巧妙設(shè)計實驗課 提高生物科學(xué)素養(yǎng)

陸新華

高中生物教材中大量的實驗，尤其是探究性實驗的設(shè)置，給生物教學(xué)帶來了諸多不便，而生物實驗課是生物教學(xué)的主體內(nèi)容，能切實培養(yǎng)學(xué)生的探究創(chuàng)新實踐能力，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，所以如何設(shè)計實驗課，靈活變動實驗教學(xué)內(nèi)容是上好實驗課的關(guān)鍵。

1 精心打造實驗教案。注重師生互動

“沒有最好的實驗課，只有更好的實驗課?！币惶煤谜n精心準(zhǔn)備必不可少。實驗材料的選擇、實驗的流程、實驗結(jié)果的展示都是實驗取得成功的要素，所以一份周全的教案是必需的。很多教師實驗課只注重形式，認(rèn)為只要讓學(xué)生動動手，做出實驗結(jié)果就算成功了，其余的都屬于棒枝末節(jié)并不需要。素不知在生物教學(xué)中實驗課的地位相當(dāng)高，生物學(xué)是一門以實驗為主的學(xué)科，是一門探究性學(xué)科，所以學(xué)生的實驗課并不是簡單的動動手，依照教材內(nèi)容按部就班的操作，需要學(xué)生在實驗過程中理解實驗的目的，揣摩實驗的流程，領(lǐng)悟?qū)嶒灥囊饬x，而這些教師可以通過詳細(xì)完善的教案呈現(xiàn)給學(xué)生。雖然制定一份教案并不能就此說明實驗成功了，但至少是一堂實驗課成功的前提。

實驗過程中學(xué)生是主體，學(xué)生的動手操作能力、縝密思維能力是生物科學(xué)素養(yǎng)的體現(xiàn)，教師需要在學(xué)生實驗過程中及時給予幫助，在學(xué)生遇到實際問題時給予正確的指導(dǎo)，從而進(jìn)一步有效地提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。但是一堂實驗課學(xué)生有時不少于五六十人，要給每一位學(xué)生進(jìn)行面對面的指導(dǎo)是不可能的，也是不切實際的，所以這就需要教師在制定實驗教案中能關(guān)注到實驗過程中有可能出現(xiàn)到的問題，同時在實驗過程中應(yīng)該有選擇地、有目的的以個別學(xué)生為代表加以重點指出，這也從另一方面體現(xiàn)了師生之間的互動。

一份好的實驗教案不但能使實驗順利地開展，還能給予學(xué)生實驗后充足的思考余地，擴(kuò)大實驗的成果。

2 合理編排實驗，培養(yǎng)學(xué)生“善察、善思、善行”

善察、善思、善行是生物科學(xué)素養(yǎng)的重要體現(xiàn)。善察，就是善于發(fā)現(xiàn)，而且要去解決；善思，就是要善于思考問題，而且是周全地思考問題；善行，就是理論與實際結(jié)合的有效實踐。生物教學(xué)的目的之一就是要培養(yǎng)學(xué)生的善察、善思、善行，而實驗教學(xué)就是培養(yǎng)學(xué)生這一品質(zhì)的有效途徑。

“有限的時間需要高效地利用”，要上好短短的45min一節(jié)實驗課，要切實培養(yǎng)學(xué)生的“善察、善思、善行”，教師就得合理編排實驗。比如在“探究影響酶活性的因素”這一實驗中，通常探究的影響因素是溫度和pH，則在溫度和pH分別為自變量時，反應(yīng)物與對應(yīng)的酶應(yīng)有所選擇使用。教師要使學(xué)生明確前者常用淀粉與淀粉酶，后者常用過氧化氫和過氧化氫酶，同時啟發(fā)學(xué)生回答如此選擇的原因。當(dāng)然僅僅如此設(shè)置實驗并不能提升本節(jié)實驗課的教學(xué)意義。既然是探究實驗，教師應(yīng)當(dāng)充分調(diào)動學(xué)生的主觀能動性，還可以讓學(xué)生進(jìn)一步探究影響酶促反應(yīng)速度的因素，讓學(xué)生分組羅列影響因素，比如反應(yīng)物濃度、酶濃度等，再分組進(jìn)行探究實驗，并將所測得數(shù)據(jù)繪制成圖形進(jìn)行比較。同時教師還可以提出課后學(xué)生可在家探究加酶洗衣粉中添加酶的種類及洗滌效果。這樣精心編排的實驗，就能在教學(xué)上起到很重要的作用。測量、統(tǒng)計、比較都是生物學(xué)上最常用的研究方法，這些方法在這個實驗中都用到了；用圖形式表達(dá)結(jié)果，有利于培養(yǎng)學(xué)生的信息表達(dá)和交流能力；對實驗結(jié)果的分析，有利于學(xué)生進(jìn)一步理解酶反應(yīng)曲線，并且有利于培養(yǎng)學(xué)生的思維能力；實驗指導(dǎo)中提出的最后一個課后探究，并不能通過本實驗得到答案，尚需學(xué)生設(shè)計新的實驗，這又有利于培養(yǎng)學(xué)生的研究能力和創(chuàng)造能力。

