楊琴

摘 要：生物學是一門實驗性極強的學科，而實驗教學也是義務(wù)教育階段生物學教學的重要組成部分。就目前義務(wù)教育階段生物學實驗教學中存在的問題進行分析，通過具體開展生物學實驗教學實踐，從建立生命觀念的實驗教學關(guān)鍵問題出發(fā)，提出關(guān)鍵在于梳理生命觀念對應(yīng)的重要概念、以實驗探究為基點建立生命觀念的目標追求、注重重要概念的整合、觀念的交融的教學建議，以期為生物學實驗教學提供具有可行性的參考。

關(guān)鍵詞：生命觀念;生物學實驗教學;關(guān)鍵問題

作為自然科學的一門基礎(chǔ)學科，生物學是研究生命現(xiàn)象和生命活動規(guī)律的一門科學，也是以觀察和實踐為基本研究方法的實驗科學，其具有獨特的知識體系、思維方式、研究方法。也就是說生物學既是一個結(jié)論豐富的知識體系，也囊括和體現(xiàn)了人類認識自然現(xiàn)象和規(guī)律的一些特有的思維方式和探究過程。而生物學研究的主要任務(wù)是揭示生命的奧秘，“生命”是生物學課程的邏輯起點。義務(wù)教育階段的生物學課程其精要是展示生物科學的基本內(nèi)容，反映自然科學的本質(zhì)。要讓學生獲得基礎(chǔ)的生物學知識，領(lǐng)悟生物學家在研究過程中所持有的觀點以及解決問題的思路和方法，可以通過生物學實驗教學幫助學生主動參與學習過程，在親歷提出問題、獲取信息、尋找證據(jù)、檢驗假設(shè)、發(fā)現(xiàn)規(guī)律的過程中習得生物學知識，養(yǎng)成理性思維的習慣，形成積極的科學態(tài)度，發(fā)展終身學習的能力。所以，義務(wù)教育階段生物學實驗教學顯得至關(guān)重要。

一、義務(wù)教育階段生物實驗教學關(guān)鍵問題

（一）常態(tài)課教學中演示實驗的缺乏，課時數(shù)明顯不足

義務(wù)教育階段的生物學常態(tài)課教學中，教材呈現(xiàn)的可用于演示的實驗較少并且實驗描述簡單粗略，增加了教師在日常課堂教學演示的困難。例如：在蘇科版七年級下冊關(guān)于單細胞生物體酵母菌的觀察實驗的引入部分，教材僅僅提供了粗略的方法，即用一個水瓶加入干酵母，瓶口套上小氣球，放在溫暖的環(huán)境下，觀察實驗現(xiàn)象。筆者在課堂實施過程中，按照教材提供的方法進行演示，實驗過程簡單，但耗時較長，實驗成功率較低;還有由于課時的缺乏（義務(wù)教育階段生物學課時每周2節(jié)）、實驗準備的繁瑣（大多數(shù)學校沒有專門的實驗員，通常由生物學教師兼任）、實驗材料的缺失（生物學實驗材料大多要求活體，實驗研究對象的特殊性及申購實驗材料程序的繁瑣性都決定了演示實驗開設(shè)的困難）、教師自身實驗水平有限（基于課時的限制，生物學實驗研究對象的特殊性——活體，廣大生物學教師不敢或很少開展生物學實驗，長期實驗教學實踐的缺乏導(dǎo)致許多教師自身實驗教學水平較低，許多青年教師往往運用多媒體視頻代替演示實驗，教師的實驗水平越來越低）。由此，日常教學中很少進行實驗演示。雖然義務(wù)教育階段生物學教學實驗的標準和內(nèi)容在不斷增加，但實際生物學教學課時依然未變，一些教師為了不削弱理論知識的講解和保證教學任務(wù)按時完成，往往忽視實驗操作。

（二）實驗教學方法單一，探究性薄弱，缺少真實情境

就目前實驗教學實際來看，通常以教師講解或演示實驗操作步驟，學生按部就班地進行操作為主。這樣進行實驗教學，在一定程度上可以減少學生出錯的概率，但也有可能會使學生完全喪失學習探究的自主性，甚至長期以這種模式進行實驗教學，學生學習生物學的興趣會逐漸減少，科學思維和科學探究能力難以培養(yǎng)和提升。

（三）創(chuàng)新實驗的缺乏，思維訓(xùn)練的缺失

義務(wù)教育階段生物學實驗教學創(chuàng)新實驗缺乏、對學生思維的訓(xùn)練嚴重不足、實驗設(shè)計環(huán)節(jié)的缺失等，都是目前日常實驗課堂教學的問題，最終導(dǎo)致實驗教學效果不佳，以教師傳授實驗方法為主，學生自主思考、實驗設(shè)計、數(shù)據(jù)處理、綜合分析的能力嚴重不足。

二、建立生命觀念的實驗教學關(guān)鍵問題的教學建議

為了解決目前實驗教學所面臨的困境，同時不影響常規(guī)生物學教學，筆者通過開展生物學實驗，大膽嘗試，反復(fù)實踐。在課堂實驗教學過程，不斷發(fā)現(xiàn)問題、尋找解決問題的方法和途徑、再次實踐、創(chuàng)新實驗教學方法等，深刻體會到：作為義務(wù)教育階段的生物學教師，既要將生物學課上成真正的科學課，又要體現(xiàn)生物學學科本質(zhì)——具有生命性，將生物學課上成真正的“生物學”課而不是“死物學”課，只有將學生的生活經(jīng)驗、問題解決、討論決策、動手實驗等教學活動貫穿于生物學實驗課堂，幫助學生在主動學習的過程中，真正取得少而精的學習成果，達成知、情、意、行四個方面的生物學核心素養(yǎng)，其關(guān)鍵之一在于建立生命觀念的實驗教學。

