摘 要:提高生物學(xué)素養(yǎng)是新課標(biāo)的基本理念之一,但因課時緊張而不開設(shè)實(shí)驗(yàn)課或減少實(shí)驗(yàn)課課時、學(xué)生被動做實(shí)驗(yàn)、聽實(shí)驗(yàn)、看實(shí)驗(yàn)等是高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)依然存在的一些問題,本文就存在的問題提出了通過學(xué)習(xí)提高自身科學(xué)素養(yǎng),轉(zhuǎn)變教師的實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念;通過課堂展示激發(fā)學(xué)生的動手欲望,并深層思考;通過鼓勵學(xué)生反客為主,對教材實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究與改進(jìn);通過整合教材,挖掘生物實(shí)驗(yàn)史的教學(xué)價值等生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的策略。
關(guān)鍵詞:高中生物;生物實(shí)驗(yàn);教學(xué)策略
一、 問題的研究背景
新課標(biāo)的基本理念之一是提高生物學(xué)素養(yǎng),趙占良先生在其講座《聚焦核心素養(yǎng),彰顯育人價值——高中課標(biāo)和教材修訂的基本思路》中提到,生物學(xué)科核心素養(yǎng)主要在“生命觀念、理性思維、科學(xué)探究、社會責(zé)任”四個方面來體現(xiàn),而對科學(xué)探究的解讀中提到“學(xué)生能夠發(fā)現(xiàn)現(xiàn)實(shí)世界中的生命科學(xué)問題,針對特定的生物學(xué)現(xiàn)象,進(jìn)行觀察、提問實(shí)驗(yàn)設(shè)計、方案實(shí)施以及結(jié)果的交流與討論,在開展不同的工作中,都樂于并善于團(tuán)隊(duì)合作。”可見實(shí)驗(yàn)的地位。
另外,隨著素質(zhì)教育的大力提倡,實(shí)驗(yàn)題在近幾年高考理綜中的占分比重逐年提高。就2016年的高考來說,生物許多題目都是命題者基于教材實(shí)驗(yàn)的大背景下來進(jìn)行命題的,例如新課標(biāo)Ⅰ卷選擇題第3題、新課標(biāo)Ⅱ卷第29題,都是基于人教版必修1P83探究實(shí)驗(yàn)“影響酶活性的條件”;再如新課標(biāo)Ⅲ卷選擇題第2題、第4題也是基于教材中的相關(guān)實(shí)驗(yàn)來進(jìn)行命題的,這與《普通高等學(xué)校招生全國統(tǒng)一考試大綱的說明》對考生提出的考試能力要求是完全符合的。
二、 生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)目前存在的一些問題
目前實(shí)驗(yàn)教學(xué)的情況依然存在一些問題,例如因?yàn)檎n時緊張而不開設(shè)相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)課,或者減少實(shí)驗(yàn)課的課時,只由教師在課堂上表述或者照本宣科,學(xué)生則由動手做實(shí)驗(yàn)變成了看實(shí)驗(yàn)或者是聽實(shí)驗(yàn);部分學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課上走馬觀花,并沒有真正投入到實(shí)驗(yàn)當(dāng)中,重實(shí)驗(yàn)結(jié)果不重視實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析,對實(shí)驗(yàn)的根本目的缺乏深刻的認(rèn)識,對實(shí)驗(yàn)相關(guān)原理及知識點(diǎn)容易遺忘,正是所謂的“左耳進(jìn),右耳出”,這與提高生物學(xué)素養(yǎng)的新課標(biāo)理念是背道而馳的。
三、 高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的一些策略
