如何培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?/h1>
2014-11-17 21:23張美鳳
新課程·中旬 2014年9期
摘 要：生物學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，但由于我國(guó)的生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)起步較晚，導(dǎo)致高中學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Σ粡?qiáng)。隨著教育的改革，新課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ囊笕諠u提高，教師應(yīng)通過(guò)建立數(shù)學(xué)模型等方法對(duì)學(xué)生進(jìn)行正確的引導(dǎo)，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>
關(guān)鍵詞：生物教學(xué)；自主探究；科學(xué)素養(yǎng)
生物學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生能力十分重要的途徑，所以實(shí)驗(yàn)教學(xué)在生物教學(xué)中占有非常重要的地位。新課程改革之后大綱開(kāi)始注重培養(yǎng)學(xué)生的自主創(chuàng)新能力，要求學(xué)生在獲得知識(shí)的同時(shí)，認(rèn)識(shí)到獲得知識(shí)的過(guò)程與方法，增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力。下面就從必修三中探究培養(yǎng)液中酵母菌種群的數(shù)量變化這個(gè)實(shí)驗(yàn)談如何建立數(shù)學(xué)模型、引導(dǎo)學(xué)生用數(shù)學(xué)方法解釋種群數(shù)量的變化，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)分析能力。
建立數(shù)學(xué)模型是生態(tài)學(xué)研究的重要方法，它通過(guò)可表述生命系統(tǒng)發(fā)展?fàn)顩r等數(shù)學(xué)系統(tǒng)，對(duì)生命現(xiàn)象進(jìn)行量化，以數(shù)量關(guān)系描述生命現(xiàn)象，再運(yùn)用邏輯推理、求解和運(yùn)算達(dá)到對(duì)生命現(xiàn)象進(jìn)行研究的目的，使學(xué)生對(duì)生命現(xiàn)象有更感性的認(rèn)識(shí)。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，教師要嚴(yán)格要求學(xué)生實(shí)驗(yàn)的質(zhì)量，使學(xué)生形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)態(tài)度與端
正的學(xué)習(xí)態(tài)度并養(yǎng)成在今后的學(xué)習(xí)生活中自主探索、自主創(chuàng)新的習(xí)慣。
一、從觀察研究對(duì)象提出合理的假設(shè)，培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)方案的能力，提高學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)
第一步，提出問(wèn)題。如“培養(yǎng)液中酵母菌種群的數(shù)量是怎樣隨時(shí)間變化的？”或“酵母菌種群的數(shù)量變化與pH值、溫度等因素是否也有關(guān)系呢？”通過(guò)提出問(wèn)題這一過(guò)程，既能培養(yǎng)他們獨(dú)立且科學(xué)地思考問(wèn)題的能力，又能培養(yǎng)他們觀察、實(shí)驗(yàn)、思維、自學(xué)等能力，從而提高學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)。
第二步，做出假設(shè)。根據(jù)前面所學(xué)內(nèi)容，針對(duì)這一問(wèn)題做出假設(shè)，例如，“溫度影響酵母菌種群的數(shù)量變化隨溫度升高而增加”。圍繞上述假設(shè)，小組成員可能對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的技巧與原理掌握不透徹而往往不能直接獲得答案，這樣，小組成員就要搜集他人的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行推敲、討論?！澳菓?yīng)如何給酵母菌提供這些條件？實(shí)驗(yàn)過(guò)程中如何控制雜菌污染？如何進(jìn)行無(wú)菌操作？如何觀察培養(yǎng)基上生長(zhǎng)出的酵母菌菌落？如何進(jìn)行采樣？”在學(xué)生自學(xué)解決問(wèn)題的過(guò)程中，教師扮演學(xué)生學(xué)習(xí)的組織者、參與者、指導(dǎo)者和促進(jìn)者的角色，在學(xué)生遇到困難時(shí)，給予個(gè)別指導(dǎo)，使他們懂得了實(shí)驗(yàn)中設(shè)立對(duì)照或?qū)Ρ鹊脑瓌t及控制無(wú)關(guān)變量對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的影響。這樣在教師指導(dǎo)下結(jié)合學(xué)生的假設(shè)再做出分析，基本達(dá)到了知識(shí)教學(xué)目標(biāo)及技能
目標(biāo)的要求。
第三步，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。相當(dāng)多的學(xué)生認(rèn)為教材提供的實(shí)驗(yàn)方案是唯一的或最為合理的方案，卻并未意識(shí)到某一個(gè)具體實(shí)驗(yàn)可能存在多套方案，也并未從地域特點(diǎn)、季節(jié)因素和本校實(shí)驗(yàn)條件限制等角度出發(fā)，有意識(shí)地改進(jìn)原有方案或選擇替代方案。學(xué)生獨(dú)立思考、親自設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，然后師生共同評(píng)議方案的合理性，教師根據(jù)自己事先制訂的計(jì)劃對(duì)學(xué)生設(shè)計(jì)的方案中的不合理步驟進(jìn)行修改，選取最優(yōu)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。經(jīng)過(guò)對(duì)同一實(shí)驗(yàn)不同方案的比較，激發(fā)了學(xué)生創(chuàng)新的靈感，加深了對(duì)于科學(xué)的理解，懂得了方案優(yōu)化的價(jià)值，也能更深刻地理解實(shí)驗(yàn)與理論間的關(guān)系。
二、從計(jì)劃實(shí)施過(guò)程培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和收集、整理、分析數(shù)據(jù)的能力
在與學(xué)生做了上述分析，討論了思路并選出最優(yōu)方案后，即可實(shí)施計(jì)劃了。指導(dǎo)學(xué)生規(guī)范操作是實(shí)驗(yàn)教學(xué)取得成功的關(guān)鍵。首先教師要對(duì)操作難點(diǎn)進(jìn)行操作示范，然后將時(shí)間留給學(xué)生演練。在學(xué)生操作時(shí)，教師現(xiàn)場(chǎng)巡視與指導(dǎo)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，指導(dǎo)學(xué)生糾正錯(cuò)誤的操作，及時(shí)解決學(xué)生實(shí)驗(yàn)中的疑惑或解釋異?，F(xiàn)象。在指導(dǎo)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，要培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。要告訴學(xué)生，任何實(shí)驗(yàn)都有可能因?yàn)槭艿讲煌蛩氐挠绊懚a(chǎn)生結(jié)果差異，觀察到不同于教材的現(xiàn)象和結(jié)果并不奇怪，不必照搬、照套教材上的現(xiàn)象和結(jié)論，不要輕易放棄異常的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果，要積極思考并跟同學(xué)或教師討論找出可能的原因。
實(shí)施計(jì)劃時(shí)，首先要通過(guò)顯微鏡觀察、估算出10mL培養(yǎng)液中酵母菌的初始數(shù)量（N0），之后連續(xù)觀察7天，分別記錄下這7天的數(shù)值。將所得數(shù)值用公式：Nn=N0λt，計(jì)算出不同時(shí)間酵母菌的數(shù)量，填入表格中，然后以時(shí)間為橫坐標(biāo)，數(shù)量為縱坐標(biāo)，畫(huà)出酵母菌的種群增長(zhǎng)曲線來(lái)。期間要求學(xué)生做到：1.取樣觀察時(shí)應(yīng)注意隨機(jī)取樣，計(jì)數(shù)時(shí)要注意標(biāo)準(zhǔn)；2.每天取樣時(shí)應(yīng)注意取樣的時(shí)間，所取的量，要體現(xiàn)探究實(shí)驗(yàn)的等量原則、控制無(wú)關(guān)變量原則等；3.明白如何記錄數(shù)據(jù)，能設(shè)計(jì)出如下表格：
三、分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，培養(yǎng)學(xué)生收集和處理生物學(xué)信息的能力
“編筐編簍全在收口”。實(shí)驗(yàn)操作完成后的分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的收獲環(huán)節(jié)，通過(guò)分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以查漏補(bǔ)缺，
解疑析難，幫助學(xué)生鞏固提高。分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果不僅僅是對(duì)實(shí)驗(yàn)操作課的輔助、補(bǔ)充，而且是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)分析能力、提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的必要措施。
各小組在全班進(jìn)行匯報(bào)和交流，算出每天全班各小組數(shù)據(jù)的平均值，根據(jù)平均值重新畫(huà)酵母菌種群數(shù)量變化的增長(zhǎng)曲線，將這個(gè)曲線與各小組的進(jìn)行比較，分析其相似程度，并能做出合理的解釋，如下列問(wèn)題：
1.影響酵母菌種群數(shù)量變化的原因主要有哪些？
2.為什么要做重復(fù)實(shí)驗(yàn)？記錄表應(yīng)如何設(shè)計(jì)？
3.本探究需要設(shè)置對(duì)照嗎？如需要，請(qǐng)討論對(duì)照組應(yīng)怎樣設(shè)計(jì)和操作；如不需要，請(qǐng)說(shuō)明理由。
4.如果一個(gè)小方格內(nèi)酵母菌過(guò)多，難以數(shù)清，應(yīng)采取怎樣的
措施？
5.為什么有的小組得出的曲線變化趨勢(shì)與課本相差較大？總結(jié)可能的原因是什么？
四、認(rèn)真組織學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)后的討論，培養(yǎng)分析、解決問(wèn)題的能力和合作的能力
實(shí)驗(yàn)方案是需要精心設(shè)計(jì)的，但實(shí)驗(yàn)結(jié)果更多是動(dòng)態(tài)生成的。以不同材料來(lái)做同一實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可能不同；在不同的環(huán)境條件下做同一實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象也可能不同；不同學(xué)生做同一個(gè)實(shí)驗(yàn)，也可能出現(xiàn)不同的現(xiàn)象。而通過(guò)對(duì)多種實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的交流、討論與質(zhì)疑，不僅可以甄別正誤，找出錯(cuò)誤產(chǎn)生的原因，幫助學(xué)生深刻理解概念，還可以發(fā)現(xiàn)新知識(shí)、解決新問(wèn)題。
