摘 要:高中生物實驗是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)意識、提高綜合探究能力的重要途徑,對于提高生物教學(xué)質(zhì)量具有重要意義。當(dāng)前高中生物實驗課教學(xué)存在教學(xué)觀點落后、學(xué)生參與意識薄弱、實驗過程設(shè)計不科學(xué)等問題。為轉(zhuǎn)變教學(xué)過程中存在的這些問題,教師要采取科學(xué)的教學(xué)手段,開展重視過程的探究性實驗,鼓勵學(xué)生使用多種方法展開實驗研究,全面提高實驗技能。
關(guān)鍵詞:高中生物;實驗教學(xué);有效策略;人教版;高考案例
生物是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然學(xué)科,每個生物結(jié)論的得出都要經(jīng)過嚴(yán)密的科學(xué)實驗進(jìn)行論證。當(dāng)前的生物高考也越來越注重對學(xué)生實驗探究能力的考察,實驗教學(xué)的重要性不言而喻。從當(dāng)前學(xué)生的學(xué)習(xí)情況來看,我們的高中生物實驗教學(xué)發(fā)展形勢并不那么樂觀,如何加強對實驗教學(xué)有效性的研究與分析,是教學(xué)工作者需要重點思考的話題。
一、究竟是哪些因素阻撓了高中生物實驗教學(xué)的有效性發(fā)展
1.教師:教學(xué)觀念落后
縱觀當(dāng)前的高中生物實驗課教學(xué)現(xiàn)狀,我們很明顯能發(fā)現(xiàn)課堂中彌漫著濃厚的應(yīng)試教育氣息。教師組織教學(xué)活動以考試為主要目的,滿堂灌式的生物教學(xué)將大量理論知識一股腦倒給學(xué)生,學(xué)生沒有在課堂教學(xué)活動中得到親自實驗的機會。在課堂上,即使教師帶領(lǐng)學(xué)生做實驗,也多以演示實驗為主,大多是將教材上的結(jié)論驗證一遍,學(xué)生缺少進(jìn)行高層次、多元化探究性實驗的機會。
2.學(xué)生:參與意識單薄
長期以來,高中生物實驗課以驗證課本結(jié)論的演示性實驗為主,學(xué)生在實驗學(xué)習(xí)中被要求關(guān)注實驗知識,科學(xué)方法與實踐技能的培養(yǎng)沒有得到關(guān)注。這種課堂教學(xué)造成的結(jié)果就是:學(xué)生對實驗失去興趣,參與意識薄弱,對實驗的好奇度多于科學(xué)分析,參加實驗只是走個過場。學(xué)生的主觀能動性在實驗過程中沒有得到充分發(fā)揮,自主創(chuàng)新能力沒有得到有效培養(yǎng),實驗技能遲遲難以提高。
3.實驗:過程設(shè)計的誤區(qū)
就實驗本身而言,當(dāng)前的高中生物實驗在過程設(shè)計上陷入了一些誤區(qū):學(xué)生通常是先知道實驗結(jié)論,再開展實驗活動。我們所選擇的實驗項目大多是教材上的典型實驗,所以,學(xué)生在參與實驗之前就已經(jīng)通過教材上給出的結(jié)論知道了實驗結(jié)果,在隨后開展實驗的過程中,他們不再對實驗保持絕對的熱情,習(xí)慣直接參考教材給出的實驗步驟,草草了事,導(dǎo)致實驗學(xué)習(xí)的質(zhì)量遲遲難以提升。
二、如何實施高中生物實驗課有效性教學(xué)
1.優(yōu)化實驗項目,激發(fā)學(xué)生的參與興趣
現(xiàn)在的高中生物實驗課之所以激不起學(xué)生的興趣,很大一部分原因就在于實驗項目的陳舊。教材上的幾個典型實驗做了又做,演示了一遍又一遍,學(xué)生容易失去耐心,感受不到新鮮感。為了進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的實驗參與興趣,教師要選擇一些可以引起學(xué)生重視、讓學(xué)生感到新鮮的實驗項目,例如,與高考有關(guān)的實驗、與生活中生物現(xiàn)象有關(guān)的實驗。
2016年北京高考生物第31題是番茄嫁接實驗題(嫁接是我國古代勞動人民早已使用的一項農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù),目前也用于植物體內(nèi)物質(zhì)轉(zhuǎn)運的基礎(chǔ)研究。研究者將具有正常葉形的番茄(X)作為接穗,嫁接到葉形呈鼠耳形的番茄(M)砧木上……),在開展實驗教學(xué)的過程中,教師可以將嫁接選為實驗項目,引導(dǎo)學(xué)生探究果樹嫁接的技術(shù)要點,掌握果樹嫁接成活的原理。教師可以先為學(xué)生講解枝接法,然后,讓學(xué)生依照剪砧、劈砧、削接穗、包扎四個步驟對番茄植株進(jìn)行嫁接。
嫁接實驗需要長時間對植株進(jìn)行觀察,學(xué)生想掌握嫁接技術(shù)必須持續(xù)對實驗對象進(jìn)行記錄。在持續(xù)觀察研究過程中,學(xué)生迫切想要知道植株最終的成長狀況,實驗興趣得到了保持,自然就不會出現(xiàn)在參與實驗過程中無所事事的局面了。選用高考題中的內(nèi)容作為實驗項目,也是為了加強學(xué)生對實驗課程的重視,讓學(xué)生知道高考所考查的都是生活中的生物現(xiàn)象,只有到生活中去實踐、認(rèn)真聽老師的講解,才能在高考中取得好成績,增強用生物知識提高生活質(zhì)量的能力。