又如選修三中固定化酵母的實驗需要對酵母菌進(jìn)行固定化，而果酒的制作也需要酵母菌，教師便可以將這兩個實驗編排在一起，對比兩種實驗裝置，同時還可以設(shè)計一系列問題進(jìn)行探討，如果酒發(fā)酵的條件，固定化的酵母添加于果酒制作過程中的效果如何等。由于這些實驗并不是一朝一夕就可以完成，所以還可設(shè)計表格用于每天的觀察記錄、情況分析，學(xué)生共同討論實驗結(jié)果及對實際生產(chǎn)的應(yīng)用。

善察者明，善思者智，善行者遠(yuǎn)。讓教師從現(xiàn)在開始，換一種觀念、換一種思維、換一種行為，和學(xué)生一起做實驗。

3 堅持實驗課的開放性。注重課外的延伸

任何一種課堂教學(xué)的模式都不是固定不變的、靜止的，實驗課也同樣如此。一個好的教學(xué)模式應(yīng)具有開放前瞻的教學(xué)思想、科學(xué)新穎的教學(xué)設(shè)計、靈活創(chuàng)新的教學(xué)內(nèi)容和務(wù)實高效的教學(xué)效果。實驗課應(yīng)具有教學(xué)內(nèi)容的開放，教學(xué)方法的開放、教學(xué)時空的開放。

實驗教學(xué)內(nèi)容的開放是指來源于教材，又不能拘泥于教材，教師應(yīng)適當(dāng)補(bǔ)充有利于激發(fā)學(xué)生興趣、培養(yǎng)能力、發(fā)展個性的新信息，也可讓學(xué)生參與選擇。如在“葉綠體中色素的提取和分離”實驗中，所選的材料不一定就用教材上的指定材料菠菜，可以讓學(xué)生課前在校園內(nèi)分組采摘不同植物的綠葉，然后回到實驗課上提取色素進(jìn)行分離比較。這不但調(diào)動了學(xué)生的積極性，而且不經(jīng)意地將學(xué)生從課內(nèi)帶到了課外。

實驗教學(xué)方法的開放性是指教學(xué)方法不固定，應(yīng)靈活多變，學(xué)生可自主選擇適合自己的學(xué)習(xí)方法。如在“觀察植物細(xì)胞的有絲分裂”實驗中，正確的操作步驟是解離、漂洗、染色、制片，如果沒有按照順序或者缺少具體的某一步結(jié)果會怎樣？教師可以選定學(xué)生在每一步操作后都在顯微鏡下觀察，對比出步驟問的差異。當(dāng)然也存在一些實驗，學(xué)生在改變實驗步驟后并不影響實驗結(jié)果的，在這種情況下教師就該鼓勵學(xué)生討論分析，共同尋找到最適的方法。在此過程中，學(xué)生也能體會到實驗中的省時、省材等原則。實驗教學(xué)時空的開放指的是生物實驗并不只局限于實驗課上，可以延伸至常規(guī)課堂教學(xué)上，可以延伸至課余時間、課外活動，甚至可以延伸至校外、社會生活中。一堂實驗課能讓學(xué)生課上有充足的收獲，課后還能帶著問題孜孜不倦地鉆研，有著濃厚興趣地探究，不能不說是一堂出彩的實驗課。

帶著滿足感離開實驗室，帶著求知心繼續(xù)前行，這不但是學(xué)生，更是教師應(yīng)有的心態(tài)。

教師給予學(xué)生的并不僅僅是知識、題目的答案，還應(yīng)有解決問題的方法、能力及科學(xué)的思想。在實驗教學(xué)中，教師巧妙地設(shè)計好實驗，既能體現(xiàn)教師的教學(xué)素質(zhì)，又能切實地提高教學(xué)效果，提高學(xué)生生物科學(xué)素養(yǎng)。當(dāng)然，生物科學(xué)素養(yǎng)的提高不是一朝一夕就能完成的，因此，教師在教學(xué)過程中更應(yīng)看重的是鉆研本身的過程，不需要太介意結(jié)果。通過這個過程讓學(xué)生體會實驗的要點、實驗的設(shè)計、如何探究、如何找到解決問題的最佳途徑，讓學(xué)生從被動地接受慢慢轉(zhuǎn)變成主動地獲取，讓學(xué)生逐漸養(yǎng)成探究的態(tài)度和科學(xué)的思維習(xí)慣，可以說這種素質(zhì)的形成對以后成就任何一門職業(yè)都是受益匪淺。