實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，對(duì)實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)、難點(diǎn)、注意事項(xiàng)、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或?qū)嶒?yàn)結(jié)論等內(nèi)容不能蜻蜓點(diǎn)水，一帶而過(guò)。應(yīng)認(rèn)真組織并引導(dǎo)學(xué)生去討論。通過(guò)討論，學(xué)生暢所欲言，各抒己見(jiàn)，既能把知識(shí)融會(huì)貫通，又能培養(yǎng)分析和解決問(wèn)題的能力以及交流合作的能力。實(shí)驗(yàn)不一定會(huì)取得令人滿意的結(jié)果。但此時(shí)，要鼓勵(lì)學(xué)生通過(guò)討論、分析實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的現(xiàn)象，并通過(guò)思考找出解決問(wèn)題的方法。這樣一來(lái)，有些小組雖然沒(méi)有得到滿意的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，但對(duì)知識(shí)的應(yīng)用能力和領(lǐng)悟能力卻得到了發(fā)展，同時(shí)也培養(yǎng)了自己綜合處理生物學(xué)信息的能力，從而激發(fā)了他們的創(chuàng)新思維。
通過(guò)本實(shí)驗(yàn)的探究，學(xué)生進(jìn)一步體會(huì)了建構(gòu)數(shù)學(xué)模型的形式和方法。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果得知了酵母菌種群數(shù)量變化規(guī)律，也更深刻地領(lǐng)悟了課文所學(xué)的種群數(shù)量變化的“J”型、“S”型變化曲線的含義。
新課程倡導(dǎo)真實(shí)實(shí)驗(yàn)，強(qiáng)調(diào)以實(shí)驗(yàn)來(lái)解決問(wèn)題，并倡導(dǎo)通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)讓學(xué)生獲取對(duì)終身發(fā)展有用的知識(shí)、習(xí)得對(duì)終身發(fā)展有用的技能，并形成“做真事、做真人”的態(tài)度和價(jià)值觀。
培養(yǎng)學(xué)生的各種實(shí)驗(yàn)技能和能力是一項(xiàng)綜合工程，教學(xué)中只要我們能注意方方面面的結(jié)合，那么要完成這項(xiàng)工程也不是遙不可及的。因此，我們應(yīng)當(dāng)遵循教育規(guī)律，使學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛣?chuàng)造能力得到最優(yōu)化發(fā)展與提高。教師必須創(chuàng)設(shè)寬松、和諧的教學(xué)環(huán)境，發(fā)掘?qū)W生好問(wèn)的天性，讓學(xué)生敢問(wèn)，并鼓勵(lì)學(xué)生大膽質(zhì)疑。質(zhì)疑是學(xué)生主動(dòng)分析問(wèn)題的前提。學(xué)生在自主探究過(guò)程中，經(jīng)過(guò)研究、判斷、反思等復(fù)雜的思維活動(dòng)，發(fā)展了學(xué)生高層次的思維技能，如此而建構(gòu)起的知識(shí)是自己的、靈活的，是能夠在今后的實(shí)踐中加以運(yùn)用的，最終也能夠達(dá)到“發(fā)展知識(shí)的運(yùn)用能力”的教育目標(biāo)。
參考文獻(xiàn)：
[1]田光文.淺談生物教學(xué)中創(chuàng)造能力的培養(yǎng).中學(xué)生物教學(xué)，2000（2）.
[2]王修建.生物學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生綜合能力初探.中學(xué)生物教學(xué)，2000（6）.
作者簡(jiǎn)介：張美鳳，女，1969年3月出生，本科，就職于廣東省連州市連州中學(xué)，研究方向：高中生物學(xué)教育。
摘 要：生物學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，但由于我國(guó)的生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)起步較晚，導(dǎo)致高中學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Σ粡?qiáng)。隨著教育的改革，新課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ囊笕諠u提高，教師應(yīng)通過(guò)建立數(shù)學(xué)模型等方法對(duì)學(xué)生進(jìn)行正確的引導(dǎo)，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>
關(guān)鍵詞：生物教學(xué)；自主探究；科學(xué)素養(yǎng)
生物學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生能力十分重要的途徑，所以實(shí)驗(yàn)教學(xué)在生物教學(xué)中占有非常重要的地位。新課程改革之后大綱開(kāi)始注重培養(yǎng)學(xué)生的自主創(chuàng)新能力，要求學(xué)生在獲得知識(shí)的同時(shí)，認(rèn)識(shí)到獲得知識(shí)的過(guò)程與方法，增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力。下面就從必修三中探究培養(yǎng)液中酵母菌種群的數(shù)量變化這個(gè)實(shí)驗(yàn)談如何建立數(shù)學(xué)模型、引導(dǎo)學(xué)生用數(shù)學(xué)方法解釋種群數(shù)量的變化，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)分析能力。
建立數(shù)學(xué)模型是生態(tài)學(xué)研究的重要方法，它通過(guò)可表述生命系統(tǒng)發(fā)展?fàn)顩r等數(shù)學(xué)系統(tǒng)，對(duì)生命現(xiàn)象進(jìn)行量化，以數(shù)量關(guān)系描述生命現(xiàn)象，再運(yùn)用邏輯推理、求解和運(yùn)算達(dá)到對(duì)生命現(xiàn)象進(jìn)行研究的目的，使學(xué)生對(duì)生命現(xiàn)象有更感性的認(rèn)識(shí)。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，教師要嚴(yán)格要求學(xué)生實(shí)驗(yàn)的質(zhì)量，使學(xué)生形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)態(tài)度與端
正的學(xué)習(xí)態(tài)度并養(yǎng)成在今后的學(xué)習(xí)生活中自主探索、自主創(chuàng)新的習(xí)慣。
一、從觀察研究對(duì)象提出合理的假設(shè)，培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)方案的能力，提高學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)
第一步，提出問(wèn)題。如“培養(yǎng)液中酵母菌種群的數(shù)量是怎樣隨時(shí)間變化的？”或“酵母菌種群的數(shù)量變化與pH值、溫度等因素是否也有關(guān)系呢？”通過(guò)提出問(wèn)題這一過(guò)程，既能培養(yǎng)他們獨(dú)立且科學(xué)地思考問(wèn)題的能力，又能培養(yǎng)他們觀察、實(shí)驗(yàn)、思維、自學(xué)等能力，從而提高學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)。
第二步，做出假設(shè)。根據(jù)前面所學(xué)內(nèi)容，針對(duì)這一問(wèn)題做出假設(shè)，例如，“溫度影響酵母菌種群的數(shù)量變化隨溫度升高而增加”。圍繞上述假設(shè)，小組成員可能對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的技巧與原理掌握不透徹而往往不能直接獲得答案，這樣，小組成員就要搜集他人的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行推敲、討論。“那應(yīng)如何給酵母菌提供這些條件？實(shí)驗(yàn)過(guò)程中如何控制雜菌污染？如何進(jìn)行無(wú)菌操作？如何觀察培養(yǎng)基上生長(zhǎng)出的酵母菌菌落？如何進(jìn)行采樣？”在學(xué)生自學(xué)解決問(wèn)題的過(guò)程中，教師扮演學(xué)生學(xué)習(xí)的組織者、參與者、指導(dǎo)者和促進(jìn)者的角色，在學(xué)生遇到困難時(shí)，給予個(gè)別指導(dǎo)，使他們懂得了實(shí)驗(yàn)中設(shè)立對(duì)照或?qū)Ρ鹊脑瓌t及控制無(wú)關(guān)變量對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的影響。這樣在教師指導(dǎo)下結(jié)合學(xué)生的假設(shè)再做出分析，基本達(dá)到了知識(shí)教學(xué)目標(biāo)及技能
目標(biāo)的要求。
第三步，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。相當(dāng)多的學(xué)生認(rèn)為教材提供的實(shí)驗(yàn)方案是唯一的或最為合理的方案，卻并未意識(shí)到某一個(gè)具體實(shí)驗(yàn)可能存在多套方案，也并未從地域特點(diǎn)、季節(jié)因素和本校實(shí)驗(yàn)條件限制等角度出發(fā)，有意識(shí)地改進(jìn)原有方案或選擇替代方案。學(xué)生獨(dú)立思考、親自設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，然后師生共同評(píng)議方案的合理性，教師根據(jù)自己事先制訂的計(jì)劃對(duì)學(xué)生設(shè)計(jì)的方案中的不合理步驟進(jìn)行修改，選取最優(yōu)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。經(jīng)過(guò)對(duì)同一實(shí)驗(yàn)不同方案的比較，激發(fā)了學(xué)生創(chuàng)新的靈感，加深了對(duì)于科學(xué)的理解，懂得了方案優(yōu)化的價(jià)值，也能更深刻地理解實(shí)驗(yàn)與理論間的關(guān)系。
二、從計(jì)劃實(shí)施過(guò)程培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和收集、整理、分析數(shù)據(jù)的能力
在與學(xué)生做了上述分析，討論了思路并選出最優(yōu)方案后，即可實(shí)施計(jì)劃了。指導(dǎo)學(xué)生規(guī)范操作是實(shí)驗(yàn)教學(xué)取得成功的關(guān)鍵。首先教師要對(duì)操作難點(diǎn)進(jìn)行操作示范，然后將時(shí)間留給學(xué)生演練。在學(xué)生操作時(shí)，教師現(xiàn)場(chǎng)巡視與指導(dǎo)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，指導(dǎo)學(xué)生糾正錯(cuò)誤的操作，及時(shí)解決學(xué)生實(shí)驗(yàn)中的疑惑或解釋異?，F(xiàn)象。在指導(dǎo)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，要培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。要告訴學(xué)生，任何實(shí)驗(yàn)都有可能因?yàn)槭艿讲煌蛩氐挠绊懚a(chǎn)生結(jié)果差異，觀察到不同于教材的現(xiàn)象和結(jié)果并不奇怪，不必照搬、照套教材上的現(xiàn)象和結(jié)論，不要輕易放棄異常的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果，要積極思考并跟同學(xué)或教師討論找出可能的原因。
