王元軍

摘 要 通過閱讀、親歷實踐，開展生物家庭小實驗，是生物課堂實驗教學(xué)的一個有機組成部分和延伸，學(xué)生能真正體味到生物實驗的樂趣和實踐意義，有利于培養(yǎng)學(xué)生動腦、動手、分析問題和解決問題的能力，提升生物科學(xué)素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞 家庭小實驗 生物科學(xué) 生物學(xué)教學(xué) 素養(yǎng)

中圖分類號 G633.91 文獻標(biāo)識碼 B

《普通高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)（實驗）》在規(guī)定了本課程所要達到的基本學(xué)習(xí)目標(biāo)的同時，列舉了有利于學(xué)習(xí)目標(biāo)達成的觀察、調(diào)查、資料搜集和分析、討論、實驗、探究等活動建議共68項，其中有40項能在一節(jié)課內(nèi)完成，并且也有不少活動需要在課后完成，從而使得高中生物課程的實施從課堂向家庭自然延伸。

教師利用生活中的一些日常用品代替生物實驗儀器、設(shè)備，開展學(xué)生家庭小實驗，不僅貼近學(xué)生的實際生活，而且為學(xué)生自主學(xué)習(xí)提供了大量的動手實踐機會，給予學(xué)生足夠的時間和空間，彌補了課堂教學(xué)的局限與不足，從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提升其生物科學(xué)素養(yǎng)。

1 家庭生物小實驗的類型

1.1 模型建構(gòu)式家庭小實驗

模型建構(gòu)是學(xué)生動手思考，將構(gòu)思、圖樣轉(zhuǎn)化為實物的環(huán)節(jié)。通過對模型建構(gòu)的反復(fù)推敲和試驗，可以幫助學(xué)生更快的把設(shè)計方案達到理想狀態(tài)，使學(xué)生產(chǎn)生成就感和自豪感，增加對生物課學(xué)習(xí)的興趣。在人教版必修二“DNA分子的結(jié)構(gòu)”一節(jié)提出了“制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型”的建構(gòu)學(xué)習(xí)。對于這樣的模型建構(gòu)，教師可以指導(dǎo)學(xué)生利用假期，在家獨自或者與父母一起，利用生活中的一些廢舊物品，如廢舊的KT板（廣告板）、鉛絲等，結(jié)合DNA分子的結(jié)構(gòu)特點，有計劃、有步驟地完成DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的建構(gòu)，從而進一步加深對DNA分子結(jié)構(gòu)的理解。除此之外，在教材中，還有“制作真核細胞的三維結(jié)構(gòu)模型”“利用廢舊物品制作生物膜模型”“血糖調(diào)節(jié)模型的建立”和“重組DNA分子的模擬操作”等，教師都可以有計劃地指導(dǎo)學(xué)生開展家庭小實驗。

1.2 模擬制作式家庭小實驗

模擬制作就是教師將學(xué)生已有的生物知識、生活經(jīng)歷、閱歷等，有機地充實到生物課堂教學(xué)實踐中，模仿實驗的某些條件進行實驗，如教材中的“果酒果醋的制作”“腐乳的制作”和“生態(tài)缸（生態(tài)瓶）的設(shè)計制作”等。這些實驗由于受到實驗課時、實驗材料和實驗環(huán)境的限制，不便在實驗室開展，教師可指導(dǎo)學(xué)生利用假期完成。教師指導(dǎo)學(xué)生結(jié)合生活中有些家庭自己釀制葡萄酒的實踐，根據(jù)教材中果酒制作的操作步驟和注意事項，在假期利用新鮮的葡萄釀制葡萄酒。

