高中生物实验教学思考

高中生物实验教学思考

摘要:文章从提高各方面对实验教学的重视、选用多样化的实验课型、提升实验课的趣味性、丰富实验课的教学组织形式、融合实验课程与先进教育技术、针对实验结果进行评价反馈六个方面对高中生物实验教学进行了思考。

关键词:高中生物实验教学;探究型实验课;教学组织形式

时代要求中学生物教学要与实验探究紧密结合,以发展学生的科学素养、创新精神与实践能力。因此,新一轮课改在全国推行后,涉及制定实验方案、新生物技术的内容频频出现在生物试题中。这就意味着素质教育对教师的要求不仅是让知识在学生大脑里有效的内化,还要培养学生的动手能力。因此,教师应注重将日常教学与生物实验有机结合,让学生的科学思维和实验操作能力得到良好的发展[1]。

一、提高各方面对实验教学的重视

在高考以笔试为主体的背景下,生物实验课在许多中学成了一种能不开展就尽量不开展的课程,加之多媒体技术的发展,许多实验课就在教师播放的视频中进行了“实验”。实践证明,实验探究是培养学生动手、观察、分析、归纳的重要途径,实验的每个环节都是对学生科学思维有效的训练[2]。因此,开展实验性的课堂教学远比让学生通过题海战术来记忆实验步骤的意义深远。鉴于此,笔者认为主要从以下两个方面来营造学校实验课的氛围。

(一)地方及学校领导层面

地方教育政府和学校应该从精神上认识到实验教学对学生全面发展的重要性,不能以绝对的成绩导向来衡量学校的办学水平。政府可每学期举办实验教学或实验技术及装备改进的教学比赛项目,以鞭策教师对实验教学的思考与创新。同时,地方政府给予经济支持学校实验设备的更新购买,如微生物培养、细胞培养及植物组织培养等设备仪器,不能总是停留在显微镜就是学校的高端产品时代[3]。事实上,生物学与医学、农学具有非常直接的联系,因此,以上技术已成为当代生物科学实验中最基础的技术。正因为如此,这些技术也逐渐登上了高考的舞台。如果学生能亲自操作,这不仅可以帮助学生了解生物学科在社会实践上的运用,升华其对生物知识的认识,还可以为学生的职业规划提供参考。学校可组织教师开设校本课程,为符合自身特色的校本课程提供平台及支持,如开设校园植物无土栽培的课程,打造相应的温室等。

(二)教师层面

许多教师在教学中能感受到学生对实验的热爱,也清楚实验教学对培养学生思维、动手、创新等能力的好处,但碍于实验的周期与教学时间的冲突,以及操作上的盲区,如选修中的微生物培养、组织培养、酵母细胞的固定等是大部分教师都没有学习过的技术,教材中要求的实验便被教师在执教中放弃了[4]。因此,教师要将精神上重视实验转化到实际行动上,首先,要充分准备实验,课前教师应亲自准备实验器材及试剂,并提前预做实验,记录下实验结果和实验中不易操作的步骤,做到心中有数,并规划实验教学周期。其次,生物教师应积极参加实验技能培训,以适应当下实验教学对教师实验技能的要求。最后,教师应当积极思考,努力挖掘符合本校实验开展的生物资源。

二、选用多样化的实验课型

高中阶段是学生形成生物学概念的重要时期,而验证型实验对学生形成生物概念、理解和掌握生物规律具有重要的作用,鉴于高中学生处于发育阶段,生理和心理还不成熟,因此高中实验主要以验证型为主,但验证性实验会阻碍学生科学思维的发展,并减少实验带给学生自主探究的乐趣。因此,丰富实验课课型具有重要的意义。

(一)多开展探究型实验课

教材中除了规定的实验教学内容外,可开展的探究性实验比较多。比如,教师在教学必修一时可以开展酵母菌呼吸作用使液滴移动的探究实验;教学必修二时可以开展果蝇的遗传实验;教学必修三时可以探究培养瓶中大肠杆菌的生长曲线,选修中可以开展葡萄酒的制作。学生可以在这些探究型实验中夯实自己的基础,对实验中遇到的问题和处理方式也会有自己的见解。此外,实验课除了穿插在日常教学中,如显微镜观察、血型鉴定、模型制作及过程模拟等,还可以利用学生的课余时间,如上述提到的葡萄酒的制作可以在高二上学期结束后利用暑假以综合实践的形式进行。

(二)开发探究型实验课

教材中的常规课可以设计成实验来进行,如探究生长素的两重性这一节内容中,教师可以以富贵竹为实验材料,以根的长度或数量多少作为实验测量值,让学生探究生根粉对富贵竹的生长影响,将实验数据进行统计,再画出曲线图。通过亲手画曲线图,学生能更好地理解激素不是浓度越高就越能促进植物的生长,并掌握判定某浓度激素对植物是促进还是抑制作用要与对照相比的基本科学思维。这样的课型转变设计不仅能避免讲述型课堂的枯燥无味,还能多方面促进学生核心素质的提升[5]。