實(shí)施計(jì)劃時(shí)，首先要通過(guò)顯微鏡觀察、估算出10mL培養(yǎng)液中酵母菌的初始數(shù)量（N0），之后連續(xù)觀察7天，分別記錄下這7天的數(shù)值。將所得數(shù)值用公式：Nn=N0λt，計(jì)算出不同時(shí)間酵母菌的數(shù)量，填入表格中，然后以時(shí)間為橫坐標(biāo)，數(shù)量為縱坐標(biāo)，畫(huà)出酵母菌的種群增長(zhǎng)曲線來(lái)。期間要求學(xué)生做到：1.取樣觀察時(shí)應(yīng)注意隨機(jī)取樣，計(jì)數(shù)時(shí)要注意標(biāo)準(zhǔn)；2.每天取樣時(shí)應(yīng)注意取樣的時(shí)間，所取的量，要體現(xiàn)探究實(shí)驗(yàn)的等量原則、控制無(wú)關(guān)變量原則等；3.明白如何記錄數(shù)據(jù)，能設(shè)計(jì)出如下表格：
三、分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，培養(yǎng)學(xué)生收集和處理生物學(xué)信息的能力
“編筐編簍全在收口”。實(shí)驗(yàn)操作完成后的分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的收獲環(huán)節(jié)，通過(guò)分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以查漏補(bǔ)缺，
解疑析難，幫助學(xué)生鞏固提高。分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果不僅僅是對(duì)實(shí)驗(yàn)操作課的輔助、補(bǔ)充，而且是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)分析能力、提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的必要措施。
各小組在全班進(jìn)行匯報(bào)和交流，算出每天全班各小組數(shù)據(jù)的平均值，根據(jù)平均值重新畫(huà)酵母菌種群數(shù)量變化的增長(zhǎng)曲線，將這個(gè)曲線與各小組的進(jìn)行比較，分析其相似程度，并能做出合理的解釋，如下列問(wèn)題：
1.影響酵母菌種群數(shù)量變化的原因主要有哪些？
2.為什么要做重復(fù)實(shí)驗(yàn)？記錄表應(yīng)如何設(shè)計(jì)？
3.本探究需要設(shè)置對(duì)照嗎？如需要，請(qǐng)討論對(duì)照組應(yīng)怎樣設(shè)計(jì)和操作；如不需要，請(qǐng)說(shuō)明理由。
4.如果一個(gè)小方格內(nèi)酵母菌過(guò)多，難以數(shù)清，應(yīng)采取怎樣的
措施？
5.為什么有的小組得出的曲線變化趨勢(shì)與課本相差較大？總結(jié)可能的原因是什么？
四、認(rèn)真組織學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)后的討論，培養(yǎng)分析、解決問(wèn)題的能力和合作的能力
實(shí)驗(yàn)方案是需要精心設(shè)計(jì)的，但實(shí)驗(yàn)結(jié)果更多是動(dòng)態(tài)生成的。以不同材料來(lái)做同一實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可能不同；在不同的環(huán)境條件下做同一實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象也可能不同；不同學(xué)生做同一個(gè)實(shí)驗(yàn)，也可能出現(xiàn)不同的現(xiàn)象。而通過(guò)對(duì)多種實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的交流、討論與質(zhì)疑，不僅可以甄別正誤，找出錯(cuò)誤產(chǎn)生的原因，幫助學(xué)生深刻理解概念，還可以發(fā)現(xiàn)新知識(shí)、解決新問(wèn)題。
實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，對(duì)實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)、難點(diǎn)、注意事項(xiàng)、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或?qū)嶒?yàn)結(jié)論等內(nèi)容不能蜻蜓點(diǎn)水，一帶而過(guò)。應(yīng)認(rèn)真組織并引導(dǎo)學(xué)生去討論。通過(guò)討論，學(xué)生暢所欲言，各抒己見(jiàn)，既能把知識(shí)融會(huì)貫通，又能培養(yǎng)分析和解決問(wèn)題的能力以及交流合作的能力。實(shí)驗(yàn)不一定會(huì)取得令人滿意的結(jié)果。但此時(shí)，要鼓勵(lì)學(xué)生通過(guò)討論、分析實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的現(xiàn)象，并通過(guò)思考找出解決問(wèn)題的方法。這樣一來(lái)，有些小組雖然沒(méi)有得到滿意的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，但對(duì)知識(shí)的應(yīng)用能力和領(lǐng)悟能力卻得到了發(fā)展，同時(shí)也培養(yǎng)了自己綜合處理生物學(xué)信息的能力，從而激發(fā)了他們的創(chuàng)新思維。
通過(guò)本實(shí)驗(yàn)的探究，學(xué)生進(jìn)一步體會(huì)了建構(gòu)數(shù)學(xué)模型的形式和方法。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果得知了酵母菌種群數(shù)量變化規(guī)律，也更深刻地領(lǐng)悟了課文所學(xué)的種群數(shù)量變化的“J”型、“S”型變化曲線的含義。
新課程倡導(dǎo)真實(shí)實(shí)驗(yàn)，強(qiáng)調(diào)以實(shí)驗(yàn)來(lái)解決問(wèn)題，并倡導(dǎo)通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)讓學(xué)生獲取對(duì)終身發(fā)展有用的知識(shí)、習(xí)得對(duì)終身發(fā)展有用的技能，并形成“做真事、做真人”的態(tài)度和價(jià)值觀。
培養(yǎng)學(xué)生的各種實(shí)驗(yàn)技能和能力是一項(xiàng)綜合工程，教學(xué)中只要我們能注意方方面面的結(jié)合，那么要完成這項(xiàng)工程也不是遙不可及的。因此，我們應(yīng)當(dāng)遵循教育規(guī)律，使學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛣?chuàng)造能力得到最優(yōu)化發(fā)展與提高。教師必須創(chuàng)設(shè)寬松、和諧的教學(xué)環(huán)境，發(fā)掘?qū)W生好問(wèn)的天性，讓學(xué)生敢問(wèn)，并鼓勵(lì)學(xué)生大膽質(zhì)疑。質(zhì)疑是學(xué)生主動(dòng)分析問(wèn)題的前提。學(xué)生在自主探究過(guò)程中，經(jīng)過(guò)研究、判斷、反思等復(fù)雜的思維活動(dòng)，發(fā)展了學(xué)生高層次的思維技能，如此而建構(gòu)起的知識(shí)是自己的、靈活的，是能夠在今后的實(shí)踐中加以運(yùn)用的，最終也能夠達(dá)到“發(fā)展知識(shí)的運(yùn)用能力”的教育目標(biāo)。
參考文獻(xiàn)：
[1]田光文.淺談生物教學(xué)中創(chuàng)造能力的培養(yǎng).中學(xué)生物教學(xué)，2000（2）.
[2]王修建.生物學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生綜合能力初探.中學(xué)生物教學(xué)，2000（6）.
作者簡(jiǎn)介：張美鳳，女，1969年3月出生，本科，就職于廣東省連州市連州中學(xué)，研究方向：高中生物學(xué)教育。
摘 要：生物學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，但由于我國(guó)的生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)起步較晚，導(dǎo)致高中學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Σ粡?qiáng)。隨著教育的改革，新課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ囊笕諠u提高，教師應(yīng)通過(guò)建立數(shù)學(xué)模型等方法對(duì)學(xué)生進(jìn)行正確的引導(dǎo)，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>
關(guān)鍵詞：生物教學(xué)；自主探究；科學(xué)素養(yǎng)
生物學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生能力十分重要的途徑，所以實(shí)驗(yàn)教學(xué)在生物教學(xué)中占有非常重要的地位。新課程改革之后大綱開(kāi)始注重培養(yǎng)學(xué)生的自主創(chuàng)新能力，要求學(xué)生在獲得知識(shí)的同時(shí)，認(rèn)識(shí)到獲得知識(shí)的過(guò)程與方法，增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力。下面就從必修三中探究培養(yǎng)液中酵母菌種群的數(shù)量變化這個(gè)實(shí)驗(yàn)談如何建立數(shù)學(xué)模型、引導(dǎo)學(xué)生用數(shù)學(xué)方法解釋種群數(shù)量的變化，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)分析能力。
建立數(shù)學(xué)模型是生態(tài)學(xué)研究的重要方法，它通過(guò)可表述生命系統(tǒng)發(fā)展?fàn)顩r等數(shù)學(xué)系統(tǒng)，對(duì)生命現(xiàn)象進(jìn)行量化，以數(shù)量關(guān)系描述生命現(xiàn)象，再運(yùn)用邏輯推理、求解和運(yùn)算達(dá)到對(duì)生命現(xiàn)象進(jìn)行研究的目的，使學(xué)生對(duì)生命現(xiàn)象有更感性的認(rèn)識(shí)。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，教師要嚴(yán)格要求學(xué)生實(shí)驗(yàn)的質(zhì)量，使學(xué)生形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)態(tài)度與端
正的學(xué)習(xí)態(tài)度并養(yǎng)成在今后的學(xué)習(xí)生活中自主探索、自主創(chuàng)新的習(xí)慣。
一、從觀察研究對(duì)象提出合理的假設(shè)，培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)方案的能力，提高學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)
第一步，提出問(wèn)題。如“培養(yǎng)液中酵母菌種群的數(shù)量是怎樣隨時(shí)間變化的？”或“酵母菌種群的數(shù)量變化與pH值、溫度等因素是否也有關(guān)系呢？”通過(guò)提出問(wèn)題這一過(guò)程，既能培養(yǎng)他們獨(dú)立且科學(xué)地思考問(wèn)題的能力，又能培養(yǎng)他們觀察、實(shí)驗(yàn)、思維、自學(xué)等能力，從而提高學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)。