2.探究性質(zhì)實驗,允許學(xué)生錯誤操作
無論是哪一門學(xué)科的實驗,都非常重視實驗過程的科學(xué)性和嚴(yán)謹(jǐn)性,實驗過程中一個微不足道的動作,都有可能導(dǎo)致實驗結(jié)果的失敗。教師非常害怕學(xué)生在實驗中犯錯,因此,習(xí)慣于一遍又一遍地告誡學(xué)生這不能做,那不能做,導(dǎo)致學(xué)生在實驗中畏手畏腳,也沒有將教師的話聽進(jìn)去,會犯的錯誤還是繼續(xù)犯。在教學(xué)實踐中我們發(fā)現(xiàn),學(xué)生對于太輕易得來的知識總是不夠重視,容易忘記,教師要讓學(xué)生在允許范圍內(nèi)犯錯,讓他們在參與探究的過程中親自發(fā)現(xiàn)錯誤操作對于實驗結(jié)果的影響。
“植物細(xì)胞的有絲分裂”實驗中,根尖解離之后如果不經(jīng)過漂洗,會與鹽酸同染色劑產(chǎn)生反應(yīng),影響到根尖細(xì)胞內(nèi)染色體呈現(xiàn)的染色效果;“葉綠體中色素的提取與分離”實驗中,層析液浸沒濾液細(xì)線的話,色素就會溶解在層析液中,導(dǎo)致實驗無法完成;“生物組織中蛋白質(zhì)的鑒定”實驗中,蓖麻籽的薄片必須先用95%的酒精洗去油脂,否則會影響對蛋白質(zhì)晶體的觀察等,都是學(xué)生在生物實驗中可能會忽略的問題。開展探究性實驗,就是為了避免教師過多的演示導(dǎo)致學(xué)生實踐能力的削弱!皬哪睦锏,就要從哪里爬起來”,實驗并不是不允許學(xué)生犯錯,而是要學(xué)生在試一試的過程中學(xué)會分析錯誤原因,加強對科學(xué)探究精神的認(rèn)識。
教師在開展探究實驗過程中允許學(xué)生犯錯,但注意要把握一個度的問題。有些實驗如果錯誤操作,可能會帶來危險,對學(xué)生的生命健康造成危害。學(xué)生開展探究性實驗,并不意味著教師就無所事事!皩W(xué)生主體,教師主導(dǎo)”課程教育理念在充分認(rèn)同學(xué)生課堂主人翁地位的同時,也對教師課堂引路人角色做出了界定。教師要在學(xué)生探究實驗過程中來回走動,了解學(xué)生實驗的進(jìn)展,對于實驗過程中出現(xiàn)的普遍性錯誤給予重點指導(dǎo),使學(xué)生深入了解生物學(xué)科本身的特點,養(yǎng)成批判性地獲得教材知識的習(xí)慣。
3.使用不同方法,對比實驗探究效果
教師和教材往往會為學(xué)生給出實驗步驟、實驗結(jié)論,學(xué)生按部就班開展實驗探究,在過程中沒有融入自己的想法與建議,科學(xué)意識和批判意識未能得到良好培養(yǎng)。教師應(yīng)該給學(xué)生提供使用不同方法獲得實驗結(jié)論的機會,讓學(xué)生在對比實驗中加強對實驗探究的認(rèn)識,提高對實驗結(jié)果的認(rèn)同感,學(xué)會選用最科學(xué)的方法來達(dá)到最佳效果。
以“葉綠體中色素的提取和分離”實驗為例,教師可以建議學(xué)生對實驗所取的菠菜與酒精量比例這一問題展開探究,嘗試以10 g菠菜葉與10 ml無水酒精組合、10 g菠菜葉與5 ml無水酒精組合、5 g菠菜葉與10 ml無水酒精組合、5 g菠菜葉與5 ml無水酒精組合等不同方式對實驗進(jìn)行分析。學(xué)生也可以對在干燥濾紙條上劃細(xì)線的不同方法、研缽中加碳酸鈣少量還是較多、烘干后濾紙條上劃細(xì)線的次數(shù)等問題進(jìn)行研究。
通過不同方法,改變實驗中某一定量對實驗進(jìn)行對比研究,可以加深學(xué)生對實驗過程的認(rèn)識,了解不同方法得出實驗結(jié)論的效果,最終提高他們對實驗現(xiàn)象的理解能力,最大限度地發(fā)揮實驗對提高學(xué)生綜合探究能力的效果。
實驗?zāi)芴岣邔W(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力,培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力,發(fā)展科學(xué)探究精神和創(chuàng)新思維精神!笆谌艘贼~不如授人以漁”,在開展高中生物實驗課程教學(xué)的過程中,教師要想方設(shè)法讓學(xué)生親自參與到實驗過程中來,使學(xué)生掌握科學(xué)的實驗方法,讓探究性實驗進(jìn)入生物課堂。為了更好地為學(xué)生創(chuàng)造實驗環(huán)境、提高實驗教學(xué)質(zhì)量,學(xué)校要加大生物實驗室建設(shè)工作力度,為學(xué)生提供專業(yè)、仿真的生物實驗條件,促進(jìn)實驗教學(xué)品質(zhì)的進(jìn)一步提高。
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