三、提升实验课的趣味性

目前,中学生物的实验课一般都按照讲述实验原理、实验目的、实验步骤及结果观察等流程实施,因流程和实验时间紧迫的原因,教师在实验课上往往忽略实验课理论知识部分的趣味性设计。实践表明,适当设置疑问可以更好地激发学生学习的热情。如在用高倍镜显微镜观察叶绿体和线粒体的实验中,教师可以问:“制作菠菜临时装片时为什么滴清水?人口腔上皮细胞为什么滴生理盐水?”这样的问题能引发学生思考,加强学生利用知识解决问题的能力,同时还可以引起他们对实验注意事项的关注。此外,学生并不清楚实验中注意事项的含义是什么[6],因此课中教师也可以设计让学生适当故意试错的环节。如上文所述的在用高倍镜显微镜观察叶绿体和线粒体的实验中,并不是所有学生都清楚制作菠菜临时装片时滴清水,而人口腔上皮细胞滴生理盐水的原因。因此,针对这部分学生,教师可以让他们在实验时试着进行“错误”的尝试,然后让其观察实验现象。又如在进行观察DNA和RNA在细胞中的分布实验时,许多学生会撕取洋葱鳞叶外表皮,这时教师可以引导他们做两组实验,一组是观察表皮细胞,另一组是观察外表皮细胞,让学生自主去探究两者的区别。通过观察,学生会得出外表皮有颜色会影响观察的结论。因此,这样的试错可以帮助学生解决对实验中“不可以做”的疑惑,激发学生对实验课的兴趣,从而提高实验课的教学效果。

四、丰富实验课的教学组织形式

当下,高中生物实验课大多是两个学生一组共用一套实验器材,这样分组进行实验有利于培养学生间的协作能力。但是若每节课都是这样的分组形式就过于常态化,使课程没有新颖感,甚至在这种分组模式下形成了总是某个学生做,另一个学生看的特定角色,实验教学也就失去了促进全体学生全面发展的积极作用。因此,教师应该多变化课程的组织形式以提高学生实验积极性,比如,鼓励学生与不同的同学进行合作;在实验进行中引入小组竞赛制;如果实验材料允许多样化,还可以让不同的小组进行不同取材等。

五、融合实验课程与先进教育技术

教学中,高中实验课容易被教师转化成普通课来实施的重要原因是教学课时紧。一节课通常只有40min,在这段时间中,教师要讲述实验原理、过程及方法等,而学生需要在听完理论知识后对实验的内容进行相关的梳理,因此学生用于动手做的时间少之又少。一方面,学生往往就是根据实验步骤机械地完成实验,没有足够的时间对实验结果进行分析,而实验失败的学生也没有时间对实验进行更正。另一方面,教师也没能更好地引导学生分析实验,甚至没有对学生实验的运用或改进进行迁移训练。因此,为了给实验课留下更多的时间,教师可以尝试运用微课、翻转课堂等新技术在实验课前把必要的理论知识进行讲授,必要时还可以对实验中操作烦琐及重要的步骤进行录制,让学生在课前能更多地对实验课的内容进行思考。

六、针对实验结果进行评价反馈

目前,大部分高中教师都没有在实验结束以后要求学生写实验报告,这样很容易使学生形成一个实验课就是动手“耍一下”的印象,也不能达到促进学生思考的目的。因此上完实验课后,教师应该要求学生对所做实验进行实验报告的撰写或完成一个简短的反馈总结。事实上,要求学生写做完实验后的感受,一方面,可促进他们进行反思,培养其正确的操作或更严谨的实验思维;另一方面,对实验设计的改进有非常大的帮助,尤其是在实验失败的时候,根据这些实验反馈的结果,教师可以组织学生对实验过程中的不足进行研讨,并适时调整实验方案,引导学生设计符合实验项目需要的可行性方案,并再次实验。这既调动了学生的学习兴趣和积极性,也推进了实验有效进行,为今后开展类似的实验提供了改进依据。总之,有效开展高中生物实验教学是新课改的迫切要求。学校必须充分认识到生物实验对学生综合能力培养的重要性,保障开展生物实验教学的基础设备能跟上新时代教育的需求。而教师在转变观念的同时,还应该积极开展一些与现代生物技术息息相关的生物实验课程,让学生体会生物学科与生活、社会、自然的联系,从而激发学生探究和学习的兴趣。由于生物实验教学正处于一个亟须发展的时期,因此每一个生物教师应当正视生物实验教学中出现的问题,并积极解决,优化实验教学,最终促进生物学科素质教育目标的实现。

参考文献:

[1]田非.高中生物课有效教学模式:“指导—自主探究式”教学模式[J].中国校外教育,2014(12):463.

[2]万占军.高中生物实验教学初探[J].中国校外教育,2015(4):86.

[3]潘金龙.刍议高中生物实验教学现状及应对策略[J].黑龙江教育(理论与实践),2015(2):47.

[4]赵大梅.浅谈新课程理念下如何优化生物实验教学[J].黑龙江教育(理论与实践),2014(12):29-30.

[5]李妙娜.高中生物实验教学的研究[J].山西师范大学学报(自然科学版),2014(28):67-69.

[6]邢爱萍,苑娟,褚意新.微课在物理化学实验教学中的应用探讨[J].中国教育技术装备,2019(12):1-3.

作者:李恋龙 祁伟亮 单位:成都师范学院