第二步，做出假設(shè)。根據(jù)前面所學(xué)內(nèi)容，針對(duì)這一問(wèn)題做出假設(shè)，例如，“溫度影響酵母菌種群的數(shù)量變化隨溫度升高而增加”。圍繞上述假設(shè)，小組成員可能對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的技巧與原理掌握不透徹而往往不能直接獲得答案，這樣，小組成員就要搜集他人的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行推敲、討論?！澳菓?yīng)如何給酵母菌提供這些條件？實(shí)驗(yàn)過(guò)程中如何控制雜菌污染？如何進(jìn)行無(wú)菌操作？如何觀察培養(yǎng)基上生長(zhǎng)出的酵母菌菌落？如何進(jìn)行采樣？”在學(xué)生自學(xué)解決問(wèn)題的過(guò)程中，教師扮演學(xué)生學(xué)習(xí)的組織者、參與者、指導(dǎo)者和促進(jìn)者的角色，在學(xué)生遇到困難時(shí)，給予個(gè)別指導(dǎo)，使他們懂得了實(shí)驗(yàn)中設(shè)立對(duì)照或?qū)Ρ鹊脑瓌t及控制無(wú)關(guān)變量對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的影響。這樣在教師指導(dǎo)下結(jié)合學(xué)生的假設(shè)再做出分析，基本達(dá)到了知識(shí)教學(xué)目標(biāo)及技能
目標(biāo)的要求。
第三步，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。相當(dāng)多的學(xué)生認(rèn)為教材提供的實(shí)驗(yàn)方案是唯一的或最為合理的方案，卻并未意識(shí)到某一個(gè)具體實(shí)驗(yàn)可能存在多套方案，也并未從地域特點(diǎn)、季節(jié)因素和本校實(shí)驗(yàn)條件限制等角度出發(fā)，有意識(shí)地改進(jìn)原有方案或選擇替代方案。學(xué)生獨(dú)立思考、親自設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，然后師生共同評(píng)議方案的合理性，教師根據(jù)自己事先制訂的計(jì)劃對(duì)學(xué)生設(shè)計(jì)的方案中的不合理步驟進(jìn)行修改，選取最優(yōu)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。經(jīng)過(guò)對(duì)同一實(shí)驗(yàn)不同方案的比較，激發(fā)了學(xué)生創(chuàng)新的靈感，加深了對(duì)于科學(xué)的理解，懂得了方案優(yōu)化的價(jià)值，也能更深刻地理解實(shí)驗(yàn)與理論間的關(guān)系。
二、從計(jì)劃實(shí)施過(guò)程培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和收集、整理、分析數(shù)據(jù)的能力
在與學(xué)生做了上述分析，討論了思路并選出最優(yōu)方案后，即可實(shí)施計(jì)劃了。指導(dǎo)學(xué)生規(guī)范操作是實(shí)驗(yàn)教學(xué)取得成功的關(guān)鍵。首先教師要對(duì)操作難點(diǎn)進(jìn)行操作示范，然后將時(shí)間留給學(xué)生演練。在學(xué)生操作時(shí)，教師現(xiàn)場(chǎng)巡視與指導(dǎo)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，指導(dǎo)學(xué)生糾正錯(cuò)誤的操作，及時(shí)解決學(xué)生實(shí)驗(yàn)中的疑惑或解釋異?，F(xiàn)象。在指導(dǎo)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，要培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。要告訴學(xué)生，任何實(shí)驗(yàn)都有可能因?yàn)槭艿讲煌蛩氐挠绊懚a(chǎn)生結(jié)果差異，觀察到不同于教材的現(xiàn)象和結(jié)果并不奇怪，不必照搬、照套教材上的現(xiàn)象和結(jié)論，不要輕易放棄異常的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果，要積極思考并跟同學(xué)或教師討論找出可能的原因。
實(shí)施計(jì)劃時(shí)，首先要通過(guò)顯微鏡觀察、估算出10mL培養(yǎng)液中酵母菌的初始數(shù)量（N0），之后連續(xù)觀察7天，分別記錄下這7天的數(shù)值。將所得數(shù)值用公式：Nn=N0λt，計(jì)算出不同時(shí)間酵母菌的數(shù)量，填入表格中，然后以時(shí)間為橫坐標(biāo)，數(shù)量為縱坐標(biāo)，畫(huà)出酵母菌的種群增長(zhǎng)曲線來(lái)。期間要求學(xué)生做到：1.取樣觀察時(shí)應(yīng)注意隨機(jī)取樣，計(jì)數(shù)時(shí)要注意標(biāo)準(zhǔn)；2.每天取樣時(shí)應(yīng)注意取樣的時(shí)間，所取的量，要體現(xiàn)探究實(shí)驗(yàn)的等量原則、控制無(wú)關(guān)變量原則等；3.明白如何記錄數(shù)據(jù)，能設(shè)計(jì)出如下表格：
三、分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，培養(yǎng)學(xué)生收集和處理生物學(xué)信息的能力
“編筐編簍全在收口”。實(shí)驗(yàn)操作完成后的分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的收獲環(huán)節(jié)，通過(guò)分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以查漏補(bǔ)缺，
解疑析難，幫助學(xué)生鞏固提高。分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果不僅僅是對(duì)實(shí)驗(yàn)操作課的輔助、補(bǔ)充，而且是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)分析能力、提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的必要措施。
各小組在全班進(jìn)行匯報(bào)和交流，算出每天全班各小組數(shù)據(jù)的平均值，根據(jù)平均值重新畫(huà)酵母菌種群數(shù)量變化的增長(zhǎng)曲線，將這個(gè)曲線與各小組的進(jìn)行比較，分析其相似程度，并能做出合理的解釋，如下列問(wèn)題：
1.影響酵母菌種群數(shù)量變化的原因主要有哪些？
2.為什么要做重復(fù)實(shí)驗(yàn)？記錄表應(yīng)如何設(shè)計(jì)？
3.本探究需要設(shè)置對(duì)照嗎？如需要，請(qǐng)討論對(duì)照組應(yīng)怎樣設(shè)計(jì)和操作；如不需要，請(qǐng)說(shuō)明理由。
4.如果一個(gè)小方格內(nèi)酵母菌過(guò)多，難以數(shù)清，應(yīng)采取怎樣的
措施？
5.為什么有的小組得出的曲線變化趨勢(shì)與課本相差較大？總結(jié)可能的原因是什么？
四、認(rèn)真組織學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)后的討論，培養(yǎng)分析、解決問(wèn)題的能力和合作的能力
實(shí)驗(yàn)方案是需要精心設(shè)計(jì)的，但實(shí)驗(yàn)結(jié)果更多是動(dòng)態(tài)生成的。以不同材料來(lái)做同一實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可能不同；在不同的環(huán)境條件下做同一實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象也可能不同；不同學(xué)生做同一個(gè)實(shí)驗(yàn)，也可能出現(xiàn)不同的現(xiàn)象。而通過(guò)對(duì)多種實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的交流、討論與質(zhì)疑，不僅可以甄別正誤，找出錯(cuò)誤產(chǎn)生的原因，幫助學(xué)生深刻理解概念，還可以發(fā)現(xiàn)新知識(shí)、解決新問(wèn)題。
實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，對(duì)實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)、難點(diǎn)、注意事項(xiàng)、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或?qū)嶒?yàn)結(jié)論等內(nèi)容不能蜻蜓點(diǎn)水，一帶而過(guò)。應(yīng)認(rèn)真組織并引導(dǎo)學(xué)生去討論。通過(guò)討論，學(xué)生暢所欲言，各抒己見(jiàn)，既能把知識(shí)融會(huì)貫通，又能培養(yǎng)分析和解決問(wèn)題的能力以及交流合作的能力。實(shí)驗(yàn)不一定會(huì)取得令人滿意的結(jié)果。但此時(shí)，要鼓勵(lì)學(xué)生通過(guò)討論、分析實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的現(xiàn)象，并通過(guò)思考找出解決問(wèn)題的方法。這樣一來(lái)，有些小組雖然沒(méi)有得到滿意的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，但對(duì)知識(shí)的應(yīng)用能力和領(lǐng)悟能力卻得到了發(fā)展，同時(shí)也培養(yǎng)了自己綜合處理生物學(xué)信息的能力，從而激發(fā)了他們的創(chuàng)新思維。
通過(guò)本實(shí)驗(yàn)的探究，學(xué)生進(jìn)一步體會(huì)了建構(gòu)數(shù)學(xué)模型的形式和方法。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果得知了酵母菌種群數(shù)量變化規(guī)律，也更深刻地領(lǐng)悟了課文所學(xué)的種群數(shù)量變化的“J”型、“S”型變化曲線的含義。
新課程倡導(dǎo)真實(shí)實(shí)驗(yàn)，強(qiáng)調(diào)以實(shí)驗(yàn)來(lái)解決問(wèn)題，并倡導(dǎo)通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)讓學(xué)生獲取對(duì)終身發(fā)展有用的知識(shí)、習(xí)得對(duì)終身發(fā)展有用的技能，并形成“做真事、做真人”的態(tài)度和價(jià)值觀。
培養(yǎng)學(xué)生的各種實(shí)驗(yàn)技能和能力是一項(xiàng)綜合工程，教學(xué)中只要我們能注意方方面面的結(jié)合，那么要完成這項(xiàng)工程也不是遙不可及的。因此，我們應(yīng)當(dāng)遵循教育規(guī)律，使學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛣?chuàng)造能力得到最優(yōu)化發(fā)展與提高。教師必須創(chuàng)設(shè)寬松、和諧的教學(xué)環(huán)境，發(fā)掘?qū)W生好問(wèn)的天性，讓學(xué)生敢問(wèn)，并鼓勵(lì)學(xué)生大膽質(zhì)疑。質(zhì)疑是學(xué)生主動(dòng)分析問(wèn)題的前提。學(xué)生在自主探究過(guò)程中，經(jīng)過(guò)研究、判斷、反思等復(fù)雜的思維活動(dòng)，發(fā)展了學(xué)生高層次的思維技能，如此而建構(gòu)起的知識(shí)是自己的、靈活的，是能夠在今后的實(shí)踐中加以運(yùn)用的，最終也能夠達(dá)到“發(fā)展知識(shí)的運(yùn)用能力”的教育目標(biāo)。
參考文獻(xiàn)：
[1]田光文.淺談生物教學(xué)中創(chuàng)造能力的培養(yǎng).中學(xué)生物教學(xué)，2000（2）.