趙占良老師在《中學生物教學》發(fā)表的《試論中學生物學的學科本質(zhì)》一文中，把生物學學科特點概括為研究對象的特殊性、思想觀念的人文性、概念和規(guī)律的概率性、思維方式的靈活性、研究方法的綜合性、學科地位的領(lǐng)先型，實踐應(yīng)用的廣泛性。生物學研究對象是活的，有生命的，這就決定了研究過程關(guān)乎生命的體驗和感悟。在實際教學中，如何通過實驗教學讓學生建構(gòu)生物學概念，建立生命觀念，體現(xiàn)生物學學科本質(zhì)？關(guān)鍵在于梳理建立生命觀念對應(yīng)的重要概念，以實驗探究為基點建立生命觀念的目標追求，注重實驗過程中重要概念的整合、觀念的交融。

（一）梳理建立生命觀念對應(yīng)的重要概念

義務(wù)教育階段生物學教學中，能夠體現(xiàn)生命觀念的關(guān)鍵能力主要包括“結(jié)構(gòu)與功能觀”和“進化與適應(yīng)觀”兩個方面。在實際的實驗教學過程中，教師可以通過建構(gòu)概念圖、探究實驗、體驗活動等，幫助學生從不同層次和角度理解和掌握生命觀念的內(nèi)涵。這就需要梳理生命觀念，即梳理出與兩個關(guān)鍵能力所包含的生命觀念對應(yīng)的重要概念。如下表列舉了生命觀念所對應(yīng)的課程標準中的部分重要概念、具體內(nèi)容和活動建議。

（二）建立生命觀念的目標追求——以實驗探究為基點

在實際生物學教學過程中，教師應(yīng)深切領(lǐng)悟生命觀念，以實驗探究為基點，建立重要概念，并適時地進行外顯和總結(jié)。根據(jù)結(jié)構(gòu)與功能觀，可將生命觀念中的關(guān)鍵能力劃分為三個水平，即能初步描述生物體的基本結(jié)構(gòu)與功能（水平一）;能運用結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀念，分析和解釋一定情境中的生命現(xiàn)象（水平二）;能基于結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀念，評價相關(guān)言行的科學性，解決生活、生產(chǎn)和科學實踐中的具體問題（水平三）。例如：關(guān)鍵能力水平一的培養(yǎng)，教師在教學前可通過調(diào)查、實物展示、提問等方式了解學生的前概念。在教學過程中，引導(dǎo)學生從生物體基本結(jié)構(gòu)與功能的角度，利用圖片、文字、視頻等資料，組織學生開展相應(yīng)的觀察實驗與探究活動都能，分析相關(guān)結(jié)構(gòu)所具有的功能。在教學過程中還需關(guān)注學生的學習狀況，與學生一起對所學的結(jié)構(gòu)及其功能進行科學比較，及時幫助學生進行概念的抽象與概括，從而真正掌握事物的本質(zhì)與規(guī)律。關(guān)鍵能力水平二的培養(yǎng)，教師在實驗教學過程中，可引導(dǎo)學生通過比較和分析實驗現(xiàn)象，并運用生物學知識對生命現(xiàn)象進行合理的解釋。還可引導(dǎo)學生建構(gòu)知識網(wǎng)絡(luò)或概念圖，幫助學生進行深度解析，梳理光合作用的原料、產(chǎn)物、場所和實質(zhì)，分析結(jié)構(gòu)與功能之間的關(guān)系。關(guān)鍵能力水平三的培養(yǎng)，教師可從物質(zhì)與能量相統(tǒng)一的角度出發(fā)，引導(dǎo)學生分析問題、解決問題。如探究綠色植物光合作用的實驗教學過程中，要從多角度分析原因，從多角度比較，整體把握、綜合分析結(jié)構(gòu)與功能之間的關(guān)系。教師還可組織學生進行討論，如對光合作用與呼吸作用的原料、產(chǎn)物、條件、場所和實質(zhì)等方面進行比較，形成較全面的知識網(wǎng)絡(luò)。在探究生物圈中的水循環(huán)、生物圈中的碳—氧平衡時，可以引導(dǎo)學生結(jié)合綠色開花植物體葉的結(jié)構(gòu)特點以及光合作用、呼吸作用等內(nèi)容進行綜合考慮，聯(lián)系植物葉的結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系，分析得出正確結(jié)論。

（三）注重實驗過程中重要概念的整合、觀念的交融

生命觀念的形成，依賴于從眾多概念之間找關(guān)聯(lián)，做提煉。而關(guān)注建立生命觀念的課堂，一定是注意概念整合、觀念交融的課堂。在實驗教學過程中，教師可結(jié)合建構(gòu)和運用模型，將知識的學習與科學方法的運用結(jié)合起來。如學習尿液形成時，教師可為每組學生提供大小不等、顏色各異的小磁塊和腎單位的磁板。學生在磁板的腎小球、腎小囊、腎小管和腎小管周圍的毛細血管處擺放數(shù)量不等、大小不一、顏色各異的小磁塊，模擬尿液形成的濾過作用和重吸收作用。通過模擬探究實驗，發(fā)現(xiàn)內(nèi)在聯(lián)系，歸納形成重要概念，實現(xiàn)概念的整合和觀念的交融。

參考文獻：

[1]趙占良.試論中學生物學的學科本質(zhì)[J].中學生物教學，2016（Z1）.

[2]張穎之，劉恩山.科學本質(zhì)教育的課堂教學方法初探[J].課程·教材·教法，2007（10）.

注：本文系寧夏第五屆基礎(chǔ)教育教學課題研究成果，課題批準號：JXKT-SW-05-003。

編輯 李博寧