那么,如何讓學(xué)生不再“左耳進(jìn),右耳出”呢?大多數(shù)學(xué)生有參與實(shí)驗(yàn)的強(qiáng)烈需求,而參與度在很大的程度上可以影響學(xué)生對該實(shí)驗(yàn)形成的知識體系,因此如何提高生物實(shí)驗(yàn)學(xué)生的參與度,是生物教學(xué)工作者共同面臨的一個重要課題。下面筆者就在生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐中的不斷嘗試所獲得的一些教學(xué)成果,也談一談生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的策略。
(一) 通過學(xué)習(xí)提高自身科學(xué)素養(yǎng),轉(zhuǎn)變教師的實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念
新課程標(biāo)準(zhǔn)要求教師更多的選用探究式的課堂教學(xué)方式,這種教學(xué)方式將促使學(xué)習(xí)方式從被動性的學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)為探究性學(xué)習(xí),這就需要教師自己要有設(shè)計實(shí)驗(yàn)的能力,以利于在教學(xué)中指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計實(shí)驗(yàn)。因此教師應(yīng)通過不斷地加強(qiáng)課改的理論學(xué)習(xí)提高對實(shí)驗(yàn)教學(xué)的認(rèn)識,使開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)的動力由外在逐步轉(zhuǎn)為內(nèi)在的,自發(fā)的動力,積極地去創(chuàng)造條件,完成課標(biāo)所規(guī)定的實(shí)驗(yàn)、探究等活動。此外,生物教師應(yīng)不斷提高自身的實(shí)驗(yàn)素質(zhì),對生物實(shí)驗(yàn)需要使用的儀器、設(shè)備做到規(guī)范操作,實(shí)驗(yàn)操作方法步驟做到科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)。只有自身水平不斷提高才能幫助和引導(dǎo)學(xué)生通過科學(xué)實(shí)驗(yàn),探索科學(xué)方法,提高科學(xué)素養(yǎng)。
(二) 通過課堂展示激發(fā)學(xué)生的動手欲望,并深層思考
課堂的學(xué)習(xí)展示是一個重要的教學(xué)環(huán)節(jié),是學(xué)生在獨(dú)立完成或者小組合作的基礎(chǔ)上,采用口頭語言、實(shí)驗(yàn)?zāi)P偷榷喾N形式出示學(xué)習(xí)成果,分享學(xué)習(xí)體驗(yàn)的過程。
1. 利用智能手機(jī)等輔助工具進(jìn)行實(shí)驗(yàn)結(jié)果展示
“觀察DNA、RNA在細(xì)胞中的分布”“觀察線粒體和葉綠體”“觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原”“觀察細(xì)胞的有絲分裂”等需要使用顯微鏡觀察的此類實(shí)驗(yàn),可利用智能手機(jī)的“相機(jī)”功能展示實(shí)驗(yàn)結(jié)果,攝像頭能把顯微鏡下所觀察到的視野進(jìn)行拍照或者錄像,這樣各實(shí)驗(yàn)小組中在班級里進(jìn)行展示,既直觀,又能激發(fā)各小組的比賽欲望,而且還能夠根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行討論實(shí)驗(yàn)成功或者失敗的原因,進(jìn)而轉(zhuǎn)化為對實(shí)驗(yàn)深層次的思考。
例如,在“觀察細(xì)胞有絲分裂”這個實(shí)驗(yàn)中,首先借助智能手機(jī)的后置相機(jī),將每一個小組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行拍照,然后由各小組根據(jù)有絲分裂的各個時期先后順序整理相片并進(jìn)行展示,同時接受其他小組的提問,再進(jìn)行集體思考:為什么不能觀察到細(xì)胞有絲分裂的動態(tài)變化?如何才能夠觀察到各個分裂時期的細(xì)胞?為何有些小組的視野細(xì)胞重疊,看不到染色體?觀察到染色體,可是著色很淺,這是為什么?本實(shí)驗(yàn)的成功之處和不足之處有哪些?