[2]王修建.生物學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生綜合能力初探.中學(xué)生物教學(xué)，2000（6）.
作者簡(jiǎn)介：張美鳳，女，1969年3月出生，本科，就職于廣東省連州市連州中學(xué)，研究方向：高中生物學(xué)教育。
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摘 要：生物學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，但由于我國(guó)的生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)起步較晚，導(dǎo)致高中學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Σ粡?qiáng)。隨著教育的改革，新課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ囊笕諠u提高，教師應(yīng)通過(guò)建立數(shù)學(xué)模型等方法對(duì)學(xué)生進(jìn)行正確的引導(dǎo)，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>
關(guān)鍵詞：生物教學(xué)；自主探究；科學(xué)素養(yǎng)
生物學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生能力十分重要的途徑，所以實(shí)驗(yàn)教學(xué)在生物教學(xué)中占有非常重要的地位。新課程改革之后大綱開(kāi)始注重培養(yǎng)學(xué)生的自主創(chuàng)新能力，要求學(xué)生在獲得知識(shí)的同時(shí)，認(rèn)識(shí)到獲得知識(shí)的過(guò)程與方法，增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力。下面就從必修三中探究培養(yǎng)液中酵母菌種群的數(shù)量變化這個(gè)實(shí)驗(yàn)談如何建立數(shù)學(xué)模型、引導(dǎo)學(xué)生用數(shù)學(xué)方法解釋種群數(shù)量的變化，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)分析能力。
建立數(shù)學(xué)模型是生態(tài)學(xué)研究的重要方法，它通過(guò)可表述生命系統(tǒng)發(fā)展?fàn)顩r等數(shù)學(xué)系統(tǒng)，對(duì)生命現(xiàn)象進(jìn)行量化，以數(shù)量關(guān)系描述生命現(xiàn)象，再運(yùn)用邏輯推理、求解和運(yùn)算達(dá)到對(duì)生命現(xiàn)象進(jìn)行研究的目的，使學(xué)生對(duì)生命現(xiàn)象有更感性的認(rèn)識(shí)。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，教師要嚴(yán)格要求學(xué)生實(shí)驗(yàn)的質(zhì)量，使學(xué)生形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)態(tài)度與端
正的學(xué)習(xí)態(tài)度并養(yǎng)成在今后的學(xué)習(xí)生活中自主探索、自主創(chuàng)新的習(xí)慣。
一、從觀察研究對(duì)象提出合理的假設(shè)，培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)方案的能力，提高學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)
第一步，提出問(wèn)題。如“培養(yǎng)液中酵母菌種群的數(shù)量是怎樣隨時(shí)間變化的？”或“酵母菌種群的數(shù)量變化與pH值、溫度等因素是否也有關(guān)系呢？”通過(guò)提出問(wèn)題這一過(guò)程，既能培養(yǎng)他們獨(dú)立且科學(xué)地思考問(wèn)題的能力，又能培養(yǎng)他們觀察、實(shí)驗(yàn)、思維、自學(xué)等能力，從而提高學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)。
第二步，做出假設(shè)。根據(jù)前面所學(xué)內(nèi)容，針對(duì)這一問(wèn)題做出假設(shè)，例如，“溫度影響酵母菌種群的數(shù)量變化隨溫度升高而增加”。圍繞上述假設(shè)，小組成員可能對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的技巧與原理掌握不透徹而往往不能直接獲得答案，這樣，小組成員就要搜集他人的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行推敲、討論?！澳菓?yīng)如何給酵母菌提供這些條件？實(shí)驗(yàn)過(guò)程中如何控制雜菌污染？如何進(jìn)行無(wú)菌操作？如何觀察培養(yǎng)基上生長(zhǎng)出的酵母菌菌落？如何進(jìn)行采樣？”在學(xué)生自學(xué)解決問(wèn)題的過(guò)程中，教師扮演學(xué)生學(xué)習(xí)的組織者、參與者、指導(dǎo)者和促進(jìn)者的角色，在學(xué)生遇到困難時(shí)，給予個(gè)別指導(dǎo)，使他們懂得了實(shí)驗(yàn)中設(shè)立對(duì)照或?qū)Ρ鹊脑瓌t及控制無(wú)關(guān)變量對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的影響。這樣在教師指導(dǎo)下結(jié)合學(xué)生的假設(shè)再做出分析，基本達(dá)到了知識(shí)教學(xué)目標(biāo)及技能
目標(biāo)的要求。
第三步，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。相當(dāng)多的學(xué)生認(rèn)為教材提供的實(shí)驗(yàn)方案是唯一的或最為合理的方案，卻并未意識(shí)到某一個(gè)具體實(shí)驗(yàn)可能存在多套方案，也并未從地域特點(diǎn)、季節(jié)因素和本校實(shí)驗(yàn)條件限制等角度出發(fā)，有意識(shí)地改進(jìn)原有方案或選擇替代方案。學(xué)生獨(dú)立思考、親自設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，然后師生共同評(píng)議方案的合理性，教師根據(jù)自己事先制訂的計(jì)劃對(duì)學(xué)生設(shè)計(jì)的方案中的不合理步驟進(jìn)行修改，選取最優(yōu)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。經(jīng)過(guò)對(duì)同一實(shí)驗(yàn)不同方案的比較，激發(fā)了學(xué)生創(chuàng)新的靈感，加深了對(duì)于科學(xué)的理解，懂得了方案優(yōu)化的價(jià)值，也能更深刻地理解實(shí)驗(yàn)與理論間的關(guān)系。
二、從計(jì)劃實(shí)施過(guò)程培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和收集、整理、分析數(shù)據(jù)的能力
在與學(xué)生做了上述分析，討論了思路并選出最優(yōu)方案后，即可實(shí)施計(jì)劃了。指導(dǎo)學(xué)生規(guī)范操作是實(shí)驗(yàn)教學(xué)取得成功的關(guān)鍵。首先教師要對(duì)操作難點(diǎn)進(jìn)行操作示范，然后將時(shí)間留給學(xué)生演練。在學(xué)生操作時(shí)，教師現(xiàn)場(chǎng)巡視與指導(dǎo)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，指導(dǎo)學(xué)生糾正錯(cuò)誤的操作，及時(shí)解決學(xué)生實(shí)驗(yàn)中的疑惑或解釋異?，F(xiàn)象。在指導(dǎo)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，要培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。要告訴學(xué)生，任何實(shí)驗(yàn)都有可能因?yàn)槭艿讲煌蛩氐挠绊懚a(chǎn)生結(jié)果差異，觀察到不同于教材的現(xiàn)象和結(jié)果并不奇怪，不必照搬、照套教材上的現(xiàn)象和結(jié)論，不要輕易放棄異常的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果，要積極思考并跟同學(xué)或教師討論找出可能的原因。
實(shí)施計(jì)劃時(shí)，首先要通過(guò)顯微鏡觀察、估算出10mL培養(yǎng)液中酵母菌的初始數(shù)量（N0），之后連續(xù)觀察7天，分別記錄下這7天的數(shù)值。將所得數(shù)值用公式：Nn=N0λt，計(jì)算出不同時(shí)間酵母菌的數(shù)量，填入表格中，然后以時(shí)間為橫坐標(biāo)，數(shù)量為縱坐標(biāo)，畫(huà)出酵母菌的種群增長(zhǎng)曲線來(lái)。期間要求學(xué)生做到：1.取樣觀察時(shí)應(yīng)注意隨機(jī)取樣，計(jì)數(shù)時(shí)要注意標(biāo)準(zhǔn)；2.每天取樣時(shí)應(yīng)注意取樣的時(shí)間，所取的量，要體現(xiàn)探究實(shí)驗(yàn)的等量原則、控制無(wú)關(guān)變量原則等；3.明白如何記錄數(shù)據(jù)，能設(shè)計(jì)出如下表格：
三、分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，培養(yǎng)學(xué)生收集和處理生物學(xué)信息的能力
“編筐編簍全在收口”。實(shí)驗(yàn)操作完成后的分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的收獲環(huán)節(jié)，通過(guò)分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以查漏補(bǔ)缺，
解疑析難，幫助學(xué)生鞏固提高。分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果不僅僅是對(duì)實(shí)驗(yàn)操作課的輔助、補(bǔ)充，而且是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)分析能力、提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的必要措施。
各小組在全班進(jìn)行匯報(bào)和交流，算出每天全班各小組數(shù)據(jù)的平均值，根據(jù)平均值重新畫(huà)酵母菌種群數(shù)量變化的增長(zhǎng)曲線，將這個(gè)曲線與各小組的進(jìn)行比較，分析其相似程度，并能做出合理的解釋，如下列問(wèn)題：
1.影響酵母菌種群數(shù)量變化的原因主要有哪些？
2.為什么要做重復(fù)實(shí)驗(yàn)？記錄表應(yīng)如何設(shè)計(jì)？
3.本探究需要設(shè)置對(duì)照嗎？如需要，請(qǐng)討論對(duì)照組應(yīng)怎樣設(shè)計(jì)和操作；如不需要，請(qǐng)說(shuō)明理由。
4.如果一個(gè)小方格內(nèi)酵母菌過(guò)多，難以數(shù)清，應(yīng)采取怎樣的
措施？
5.為什么有的小組得出的曲線變化趨勢(shì)與課本相差較大？總結(jié)可能的原因是什么？
四、認(rèn)真組織學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)后的討論，培養(yǎng)分析、解決問(wèn)題的能力和合作的能力
實(shí)驗(yàn)方案是需要精心設(shè)計(jì)的，但實(shí)驗(yàn)結(jié)果更多是動(dòng)態(tài)生成的。以不同材料來(lái)做同一實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可能不同；在不同的環(huán)境條件下做同一實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象也可能不同；不同學(xué)生做同一個(gè)實(shí)驗(yàn)，也可能出現(xiàn)不同的現(xiàn)象。而通過(guò)對(duì)多種實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的交流、討論與質(zhì)疑，不僅可以甄別正誤，找出錯(cuò)誤產(chǎn)生的原因，幫助學(xué)生深刻理解概念，還可以發(fā)現(xiàn)新知識(shí)、解決新問(wèn)題。
實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，對(duì)實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)、難點(diǎn)、注意事項(xiàng)、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或?qū)嶒?yàn)結(jié)論等內(nèi)容不能蜻蜓點(diǎn)水，一帶而過(guò)。應(yīng)認(rèn)真組織并引導(dǎo)學(xué)生去討論。通過(guò)討論，學(xué)生暢所欲言，各抒己見(jiàn)，既能把知識(shí)融會(huì)貫通，又能培養(yǎng)分析和解決問(wèn)題的能力以及交流合作的能力。實(shí)驗(yàn)不一定會(huì)取得令人滿意的結(jié)果。但此時(shí)，要鼓勵(lì)學(xué)生通過(guò)討論、分析實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的現(xiàn)象，并通過(guò)思考找出解決問(wèn)題的方法。這樣一來(lái)，有些小組雖然沒(méi)有得到滿意的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，但對(duì)知識(shí)的應(yīng)用能力和領(lǐng)悟能力卻得到了發(fā)展，同時(shí)也培養(yǎng)了自己綜合處理生物學(xué)信息的能力，從而激發(fā)了他們的創(chuàng)新思維。
通過(guò)本實(shí)驗(yàn)的探究，學(xué)生進(jìn)一步體會(huì)了建構(gòu)數(shù)學(xué)模型的形式和方法。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果得知了酵母菌種群數(shù)量變化規(guī)律，也更深刻地領(lǐng)悟了課文所學(xué)的種群數(shù)量變化的“J”型、“S”型變化曲線的含義。
新課程倡導(dǎo)真實(shí)實(shí)驗(yàn)，強(qiáng)調(diào)以實(shí)驗(yàn)來(lái)解決問(wèn)題，并倡導(dǎo)通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)讓學(xué)生獲取對(duì)終身發(fā)展有用的知識(shí)、習(xí)得對(duì)終身發(fā)展有用的技能，并形成“做真事、做真人”的態(tài)度和價(jià)值觀。
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參考文獻(xiàn)：
[1]田光文.淺談生物教學(xué)中創(chuàng)造能力的培養(yǎng).中學(xué)生物教學(xué)，2000（2）.
