翟德栓

1 案例

筆者旁聽“探究2，4-D對插枝生根的作用”公開課。教師引導(dǎo)學(xué)生在合理區(qū)間內(nèi)設(shè)置一系列不同濃度2，4-D溶液，選擇適合枝條浸泡在其中，在適宜條件下培養(yǎng)，學(xué)生每隔一段時間觀察記錄枝條生根情況。通過實驗操作，學(xué)生理解不同濃度2，4-D對枝條生根的影響，體驗生長素及其類似物在使用時存在的雙重性作用。教學(xué)過程教師遵循教學(xué)設(shè)計，但學(xué)生在課堂活動中出現(xiàn)：① 不知道哪種枝條適合扦插；② 不清楚如何設(shè)計濃度梯度；③ 知道數(shù)根的數(shù)目或計算根的長度去統(tǒng)計結(jié)果，不知道考慮枝條自帶葉芽的影響；④ 不知道枝條的培養(yǎng)會受到溫度、濕度等外界條件的影響；⑤ 在教師提供實驗數(shù)據(jù)之后，不會利用實驗數(shù)據(jù)分析實驗結(jié)果等問題。課堂上學(xué)生暴露出的問題值得反思。

2 實驗教學(xué)現(xiàn)狀

生物實驗教學(xué)其實質(zhì)就是圍繞某問題的解決而進行的一系列操作。近幾年生物實驗教學(xué)發(fā)生了從“熱衷實驗結(jié)果感知”到“體驗實驗探究過程”的轉(zhuǎn)變。但教學(xué)中仍會出現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)主體地位被削弱的情況，從實驗?zāi)康脑O(shè)置、實驗材料選擇、變量控制和得出實驗結(jié)論，教師用自己的思維牽制學(xué)生的學(xué)習(xí)，學(xué)生被動接受教師傳授的知識和經(jīng)驗，不僅泯滅了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還導(dǎo)致學(xué)生對生物實驗的學(xué)習(xí)出現(xiàn)懶惰和依賴的現(xiàn)象。有些教師習(xí)慣了對學(xué)生個體學(xué)習(xí)經(jīng)驗的忽視，導(dǎo)致教師的“教”與學(xué)生的“學(xué)”缺少針對性。雖然模擬了孟德爾雜交實驗，有些學(xué)生對實驗流程及結(jié)果仍不清楚；學(xué)生已經(jīng)用標(biāo)志重捕法進行種群密度的調(diào)查，如何使調(diào)查結(jié)果更接近真實值？很多學(xué)生依然模糊。在生物實驗的學(xué)習(xí)中很多學(xué)生處于形象思維的階段，通過圖像、語言、文字等認(rèn)識生物世界，或者憑借直覺從表面現(xiàn)象去推斷生命現(xiàn)象，缺少對生物實驗原理或本質(zhì)的認(rèn)識，加之授課過程中教師使學(xué)生獲得的有效信息不足，學(xué)生往往對實驗的理解進入誤區(qū)，甚至是背道而馳。于是教學(xué)中出現(xiàn)：在光合色素分離的操作中將層析液沒及濾液細(xì)線；探究溫度對酶影響實驗中選擇過氧化氫作材料；制作并觀察植物細(xì)胞有絲分裂的臨時裝片實驗中認(rèn)為滴加鹽酸是為了殺死細(xì)胞等很多錯誤的操作和理解。

3 對“任務(wù)前置”的思考

生物實驗教學(xué)難點在于學(xué)生缺乏相關(guān)親身體驗。教學(xué)中應(yīng)盡可能讓學(xué)生通過探究活動或經(jīng)歷探究思維來體驗知識的生成。教師課前將實驗原理、方法、步驟、儀器及探究問題等，通過班級QQ群提前發(fā)布給學(xué)生，幫助學(xué)生在課前預(yù)習(xí)相關(guān)知識和初步進行探究活動，引導(dǎo)學(xué)生投入到生物實驗的學(xué)習(xí)，同時使課堂教學(xué)目標(biāo)明確，學(xué)生有序討論，啟迪思維發(fā)展。

3.1 編制學(xué)案

大腸桿菌的培養(yǎng)和分離實驗、亞硝酸鹽的測定實驗等強調(diào)過程教學(xué)的內(nèi)容，教師提前編制好學(xué)案發(fā)給學(xué)生。學(xué)生在課前對實驗步驟一目了然，便于課堂上學(xué)生進行實驗操作，也有利于幫助教師課前實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)的初步達(dá)成。教師將模擬孟德爾雜交實驗教學(xué)內(nèi)容編制成學(xué)案，學(xué)案中突出人工去雄、套袋、人工授粉和再套袋幾個關(guān)鍵步驟，請學(xué)生思考關(guān)鍵步驟對實驗成功有何影響？幫助學(xué)生課前理解實驗為何要如此操作，加深學(xué)生對實驗原理的認(rèn)知，使學(xué)生對實驗的學(xué)習(xí)知其然也知其所以然。學(xué)案的前置，使學(xué)生明確學(xué)習(xí)任務(wù)，幫助學(xué)生提前做好學(xué)習(xí)準(zhǔn)備，有利于教師與學(xué)生課前交流，教師了解學(xué)生在學(xué)習(xí)中遇到的困難之后再進行課堂教學(xué)，提高實驗教學(xué)的針對性。

