認(rèn)識新課程生物模擬實(shí)驗的價值

摘 要 增設(shè)模擬實(shí)驗是義務(wù)教育生物新課程的一個亮點(diǎn)，但是有的教師在實(shí)際教學(xué)中對模擬實(shí)驗存在認(rèn)識不足，利用不足的誤區(qū)。因此對生物學(xué)教學(xué)重點(diǎn)中模擬實(shí)驗的重要作用，淺談了筆者在實(shí)際教學(xué)實(shí)踐中的深刻體會。

關(guān)鍵詞 模擬實(shí)驗 生物學(xué)教學(xué) 生物新課程

中圖分類號 G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 B

1 問題產(chǎn)生的背景

2006年11月，第二筆者有幸參加了山東省初中生物優(yōu)質(zhì)課評選活動并取得了一等獎的成績。課題是九年級下冊“人的性別決定”，其中設(shè)置了一個“模擬探究生男生女機(jī)會”的實(shí)驗。共有18人講此課題，其中有、16位老師把此模擬實(shí)驗當(dāng)作一個小游戲來處理，學(xué)生只是在嬉笑的游戲中度過，沒有起到應(yīng)有的作用，這不禁引起了筆者的深深思考。

為了解目前中學(xué)老師和學(xué)生對模擬實(shí)驗的認(rèn)識程度，兩筆者特地設(shè)計了問卷表，進(jìn)行了本地區(qū)范圍的調(diào)查。調(diào)查發(fā)現(xiàn)許多老師與學(xué)生對于新增的模擬實(shí)驗存在著嚴(yán)重的認(rèn)識不足，他們普遍認(rèn)為模擬實(shí)驗在初中生物教材中分量小，只有4個，可做可不做；就是做也不會嚴(yán)格按照探究實(shí)驗的步驟去做，頂多作為增加學(xué)生興趣的游戲來處理。的確，從表面看來，許多模擬實(shí)驗的操作，就連幼兒園的孩子們都能輕而易舉完成，更何況中學(xué)生呢?然而不做模擬實(shí)驗或是僅將其作為游戲來處理?不但起不到培養(yǎng)學(xué)生動手、動腦能力和實(shí)驗?zāi)芰?，而且還給學(xué)生養(yǎng)成了很不好的習(xí)慣。

2 新課程理念下充分認(rèn)識模擬實(shí)驗的重要性

生物學(xué)是一門實(shí)驗科學(xué)，是探索生命現(xiàn)象的奧秘，揭示生物體生命活動規(guī)律的學(xué)科。一切生命物質(zhì)的變化，不僅受自身各種因素的影響，同時還受外界周圍環(huán)境諸因素的制約，許多現(xiàn)象、規(guī)律是很難直接表示出來的，而說說、看看已經(jīng)不能滿足學(xué)生的探究欲望，更不符合新課標(biāo)中“倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)”的理念。模擬實(shí)驗恰恰能把復(fù)雜的實(shí)際問題轉(zhuǎn)化為理想的簡單問題，使它保留并突出決定事物本質(zhì)屬性的主要因素，排除次要和偶然因素的干擾，達(dá)到應(yīng)有的目的。增設(shè)模擬實(shí)驗可以促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)方式的改變，使學(xué)生能主動地獲取生物科學(xué)知識，體驗科學(xué)過程與科學(xué)方法，形成一定的科學(xué)探究能力、科學(xué)態(tài)度與價值觀，培養(yǎng)創(chuàng)新精神和科學(xué)探究能力。

3 在新課改實(shí)踐中善于挖掘模擬實(shí)驗的重要價值

模擬實(shí)驗雖然不同于實(shí)物實(shí)驗真槍真刀，但同樣也屬于探究實(shí)驗，學(xué)生在操作模擬實(shí)驗的過程中，同樣能達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科興趣，形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度、鍛煉基本實(shí)驗技能、提高學(xué)生的創(chuàng)新能力的作用。

3．1增強(qiáng)學(xué)生的濃厚興趣

著名科學(xué)家愛因斯坦說過：“興趣是最好的老師”。美國心理學(xué)家布魯姆也說過：“學(xué)習(xí)的最大動力，是對學(xué)習(xí)材料的興趣”?？梢?，興趣對于學(xué)習(xí)的重要性。模擬實(shí)驗在培養(yǎng)學(xué)生興趣方面有其獨(dú)特的優(yōu)勢，因為模擬實(shí)驗用適合的模型代替原型進(jìn)行實(shí)驗，與原型實(shí)驗相比，模擬實(shí)驗裝置簡單、形象、生動，易操作，而且貼近生活，正迎合初中學(xué)生的心理發(fā)展，無形中對培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)生物的興趣起了舉足輕重的作用。

3．2培養(yǎng)學(xué)生的嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度

科學(xué)的模擬實(shí)驗?zāi)芘囵B(yǎng)學(xué)生尊重實(shí)驗事實(shí)和觀察到的現(xiàn)象，形成實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)肅認(rèn)真、一絲不茍的科學(xué)作風(fēng)，克服困難、堅韌不拔的科學(xué)品質(zhì)，勤學(xué)好問、勇于探索的科學(xué)精神。

如：在探究尾鰭的作用的實(shí)驗中，受材料和制作水平的限制，可能會造成魚模型與實(shí)魚的差別很大，從而導(dǎo)致實(shí)驗效果不明顯，學(xué)生能否做到實(shí)事求是的記錄觀察結(jié)果?許多模擬實(shí)驗的實(shí)驗?zāi)Ｐ腿缤婢?，過程如同游戲，學(xué)生們能否做到嚴(yán)格按探究實(shí)驗的步驟認(rèn)真操作，一絲不茍?所有這些問題在無形中對學(xué)生的態(tài)度提出了嚴(yán)峻的考驗。如果教師利用好了，將比實(shí)物實(shí)驗所起的作用更大。