[2]王修建.生物學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生綜合能力初探.中學(xué)生物教學(xué)，2000（6）.
作者簡(jiǎn)介：張美鳳，女，1969年3月出生，本科，就職于廣東省連州市連州中學(xué)，研究方向：高中生物學(xué)教育。
摘 要：生物學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，但由于我國(guó)的生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)起步較晚，導(dǎo)致高中學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Σ粡?qiáng)。隨著教育的改革，新課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ囊笕諠u提高，教師應(yīng)通過(guò)建立數(shù)學(xué)模型等方法對(duì)學(xué)生進(jìn)行正確的引導(dǎo)，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>
關(guān)鍵詞：生物教學(xué)；自主探究；科學(xué)素養(yǎng)
生物學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生能力十分重要的途徑，所以實(shí)驗(yàn)教學(xué)在生物教學(xué)中占有非常重要的地位。新課程改革之后大綱開(kāi)始注重培養(yǎng)學(xué)生的自主創(chuàng)新能力，要求學(xué)生在獲得知識(shí)的同時(shí)，認(rèn)識(shí)到獲得知識(shí)的過(guò)程與方法，增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力。下面就從必修三中探究培養(yǎng)液中酵母菌種群的數(shù)量變化這個(gè)實(shí)驗(yàn)談如何建立數(shù)學(xué)模型、引導(dǎo)學(xué)生用數(shù)學(xué)方法解釋種群數(shù)量的變化，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)分析能力。
建立數(shù)學(xué)模型是生態(tài)學(xué)研究的重要方法，它通過(guò)可表述生命系統(tǒng)發(fā)展?fàn)顩r等數(shù)學(xué)系統(tǒng)，對(duì)生命現(xiàn)象進(jìn)行量化，以數(shù)量關(guān)系描述生命現(xiàn)象，再運(yùn)用邏輯推理、求解和運(yùn)算達(dá)到對(duì)生命現(xiàn)象進(jìn)行研究的目的，使學(xué)生對(duì)生命現(xiàn)象有更感性的認(rèn)識(shí)。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，教師要嚴(yán)格要求學(xué)生實(shí)驗(yàn)的質(zhì)量，使學(xué)生形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)態(tài)度與端
正的學(xué)習(xí)態(tài)度并養(yǎng)成在今后的學(xué)習(xí)生活中自主探索、自主創(chuàng)新的習(xí)慣。
一、從觀察研究對(duì)象提出合理的假設(shè)，培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)方案的能力，提高學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)
第一步，提出問(wèn)題。如“培養(yǎng)液中酵母菌種群的數(shù)量是怎樣隨時(shí)間變化的？”或“酵母菌種群的數(shù)量變化與pH值、溫度等因素是否也有關(guān)系呢？”通過(guò)提出問(wèn)題這一過(guò)程，既能培養(yǎng)他們獨(dú)立且科學(xué)地思考問(wèn)題的能力，又能培養(yǎng)他們觀察、實(shí)驗(yàn)、思維、自學(xué)等能力，從而提高學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)。
第二步，做出假設(shè)。根據(jù)前面所學(xué)內(nèi)容，針對(duì)這一問(wèn)題做出假設(shè)，例如，“溫度影響酵母菌種群的數(shù)量變化隨溫度升高而增加”。圍繞上述假設(shè)，小組成員可能對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的技巧與原理掌握不透徹而往往不能直接獲得答案，這樣，小組成員就要搜集他人的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行推敲、討論。“那應(yīng)如何給酵母菌提供這些條件？實(shí)驗(yàn)過(guò)程中如何控制雜菌污染？如何進(jìn)行無(wú)菌操作？如何觀察培養(yǎng)基上生長(zhǎng)出的酵母菌菌落？如何進(jìn)行采樣？”在學(xué)生自學(xué)解決問(wèn)題的過(guò)程中，教師扮演學(xué)生學(xué)習(xí)的組織者、參與者、指導(dǎo)者和促進(jìn)者的角色，在學(xué)生遇到困難時(shí)，給予個(gè)別指導(dǎo)，使他們懂得了實(shí)驗(yàn)中設(shè)立對(duì)照或?qū)Ρ鹊脑瓌t及控制無(wú)關(guān)變量對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的影響。這樣在教師指導(dǎo)下結(jié)合學(xué)生的假設(shè)再做出分析，基本達(dá)到了知識(shí)教學(xué)目標(biāo)及技能
目標(biāo)的要求。
第三步，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。相當(dāng)多的學(xué)生認(rèn)為教材提供的實(shí)驗(yàn)方案是唯一的或最為合理的方案，卻并未意識(shí)到某一個(gè)具體實(shí)驗(yàn)可能存在多套方案，也并未從地域特點(diǎn)、季節(jié)因素和本校實(shí)驗(yàn)條件限制等角度出發(fā)，有意識(shí)地改進(jìn)原有方案或選擇替代方案。學(xué)生獨(dú)立思考、親自設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，然后師生共同評(píng)議方案的合理性，教師根據(jù)自己事先制訂的計(jì)劃對(duì)學(xué)生設(shè)計(jì)的方案中的不合理步驟進(jìn)行修改，選取最優(yōu)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。經(jīng)過(guò)對(duì)同一實(shí)驗(yàn)不同方案的比較，激發(fā)了學(xué)生創(chuàng)新的靈感，加深了對(duì)于科學(xué)的理解，懂得了方案優(yōu)化的價(jià)值，也能更深刻地理解實(shí)驗(yàn)與理論間的關(guān)系。
二、從計(jì)劃實(shí)施過(guò)程培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和收集、整理、分析數(shù)據(jù)的能力
在與學(xué)生做了上述分析，討論了思路并選出最優(yōu)方案后，即可實(shí)施計(jì)劃了。指導(dǎo)學(xué)生規(guī)范操作是實(shí)驗(yàn)教學(xué)取得成功的關(guān)鍵。首先教師要對(duì)操作難點(diǎn)進(jìn)行操作示范，然后將時(shí)間留給學(xué)生演練。在學(xué)生操作時(shí)，教師現(xiàn)場(chǎng)巡視與指導(dǎo)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，指導(dǎo)學(xué)生糾正錯(cuò)誤的操作，及時(shí)解決學(xué)生實(shí)驗(yàn)中的疑惑或解釋異?，F(xiàn)象。在指導(dǎo)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，要培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。要告訴學(xué)生，任何實(shí)驗(yàn)都有可能因?yàn)槭艿讲煌蛩氐挠绊懚a(chǎn)生結(jié)果差異，觀察到不同于教材的現(xiàn)象和結(jié)果并不奇怪，不必照搬、照套教材上的現(xiàn)象和結(jié)論，不要輕易放棄異常的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果，要積極思考并跟同學(xué)或教師討論找出可能的原因。
實(shí)施計(jì)劃時(shí)，首先要通過(guò)顯微鏡觀察、估算出10mL培養(yǎng)液中酵母菌的初始數(shù)量（N0），之后連續(xù)觀察7天，分別記錄下這7天的數(shù)值。將所得數(shù)值用公式：Nn=N0λt，計(jì)算出不同時(shí)間酵母菌的數(shù)量，填入表格中，然后以時(shí)間為橫坐標(biāo)，數(shù)量為縱坐標(biāo)，畫(huà)出酵母菌的種群增長(zhǎng)曲線來(lái)。期間要求學(xué)生做到：1.取樣觀察時(shí)應(yīng)注意隨機(jī)取樣，計(jì)數(shù)時(shí)要注意標(biāo)準(zhǔn)；2.每天取樣時(shí)應(yīng)注意取樣的時(shí)間，所取的量，要體現(xiàn)探究實(shí)驗(yàn)的等量原則、控制無(wú)關(guān)變量原則等；3.明白如何記錄數(shù)據(jù)，能設(shè)計(jì)出如下表格：
三、分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，培養(yǎng)學(xué)生收集和處理生物學(xué)信息的能力
“編筐編簍全在收口”。實(shí)驗(yàn)操作完成后的分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的收獲環(huán)節(jié)，通過(guò)分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以查漏補(bǔ)缺，
解疑析難，幫助學(xué)生鞏固提高。分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果不僅僅是對(duì)實(shí)驗(yàn)操作課的輔助、補(bǔ)充，而且是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)分析能力、提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的必要措施。
各小組在全班進(jìn)行匯報(bào)和交流，算出每天全班各小組數(shù)據(jù)的平均值，根據(jù)平均值重新畫(huà)酵母菌種群數(shù)量變化的增長(zhǎng)曲線，將這個(gè)曲線與各小組的進(jìn)行比較，分析其相似程度，并能做出合理的解釋，如下列問(wèn)題：
1.影響酵母菌種群數(shù)量變化的原因主要有哪些？
2.為什么要做重復(fù)實(shí)驗(yàn)？記錄表應(yīng)如何設(shè)計(jì)？