之后教師給予及時的多層次評價,實(shí)驗(yàn)成功的小組和實(shí)驗(yàn)失敗的小組都能有所收獲,必定對有絲分裂的相關(guān)實(shí)驗(yàn)知識印象深刻。
2. 利用自制教具或模型進(jìn)行課堂展示
在日常生活中選擇合適的材料提供給學(xué)生制作模型,能夠在一定程度上提高學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的參與度和好感度。例如小朋友手工用的黏土可以用來嘗試制作真核細(xì)胞的三維結(jié)構(gòu)模型,圍棋的黑白子可以在“性狀分離比的模擬實(shí)驗(yàn)”中使用。
在“減數(shù)分裂”這一節(jié)內(nèi)容上,筆者用彩色硬紙板進(jìn)行了幾次教學(xué)嘗試。第一次嘗試是將不同顏色的硬紙板分到各小組,由小組利用老師所提供的材料在課后討論并制作減數(shù)分裂的各個時期變化,再進(jìn)行小組展示;第二次嘗試進(jìn)行了修改,由教師提供染色體模型,各小組利用模型,根據(jù)課本描述的減數(shù)分裂的特點(diǎn),在白紙上模擬減數(shù)分裂的過程,并思考:如何理解同源染色體、聯(lián)會、四分體交叉互換等概念;減數(shù)分裂染色體數(shù)目減半發(fā)生在什么時期?同源染色體有什么行為?非同源染色體之間有什么行為?你們是如何理解減數(shù)分裂過程中染色體在各時期的行為?之后選擇一些小組進(jìn)行展示。本來晦澀難懂的知識點(diǎn)通過小組討論和展示,學(xué)生理解減數(shù)分裂相關(guān)過程會有一定的幫助。
(三) 通過鼓勵學(xué)生反客為主,對教材實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究與改進(jìn)
實(shí)驗(yàn)材料并不一定要完全按照教材的要求機(jī)械照搬,鼓勵學(xué)生用其他材料代替。如“綠葉中色素的提取和分離”,學(xué)生可以在校園中選擇葉片,帶到實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行實(shí)驗(yàn),因?yàn)槭菍W(xué)生自己帶來的葉片,會對本組實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生很大的興趣,也會對其他小組的結(jié)果感興趣。
再如“植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離及質(zhì)壁分離復(fù)原”實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)桌上提供的材料有:紫色洋蔥、白色洋蔥、鴨跖草、5%蔗糖溶液、30%蔗糖溶液、60%蔗糖溶液等。教師引導(dǎo)學(xué)生探究的方向:實(shí)驗(yàn)材料選用紫色材料和白色材料結(jié)果如何?選用紫色洋蔥外表皮的意義何在?使用不同濃度的蔗糖溶液,現(xiàn)象如何?
可以看出,學(xué)生由照本宣科做實(shí)驗(yàn),變成了設(shè)計實(shí)施探究性實(shí)驗(yàn),由被動變主動,能力有一定的提高,亦激發(fā)起學(xué)生的探究興趣。
(四) 通過整合教材,挖掘生物實(shí)驗(yàn)史的教學(xué)價值
光合作用的發(fā)現(xiàn)史、細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索史、生長素的發(fā)現(xiàn)史等這些教材中的生物實(shí)驗(yàn)史,不僅能夠呈現(xiàn)生物學(xué)知識的發(fā)現(xiàn)過程,還能體現(xiàn)科學(xué)實(shí)驗(yàn)、科學(xué)研究的一般方法。教師通過整合教材,充分運(yùn)用這些生物實(shí)驗(yàn)史,幫助學(xué)生了解科學(xué)研究的一般方法,實(shí)驗(yàn)設(shè)計的原則,激發(fā)他們的探究熱情,還要在“潤物細(xì)無聲”中培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神,讓學(xué)生學(xué)會根據(jù)實(shí)驗(yàn)事實(shí),對實(shí)驗(yàn)本質(zhì)進(jìn)行深層次的分析。
四、 結(jié)語
高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)就是為了提高學(xué)生的生物學(xué)素養(yǎng),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神,使學(xué)生養(yǎng)成良好的實(shí)驗(yàn)態(tài)度,更好地掌握實(shí)驗(yàn)操作步驟,便于對抽象概念的理解,掌握相應(yīng)的生物知識。從根本上來說,通過實(shí)驗(yàn)就是將感性的知識和理想相結(jié)合,讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)來了解問題的本質(zhì)。由此可見,教無定法,在新課改的前提下,教師通過不斷地提高自身的專業(yè)水平和科學(xué)素養(yǎng),高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)不斷地完善,適應(yīng)課改要求,以此來提高學(xué)生的綜合能力,開拓學(xué)生的創(chuàng)新思維,使學(xué)生不再“左耳進(jìn),右耳出”,重視生物實(shí)驗(yàn),愛上生物實(shí)驗(yàn)。
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作者簡介:
凌鶴,廣西壯族自治區(qū)百色市,百色市百色高級中學(xué)。