3.2 制作微課

教師將實驗學(xué)習(xí)的重難點知識或探究活動所需要的背景知識制成微課。例如學(xué)生測定植物細(xì)胞液濃度范圍及如何選擇植物細(xì)胞進行質(zhì)壁分離及復(fù)原實驗的探究活動，教師將各小組學(xué)生收集的資料進行匯總，提前制作成微課公布給學(xué)生，學(xué)生在開展探究活動中會產(chǎn)生一些疑問：① 如何使測定的細(xì)胞液濃度接近真實值；② 溫度如何影響細(xì)胞質(zhì)壁分離；③ 不能發(fā)生復(fù)原的細(xì)胞一定是死細(xì)胞嗎？學(xué)生帶著迫切求知欲而進入實驗課堂，對于學(xué)生生成的疑問，教師組織小組之間討論，有利于小組之間合作學(xué)習(xí)的開展。又如研究細(xì)胞呼吸的實驗裝置，實驗設(shè)備安裝比較復(fù)雜，實驗現(xiàn)象產(chǎn)生需要較長時間，實驗數(shù)據(jù)記錄比較繁瑣。教師和學(xué)生課前完成實驗裝置組裝，教師將實驗過程拍攝下來制作成微課，課堂上將實驗過程通過播放視頻，學(xué)生課前進行了試驗，會產(chǎn)生淺層次疑問：① 如何檢測酵母菌呼吸產(chǎn)物；② 如何測定呼吸速率；③ 環(huán)境因素如何影響呼吸速率等，通過微課的學(xué)習(xí)，學(xué)生會產(chǎn)生深度探究的欲望，此時教師再設(shè)置一系列有深度的思考討論問題：① 改變什么條件可以使呼吸現(xiàn)象明顯？② 如何更加準(zhǔn)確測定呼吸速率？③對實驗裝置如何進一步改進等問題，引導(dǎo)學(xué)生進一步探究，有利于學(xué)生對細(xì)胞呼吸原理的理解。再如通過數(shù)學(xué)計算討論種群中基因型頻率和基因頻率的變化的教學(xué)中，教師將實驗需要的數(shù)學(xué)知識制成微課，學(xué)生已經(jīng)在課前以小組為單位學(xué)習(xí)微課中的內(nèi)容，教學(xué)中每個小組互相設(shè)置問題，積極參與實驗內(nèi)容的學(xué)習(xí)，小組之間互相評分，挖掘?qū)W生自主學(xué)習(xí)的意識和能力。

3.3 改進實驗

教師課前和學(xué)生共同對實驗材料、裝置、設(shè)備、研究方法改進，讓學(xué)生原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)同化新的信息，提高學(xué)生對生物學(xué)實驗的思考與理解。教師與學(xué)生對實驗內(nèi)容的改進，在創(chuàng)新中培養(yǎng)學(xué)生分工合作精神，提高學(xué)生動手能力，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)生物知識的興趣，從而幫助突破教學(xué)難點。例如環(huán)境因素對光合作用影響的實驗，實驗原理簡單，操作容易，但是改變溫度或光照等自變量后通過單位時間內(nèi)產(chǎn)生氣泡的數(shù)量反映因變量的變化，學(xué)生不容易測量。教師和學(xué)生經(jīng)過多次研究，想到將傳感器與實驗裝置相連，傳感器再與計算機相連，通過電腦可以直接讀出單位時間內(nèi)產(chǎn)生氣泡的數(shù)量，使學(xué)生對光合速率的變化認(rèn)識得更直觀深刻。又如在探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的動態(tài)變化的實驗中，教師和學(xué)生課前進行培養(yǎng)實驗，但是出現(xiàn)酵母菌死亡的情況，影響實驗的計數(shù)。教師和學(xué)生嘗試在計數(shù)時利用美藍(lán)染色劑對酵母菌進行染色，排除死亡酵母菌對實驗結(jié)果的干擾，使實驗結(jié)果更加準(zhǔn)確。

4 反思

對于“探究2，4-D對插枝生根的作用”實驗教學(xué)，教師與學(xué)生課前做預(yù)實驗，課堂上學(xué)生會合理設(shè)置2，4-D濃度范圍；教師將2，4-D使用的要求，不同植物生理特性等知識課前給學(xué)生，學(xué)生在活動中會排除溫度、濕度等無關(guān)變量的干擾，同時會選擇合適的實驗材料，實驗課堂的教學(xué)效果將更高效。生物實驗教學(xué)教師應(yīng)更關(guān)注學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，改進原本的教學(xué)方法，才能突破教學(xué)難點，幫助學(xué)生解決學(xué)習(xí)困難，適應(yīng)學(xué)生發(fā)展需要。