1.3 資料收集式家庭小實驗

為了幫助學(xué)生更好地了解生物技術(shù)發(fā)展的最新進程，教材中提出了“資料收集和分析”問題，如“社會老齡化的相關(guān)問題”“干細胞研究進展與人類健康”“人類基因組計劃及其影響”“人口增長過快給當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境帶來的影響”和“搜集我國利用生物技術(shù)保護動物多樣性的資料”等。這部分內(nèi)容應(yīng)主要通過學(xué)生查閱資料、收集信息來完成。當(dāng)然，收集資料過程中要有具體明確的目標(biāo)和任務(wù)，比如在開展“干細胞研究進展與人類健康”實驗前，要制定出具體的研究思路：① 什么是干細胞；② 干細胞有什么樣的特征；③ 干細胞的類型和功能；④ 干細胞的研究與人類健康的關(guān)系；⑤ 關(guān)于干細胞的最新研究成果；⑥ 談?wù)勛约簩Ω杉毎芯康恼J識和思考等。

1.4 調(diào)查分析式家庭小實驗

調(diào)查分析就是研究者通過實地考察、當(dāng)面交談、電話訪談、問卷調(diào)查等方式收集、了解事物詳細資料數(shù)據(jù)，并加以分析，從而得出某一結(jié)論的過程。教材列出了五種調(diào)查類實驗：“調(diào)查人群中的遺傳病”“調(diào)查轉(zhuǎn)基因食品的發(fā)展現(xiàn)狀”“調(diào)查當(dāng)?shù)剞r(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中能量流動情況”“調(diào)查沼氣工程的實施情況”和“調(diào)查體溫的日變化規(guī)律”。調(diào)查可以為研究人員提供既定研究課題的第一手材料和數(shù)據(jù)，揭露現(xiàn)實存在的問題，暴露矛盾，通過不斷解決內(nèi)外部的各種矛盾促進發(fā)展。比如，在進行“當(dāng)?shù)厝巳菏秤棉D(zhuǎn)基因食品的現(xiàn)狀”的調(diào)查時，教師可以指導(dǎo)學(xué)生在假期到當(dāng)?shù)卮笮统袑嵉夭炜崔D(zhuǎn)基因食品的品種、數(shù)量，也可以向售貨員詢問轉(zhuǎn)基因食品的銷售情況，還可以向顧客發(fā)放“對轉(zhuǎn)基因食品的認識及購買意愿調(diào)查表”，最后學(xué)生將收集的數(shù)據(jù)進行整理、分析，得出相應(yīng)的結(jié)論，并反饋給超市的管理部門，從而對進貨管理起到一定的指導(dǎo)作用。

1.5 生活探究式家庭小實驗

不同學(xué)生的家庭背景有較大的差異，家庭成員的職業(yè)、興趣愛好都可以成為生物課程資源，教師結(jié)合學(xué)生家庭的實際，開展有針對性的生物科技活動，將極大地調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性，也給學(xué)生運用生物學(xué)知識參與家庭事務(wù)的討論提供了機會。例如，許多學(xué)生家長從事花木種植或銷售，可通過家庭實驗探究生長素對扦插枝條生根的最適濃度；家在農(nóng)村的學(xué)生，可以參加農(nóng)村大棚蔬菜的種植過程，利用樣方法調(diào)查某種蔬菜的種群密度與蔬菜產(chǎn)量的關(guān)系；有條件的學(xué)生還可以模仿課本中“土壤中小動物類群豐富度的研究”的方法步驟，開展“不同池塘水體中小動物類群豐富度的研究”等。

2 開展實施家庭小實驗的意義

2.1 提高生物科學(xué)素養(yǎng)

提高學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)是生物課程實施的核心任務(wù)。我國《普通高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)》指出，生物科學(xué)素養(yǎng)是指公民參加社會生活、經(jīng)濟生活、生產(chǎn)實踐和個人決策所需的生物科學(xué)概念和科學(xué)探究能力，包括理解科學(xué)、技術(shù)與社會的相互關(guān)系，理解科學(xué)的本質(zhì)以及形成科學(xué)的態(tài)度和價值觀。傳統(tǒng)的生物課程中，實驗與探究活動在整個課程中所占的比例極低，學(xué)生在學(xué)習(xí)中的主體參與度不夠，極大地影響了生物課程對其基本科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)的價值。隨著新課程的推進，生物課程極大地關(guān)注科學(xué)、技術(shù)與社會（STS）的關(guān)系，開展家庭小實驗活動，可以提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

