物學(xué)實(shí)驗(yàn)與生物技術(shù)的關(guān)系日益緊密；③生物學(xué)實(shí)驗(yàn)傳統(tǒng)模式的變革。總之， 20世紀(jì)以來(lái)，生物學(xué)實(shí)驗(yàn)取得了突破性進(jìn)展，生物科學(xué)也獲得巨大的發(fā)展。21世紀(jì)，生物科學(xué)將成為整個(gè)科學(xué)的前沿學(xué)科，生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的作用也將越來(lái)越大。
1.2 生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)
1.2.1 生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的概念
在生物學(xué)教學(xué)活動(dòng)中，以實(shí)驗(yàn)作為重要教學(xué)內(nèi)容的教學(xué)，都稱(chēng)為生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，即根據(jù)生物學(xué)的教學(xué)目的、學(xué)生的認(rèn)識(shí)水平、教學(xué)條件，有目的地安排、設(shè)計(jì)一些類(lèi)似科學(xué)實(shí)驗(yàn)的模式、程序，在規(guī)定的較短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，以達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊蟮慕虒W(xué)實(shí)踐活動(dòng)。在生物學(xué)教學(xué)中做的生物學(xué)實(shí)驗(yàn)稱(chēng)為生物學(xué)教學(xué)實(shí)驗(yàn)。
1.2.2 生物學(xué)實(shí)驗(yàn)與生物學(xué)教學(xué)實(shí)驗(yàn)的區(qū)別與聯(lián)系
1．一致性
（1）實(shí)驗(yàn)的性質(zhì)兩類(lèi)實(shí)驗(yàn)都有目的性，從認(rèn)識(shí)論的角度來(lái)看都具有可知性。
（2）實(shí)驗(yàn)的構(gòu)成從靜態(tài)來(lái)看，由實(shí)驗(yàn)者、實(shí)驗(yàn)對(duì)象和實(shí)驗(yàn)手段組成；從動(dòng)態(tài)來(lái)看，都要經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備、實(shí)驗(yàn)的實(shí)施和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的處理3個(gè)基本階段。
（3）實(shí)驗(yàn)的功能從在認(rèn)識(shí)論中的地位來(lái)看，都是溝通實(shí)驗(yàn)客體與科學(xué)認(rèn)識(shí)或教學(xué)認(rèn)識(shí)（學(xué)習(xí)認(rèn)識(shí)）的中介；從對(duì)認(rèn)識(shí)論的作用來(lái)看，是認(rèn)識(shí)的來(lái)源和動(dòng)力，是檢驗(yàn)真理的標(biāo)準(zhǔn)。
（4）實(shí)驗(yàn)的理論指導(dǎo)兩類(lèi)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、實(shí)施和結(jié)論的獲得都離不開(kāi)科學(xué)方法的指導(dǎo)，生物學(xué)實(shí)驗(yàn)是以實(shí)驗(yàn)方法論為指導(dǎo)，教學(xué)實(shí)驗(yàn)要接受實(shí)驗(yàn)方法和教學(xué)論方法的共同指導(dǎo)。
2．差異性
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