3．3提升學(xué)生的實(shí)驗?zāi)芰?/p>

學(xué)生的實(shí)驗?zāi)芰?，是一種綜合的能力，主要可分為實(shí)驗設(shè)計能力、實(shí)驗操作能力、實(shí)驗觀察測量能力、實(shí)驗結(jié)果的記錄、分析總結(jié)和實(shí)驗數(shù)據(jù)的處理能力等5個方面。

實(shí)物實(shí)驗所利用的實(shí)驗方法、技術(shù)和器材都是常規(guī)的，學(xué)生們使用起來比較熟練，設(shè)計思路也比較嫻熟。而模擬實(shí)驗則不同，實(shí)驗設(shè)計靈活，用材五花八門。

如“探究魚鰭在游泳中的作用”，難度最大的是魚模型的制作，用什么材料做魚體，什么材料作魚鰭，要用數(shù)學(xué)的方法計算各部分的比例，要用物理的方法計算各部分的浮力，用美術(shù)的方法進(jìn)行精美組裝，無不展現(xiàn)學(xué)生的綜合素質(zhì)。對于模擬實(shí)驗而言，在結(jié)果處理階段，除了對模型實(shí)驗的結(jié)果進(jìn)行分析、處理之外，還要將模型實(shí)驗的結(jié)果類推到原型上。

又如“模擬探究生男生女的機(jī)會”的實(shí)驗，教材中用黃色乒乓球代表含x染色體的精子和含x染色體的卵細(xì)胞，用白色乒乓球代表含Y染色體精子，用不同顏色的布袋代表母親和父親，實(shí)驗完畢后用數(shù)學(xué)統(tǒng)計法統(tǒng)計出黃色和黃色組合、白色和黃色組合的出現(xiàn)次數(shù)比，然后由乒乓球的組合類推到精卵細(xì)胞的組合上，從而總結(jié)出人類社會中生男生女的機(jī)會，這就鍛煉了學(xué)生嚴(yán)密的邏輯推理能力。

3．4拓展學(xué)生的創(chuàng)新思維能力

模擬實(shí)驗中的思維活動是必不可少的，因為模型是多樣的，實(shí)驗設(shè)計方案因模型不同而異彩紛呈，這給學(xué)生留下了廣闊的思維空間。

如：在“模擬探究生男生女的機(jī)會”的實(shí)驗中，教材中提供的是黃白乒乓球做模型代替精卵細(xì)胞，而學(xué)生的設(shè)計實(shí)驗方案五花八門，有用黑白圍棋子代替精卵細(xì)胞，有用跳棋的；有用黃豆和黑豆的，有用紅豆、綠豆的；有用寫有X、Y的相同紙條的；有用撲克牌的；更有說用糖豆的，用粉筆的……至于裝“精子和卵細(xì)胞”的容器，更是花樣繁多，用鉛筆盒的、用眼睛盒的、用試卷袋的、用手套的、用套袖的、用搓澡巾的，有的干脆用校服2個口袋的：那節(jié)課使我充分地體會到，如果你給學(xué)生一張白紙，學(xué)生會設(shè)計出意想不到的畫卷。

又如：在“模擬保護(hù)色形成過程”的實(shí)驗中，教材提供的模型是用布和各顏色的小紙分別代表環(huán)境和各種體色的動物。在討論設(shè)計方案時，有的學(xué)生提出，不如用紅綠色筆分別在綠色的紙上畫出等量短線，然后測算同學(xué)們數(shù)出兩種顏色短線所用時間，就簡單的多了。一石激起千層浪，學(xué)生的思維一下子活了起來。另一學(xué)生接著說，手工畫不準(zhǔn)確，可改成用電腦畫效果更好；話音剛落，反對意見即出，我們的生活環(huán)境是_二維立體的，而紙是平面的，模擬結(jié)果可能與事實(shí)偏差很大，我們可以選用白色紙盒做環(huán)境，在其內(nèi)放人一層普通大米，然后再摻入20粒白色和黑色香米，然后讓同學(xué)們從普通大米中撿出黑白香米，分別測算用的時間，從而體會動物保護(hù)色的作用；有的學(xué)生又提出反對意見，這樣操作雖然貼近真實(shí)，但不實(shí)惠，可以利用教學(xué)樓前的草坪，在上面放上紅、黃、綠三色毛線頭，然后統(tǒng)計在規(guī)定時間內(nèi)找到各色線頭的數(shù)量。

再如：在“模擬血型鑒定”的實(shí)驗中，教材中提供的材料是，模擬“A型血”(硝酸鉛)，“B型血”(氯化鋇)，“O型血”(蒸餾水)，“AB型血”(上述“A型血”和“B型血”等量混合)和“A型血清”(硝酸銀)，“B型血清”(碘化鈉)；其中的重金屬容易造成環(huán)境污染，怎樣改進(jìn)呢?看看學(xué)生的創(chuàng)造發(fā)明見表1。

這樣的材料在生活中隨處看見，又能說明問題。學(xué)生驚人的創(chuàng)造力可遠(yuǎn)不止這些，在此僅舉三例。

仁者見仁，智者見智，新教材只不過給教師提供了一個教育的平臺，如果每位教師都充分的利用好了，那么教師與學(xué)生開創(chuàng)的將是一片新天地。