3.本探究需要設(shè)置對(duì)照嗎？如需要，請(qǐng)討論對(duì)照組應(yīng)怎樣設(shè)計(jì)和操作；如不需要，請(qǐng)說(shuō)明理由。
4.如果一個(gè)小方格內(nèi)酵母菌過(guò)多，難以數(shù)清，應(yīng)采取怎樣的
措施？
5.為什么有的小組得出的曲線變化趨勢(shì)與課本相差較大？總結(jié)可能的原因是什么？
四、認(rèn)真組織學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)后的討論，培養(yǎng)分析、解決問(wèn)題的能力和合作的能力
實(shí)驗(yàn)方案是需要精心設(shè)計(jì)的，但實(shí)驗(yàn)結(jié)果更多是動(dòng)態(tài)生成的。以不同材料來(lái)做同一實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可能不同；在不同的環(huán)境條件下做同一實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象也可能不同；不同學(xué)生做同一個(gè)實(shí)驗(yàn)，也可能出現(xiàn)不同的現(xiàn)象。而通過(guò)對(duì)多種實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的交流、討論與質(zhì)疑，不僅可以甄別正誤，找出錯(cuò)誤產(chǎn)生的原因，幫助學(xué)生深刻理解概念，還可以發(fā)現(xiàn)新知識(shí)、解決新問(wèn)題。
實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，對(duì)實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)、難點(diǎn)、注意事項(xiàng)、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或?qū)嶒?yàn)結(jié)論等內(nèi)容不能蜻蜓點(diǎn)水，一帶而過(guò)。應(yīng)認(rèn)真組織并引導(dǎo)學(xué)生去討論。通過(guò)討論，學(xué)生暢所欲言，各抒己見(jiàn)，既能把知識(shí)融會(huì)貫通，又能培養(yǎng)分析和解決問(wèn)題的能力以及交流合作的能力。實(shí)驗(yàn)不一定會(huì)取得令人滿意的結(jié)果。但此時(shí)，要鼓勵(lì)學(xué)生通過(guò)討論、分析實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的現(xiàn)象，并通過(guò)思考找出解決問(wèn)題的方法。這樣一來(lái)，有些小組雖然沒(méi)有得到滿意的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，但對(duì)知識(shí)的應(yīng)用能力和領(lǐng)悟能力卻得到了發(fā)展，同時(shí)也培養(yǎng)了自己綜合處理生物學(xué)信息的能力，從而激發(fā)了他們的創(chuàng)新思維。
通過(guò)本實(shí)驗(yàn)的探究，學(xué)生進(jìn)一步體會(huì)了建構(gòu)數(shù)學(xué)模型的形式和方法。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果得知了酵母菌種群數(shù)量變化規(guī)律，也更深刻地領(lǐng)悟了課文所學(xué)的種群數(shù)量變化的“J”型、“S”型變化曲線的含義。
新課程倡導(dǎo)真實(shí)實(shí)驗(yàn)，強(qiáng)調(diào)以實(shí)驗(yàn)來(lái)解決問(wèn)題，并倡導(dǎo)通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)讓學(xué)生獲取對(duì)終身發(fā)展有用的知識(shí)、習(xí)得對(duì)終身發(fā)展有用的技能，并形成“做真事、做真人”的態(tài)度和價(jià)值觀。
培養(yǎng)學(xué)生的各種實(shí)驗(yàn)技能和能力是一項(xiàng)綜合工程，教學(xué)中只要我們能注意方方面面的結(jié)合，那么要完成這項(xiàng)工程也不是遙不可及的。因此，我們應(yīng)當(dāng)遵循教育規(guī)律，使學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛣?chuàng)造能力得到最優(yōu)化發(fā)展與提高。教師必須創(chuàng)設(shè)寬松、和諧的教學(xué)環(huán)境，發(fā)掘?qū)W生好問(wèn)的天性，讓學(xué)生敢問(wèn)，并鼓勵(lì)學(xué)生大膽質(zhì)疑。質(zhì)疑是學(xué)生主動(dòng)分析問(wèn)題的前提。學(xué)生在自主探究過(guò)程中，經(jīng)過(guò)研究、判斷、反思等復(fù)雜的思維活動(dòng)，發(fā)展了學(xué)生高層次的思維技能，如此而建構(gòu)起的知識(shí)是自己的、靈活的，是能夠在今后的實(shí)踐中加以運(yùn)用的，最終也能夠達(dá)到“發(fā)展知識(shí)的運(yùn)用能力”的教育目標(biāo)。
參考文獻(xiàn)：
[1]田光文.淺談生物教學(xué)中創(chuàng)造能力的培養(yǎng).中學(xué)生物教學(xué)，2000（2）.
[2]王修建.生物學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生綜合能力初探.中學(xué)生物教學(xué)，2000（6）.
作者簡(jiǎn)介：張美鳳，女，1969年3月出生，本科，就職于廣東省連州市連州中學(xué)，研究方向：高中生物學(xué)教育。
摘 要：生物學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，但由于我國(guó)的生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)起步較晚，導(dǎo)致高中學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Σ粡?qiáng)。隨著教育的改革，新課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ囊笕諠u提高，教師應(yīng)通過(guò)建立數(shù)學(xué)模型等方法對(duì)學(xué)生進(jìn)行正確的引導(dǎo)，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>
關(guān)鍵詞：生物教學(xué)；自主探究；科學(xué)素養(yǎng)
生物學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生能力十分重要的途徑，所以實(shí)驗(yàn)教學(xué)在生物教學(xué)中占有非常重要的地位。新課程改革之后大綱開(kāi)始注重培養(yǎng)學(xué)生的自主創(chuàng)新能力，要求學(xué)生在獲得知識(shí)的同時(shí)，認(rèn)識(shí)到獲得知識(shí)的過(guò)程與方法，增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力。下面就從必修三中探究培養(yǎng)液中酵母菌種群的數(shù)量變化這個(gè)實(shí)驗(yàn)談如何建立數(shù)學(xué)模型、引導(dǎo)學(xué)生用數(shù)學(xué)方法解釋種群數(shù)量的變化，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)分析能力。
建立數(shù)學(xué)模型是生態(tài)學(xué)研究的重要方法，它通過(guò)可表述生命系統(tǒng)發(fā)展?fàn)顩r等數(shù)學(xué)系統(tǒng)，對(duì)生命現(xiàn)象進(jìn)行量化，以數(shù)量關(guān)系描述生命現(xiàn)象，再運(yùn)用邏輯推理、求解和運(yùn)算達(dá)到對(duì)生命現(xiàn)象進(jìn)行研究的目的，使學(xué)生對(duì)生命現(xiàn)象有更感性的認(rèn)識(shí)。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，教師要嚴(yán)格要求學(xué)生實(shí)驗(yàn)的質(zhì)量，使學(xué)生形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)態(tài)度與端
正的學(xué)習(xí)態(tài)度并養(yǎng)成在今后的學(xué)習(xí)生活中自主探索、自主創(chuàng)新的習(xí)慣。
一、從觀察研究對(duì)象提出合理的假設(shè)，培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)方案的能力，提高學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)
第一步，提出問(wèn)題。如“培養(yǎng)液中酵母菌種群的數(shù)量是怎樣隨時(shí)間變化的？”或“酵母菌種群的數(shù)量變化與pH值、溫度等因素是否也有關(guān)系呢？”通過(guò)提出問(wèn)題這一過(guò)程，既能培養(yǎng)他們獨(dú)立且科學(xué)地思考問(wèn)題的能力，又能培養(yǎng)他們觀察、實(shí)驗(yàn)、思維、自學(xué)等能力，從而提高學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)。
第二步，做出假設(shè)。根據(jù)前面所學(xué)內(nèi)容，針對(duì)這一問(wèn)題做出假設(shè)，例如，“溫度影響酵母菌種群的數(shù)量變化隨溫度升高而增加”。圍繞上述假設(shè)，小組成員可能對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的技巧與原理掌握不透徹而往往不能直接獲得答案，這樣，小組成員就要搜集他人的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行推敲、討論?！澳菓?yīng)如何給酵母菌提供這些條件？實(shí)驗(yàn)過(guò)程中如何控制雜菌污染？如何進(jìn)行無(wú)菌操作？如何觀察培養(yǎng)基上生長(zhǎng)出的酵母菌菌落？如何進(jìn)行采樣？”在學(xué)生自學(xué)解決問(wèn)題的過(guò)程中，教師扮演學(xué)生學(xué)習(xí)的組織者、參與者、指導(dǎo)者和促進(jìn)者的角色，在學(xué)生遇到困難時(shí)，給予個(gè)別指導(dǎo)，使他們懂得了實(shí)驗(yàn)中設(shè)立對(duì)照或?qū)Ρ鹊脑瓌t及控制無(wú)關(guān)變量對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的影響。這樣在教師指導(dǎo)下結(jié)合學(xué)生的假設(shè)再做出分析，基本達(dá)到了知識(shí)教學(xué)目標(biāo)及技能
目標(biāo)的要求。