2.2 促進學(xué)習(xí)方式變革

現(xiàn)代教育心理學(xué)研究表明，學(xué)生學(xué)習(xí)的過程與科學(xué)家探索的過程在本質(zhì)上是一樣的，都是一個發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的過程。傳統(tǒng)教學(xué)強調(diào)接受學(xué)習(xí)、死記硬背和機械訓(xùn)練，導(dǎo)致學(xué)生越來越不愛學(xué)習(xí)和不會學(xué)習(xí)；導(dǎo)致學(xué)生迷信權(quán)威和思維定勢，抑制了創(chuàng)造力的發(fā)揮；導(dǎo)致學(xué)生變得內(nèi)向、被動、缺少自信和人際關(guān)系冷漠。開展家庭小實驗，可以培養(yǎng)學(xué)生主動參與、樂于探究、勤于動手、分析和解決問題的能力、交流合作的能力，促進學(xué)生的學(xué)習(xí)方式向自主、合作和探究性學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變。

2.3 實現(xiàn)學(xué)生個性發(fā)展

當(dāng)前我國基礎(chǔ)教育評價體系中，存在的評價內(nèi)容過多側(cè)重學(xué)科知識、評價方式以紙筆考試為主、評價標(biāo)準(zhǔn)強調(diào)共性、評價重心過于關(guān)注結(jié)果等問題，忽略了學(xué)生的興趣愛好、個體差異和個性化發(fā)展的價值，從而使學(xué)生的創(chuàng)新精神和能力下降，可持續(xù)發(fā)展的動力喪失。新課程的內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)有較大的靈活性，以適應(yīng)不同學(xué)校和不同學(xué)生的需要，促進學(xué)生有個性地發(fā)展。開展家庭小實驗，可以促使學(xué)生關(guān)注生物科學(xué)與日常生活、環(huán)境保護、經(jīng)濟發(fā)展等方面的聯(lián)系，有助于學(xué)生了解相關(guān)的職業(yè)和學(xué)習(xí)方向，為他們進一步學(xué)習(xí)和步入社會做好準(zhǔn)備，將興趣愛好升華為理想和志向。

3 開展家庭小實驗的注意事項

3.1 精心選擇

不是每一個實驗都適宜在家庭中完成。教師應(yīng)精心選擇，充分發(fā)揮其教育教學(xué)功用，使學(xué)生在“玩”中獲得知識，體驗過程。生物家庭小實驗的選擇應(yīng)遵循和教材教學(xué)內(nèi)容同步進行，要讓學(xué)生能夠自主、快樂的完成所有能夠做到的實驗，使學(xué)生真正體味到生物實驗的樂趣和實踐意義，以增強生物學(xué)習(xí)的自信心和對生物學(xué)習(xí)的成功渴求。

3.2 任務(wù)明確

每一次生物家庭小實驗都要有明確的實驗?zāi)康?、實驗原理、實驗所需要的器材?zhǔn)備、實驗整理與記錄、生物實驗小論文撰寫、生物實驗安全注意事項等，尤其是生物實驗器材的準(zhǔn)備要兼顧貼近學(xué)生生活實際、實驗材料易于尋找和實驗過程易于操作。生物教師要盡量幫助學(xué)生克服、排除生物實驗過程中的困難，絕不能把生物家庭小實驗變成學(xué)生的課業(yè)負擔(dān)。

3.3 評價到位

教師要將家庭小實驗納入過程性評價體系，作為學(xué)生學(xué)業(yè)成績的一項重要內(nèi)容。對家庭小實驗的客觀評價不僅能對實驗的完成情況起到檢查和督促作用，同時也體現(xiàn)了教師對學(xué)生實驗成果的尊重。每次家庭小實驗后，教師要及時組織學(xué)生展示和交流，拓展他們的思路，培養(yǎng)相互欣賞、合作競爭的良好學(xué)習(xí)氛圍。

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