第三步，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。相當(dāng)多的學(xué)生認(rèn)為教材提供的實(shí)驗(yàn)方案是唯一的或最為合理的方案，卻并未意識(shí)到某一個(gè)具體實(shí)驗(yàn)可能存在多套方案，也并未從地域特點(diǎn)、季節(jié)因素和本校實(shí)驗(yàn)條件限制等角度出發(fā)，有意識(shí)地改進(jìn)原有方案或選擇替代方案。學(xué)生獨(dú)立思考、親自設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，然后師生共同評(píng)議方案的合理性，教師根據(jù)自己事先制訂的計(jì)劃對(duì)學(xué)生設(shè)計(jì)的方案中的不合理步驟進(jìn)行修改，選取最優(yōu)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。經(jīng)過(guò)對(duì)同一實(shí)驗(yàn)不同方案的比較，激發(fā)了學(xué)生創(chuàng)新的靈感，加深了對(duì)于科學(xué)的理解，懂得了方案優(yōu)化的價(jià)值，也能更深刻地理解實(shí)驗(yàn)與理論間的關(guān)系。
二、從計(jì)劃實(shí)施過(guò)程培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和收集、整理、分析數(shù)據(jù)的能力
在與學(xué)生做了上述分析，討論了思路并選出最優(yōu)方案后，即可實(shí)施計(jì)劃了。指導(dǎo)學(xué)生規(guī)范操作是實(shí)驗(yàn)教學(xué)取得成功的關(guān)鍵。首先教師要對(duì)操作難點(diǎn)進(jìn)行操作示范，然后將時(shí)間留給學(xué)生演練。在學(xué)生操作時(shí)，教師現(xiàn)場(chǎng)巡視與指導(dǎo)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，指導(dǎo)學(xué)生糾正錯(cuò)誤的操作，及時(shí)解決學(xué)生實(shí)驗(yàn)中的疑惑或解釋異?，F(xiàn)象。在指導(dǎo)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，要培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。要告訴學(xué)生，任何實(shí)驗(yàn)都有可能因?yàn)槭艿讲煌蛩氐挠绊懚a(chǎn)生結(jié)果差異，觀察到不同于教材的現(xiàn)象和結(jié)果并不奇怪，不必照搬、照套教材上的現(xiàn)象和結(jié)論，不要輕易放棄異常的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果，要積極思考并跟同學(xué)或教師討論找出可能的原因。
實(shí)施計(jì)劃時(shí)，首先要通過(guò)顯微鏡觀察、估算出10mL培養(yǎng)液中酵母菌的初始數(shù)量（N0），之后連續(xù)觀察7天，分別記錄下這7天的數(shù)值。將所得數(shù)值用公式：Nn=N0λt，計(jì)算出不同時(shí)間酵母菌的數(shù)量，填入表格中，然后以時(shí)間為橫坐標(biāo)，數(shù)量為縱坐標(biāo)，畫(huà)出酵母菌的種群增長(zhǎng)曲線來(lái)。期間要求學(xué)生做到：1.取樣觀察時(shí)應(yīng)注意隨機(jī)取樣，計(jì)數(shù)時(shí)要注意標(biāo)準(zhǔn)；2.每天取樣時(shí)應(yīng)注意取樣的時(shí)間，所取的量，要體現(xiàn)探究實(shí)驗(yàn)的等量原則、控制無(wú)關(guān)變量原則等；3.明白如何記錄數(shù)據(jù)，能設(shè)計(jì)出如下表格：
三、分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，培養(yǎng)學(xué)生收集和處理生物學(xué)信息的能力
“編筐編簍全在收口”。實(shí)驗(yàn)操作完成后的分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的收獲環(huán)節(jié)，通過(guò)分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以查漏補(bǔ)缺，
解疑析難，幫助學(xué)生鞏固提高。分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果不僅僅是對(duì)實(shí)驗(yàn)操作課的輔助、補(bǔ)充，而且是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)分析能力、提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的必要措施。
各小組在全班進(jìn)行匯報(bào)和交流，算出每天全班各小組數(shù)據(jù)的平均值，根據(jù)平均值重新畫(huà)酵母菌種群數(shù)量變化的增長(zhǎng)曲線，將這個(gè)曲線與各小組的進(jìn)行比較，分析其相似程度，并能做出合理的解釋，如下列問(wèn)題：
1.影響酵母菌種群數(shù)量變化的原因主要有哪些？
2.為什么要做重復(fù)實(shí)驗(yàn)？記錄表應(yīng)如何設(shè)計(jì)？
3.本探究需要設(shè)置對(duì)照嗎？如需要，請(qǐng)討論對(duì)照組應(yīng)怎樣設(shè)計(jì)和操作；如不需要，請(qǐng)說(shuō)明理由。
4.如果一個(gè)小方格內(nèi)酵母菌過(guò)多，難以數(shù)清，應(yīng)采取怎樣的
措施？
5.為什么有的小組得出的曲線變化趨勢(shì)與課本相差較大？總結(jié)可能的原因是什么？
四、認(rèn)真組織學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)后的討論，培養(yǎng)分析、解決問(wèn)題的能力和合作的能力
實(shí)驗(yàn)方案是需要精心設(shè)計(jì)的，但實(shí)驗(yàn)結(jié)果更多是動(dòng)態(tài)生成的。以不同材料來(lái)做同一實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可能不同；在不同的環(huán)境條件下做同一實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象也可能不同；不同學(xué)生做同一個(gè)實(shí)驗(yàn)，也可能出現(xiàn)不同的現(xiàn)象。而通過(guò)對(duì)多種實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的交流、討論與質(zhì)疑，不僅可以甄別正誤，找出錯(cuò)誤產(chǎn)生的原因，幫助學(xué)生深刻理解概念，還可以發(fā)現(xiàn)新知識(shí)、解決新問(wèn)題。
實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，對(duì)實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)、難點(diǎn)、注意事項(xiàng)、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或?qū)嶒?yàn)結(jié)論等內(nèi)容不能蜻蜓點(diǎn)水，一帶而過(guò)。應(yīng)認(rèn)真組織并引導(dǎo)學(xué)生去討論。通過(guò)討論，學(xué)生暢所欲言，各抒己見(jiàn)，既能把知識(shí)融會(huì)貫通，又能培養(yǎng)分析和解決問(wèn)題的能力以及交流合作的能力。實(shí)驗(yàn)不一定會(huì)取得令人滿意的結(jié)果。但此時(shí)，要鼓勵(lì)學(xué)生通過(guò)討論、分析實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的現(xiàn)象，并通過(guò)思考找出解決問(wèn)題的方法。這樣一來(lái)，有些小組雖然沒(méi)有得到滿意的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，但對(duì)知識(shí)的應(yīng)用能力和領(lǐng)悟能力卻得到了發(fā)展，同時(shí)也培養(yǎng)了自己綜合處理生物學(xué)信息的能力，從而激發(fā)了他們的創(chuàng)新思維。
通過(guò)本實(shí)驗(yàn)的探究，學(xué)生進(jìn)一步體會(huì)了建構(gòu)數(shù)學(xué)模型的形式和方法。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果得知了酵母菌種群數(shù)量變化規(guī)律，也更深刻地領(lǐng)悟了課文所學(xué)的種群數(shù)量變化的“J”型、“S”型變化曲線的含義。
新課程倡導(dǎo)真實(shí)實(shí)驗(yàn)，強(qiáng)調(diào)以實(shí)驗(yàn)來(lái)解決問(wèn)題，并倡導(dǎo)通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)讓學(xué)生獲取對(duì)終身發(fā)展有用的知識(shí)、習(xí)得對(duì)終身發(fā)展有用的技能，并形成“做真事、做真人”的態(tài)度和價(jià)值觀。
培養(yǎng)學(xué)生的各種實(shí)驗(yàn)技能和能力是一項(xiàng)綜合工程，教學(xué)中只要我們能注意方方面面的結(jié)合，那么要完成這項(xiàng)工程也不是遙不可及的。因此，我們應(yīng)當(dāng)遵循教育規(guī)律，使學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛣?chuàng)造能力得到最優(yōu)化發(fā)展與提高。教師必須創(chuàng)設(shè)寬松、和諧的教學(xué)環(huán)境，發(fā)掘?qū)W生好問(wèn)的天性，讓學(xué)生敢問(wèn)，并鼓勵(lì)學(xué)生大膽質(zhì)疑。質(zhì)疑是學(xué)生主動(dòng)分析問(wèn)題的前提。學(xué)生在自主探究過(guò)程中，經(jīng)過(guò)研究、判斷、反思等復(fù)雜的思維活動(dòng)，發(fā)展了學(xué)生高層次的思維技能，如此而建構(gòu)起的知識(shí)是自己的、靈活的，是能夠在今后的實(shí)踐中加以運(yùn)用的，最終也能夠達(dá)到“發(fā)展知識(shí)的運(yùn)用能力”的教育目標(biāo)。
參考文獻(xiàn)：
[1]田光文.淺談生物教學(xué)中創(chuàng)造能力的培養(yǎng).中學(xué)生物教學(xué)，2000（2）.
[2]王修建.生物學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生綜合能力初探.中學(xué)生物教學(xué)，2000（6）.
作者簡(jiǎn)介：張美鳳，女，1969年3月出生，本科，就職于廣東省連州市連州中學(xué)，研究方向：高中生物學(xué)教育。
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