巧妙化解生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的困境

　　摘 要： 生物學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)，生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)是中學(xué)生物學(xué)教學(xué)的重要組成部分，是學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)課程的基本方式之一，生物學(xué)科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)在很大程度上有賴于生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)。本文在分析高中生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，闡述了影響生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的主要因素，并就如何化解中學(xué)生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的困境，促使生物教學(xué)與生物新課程接軌，提出幾個應(yīng)對策略：加強(qiáng)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)和巧妙利用資源；合理安排實(shí)驗(yàn)，有效解決課時緊的問題；改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)評價(jià)方法。
　　關(guān)鍵詞： 生物實(shí)驗(yàn) 教學(xué)困境 應(yīng)對策略
　　生物學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)，生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)是中學(xué)生物學(xué)教學(xué)的重要組成部分，是學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)課程的基本方式之一，生物學(xué)科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)在很大程度上有賴于生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)［１］。生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)對培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、思維能力、動手能力和創(chuàng)新能力等綜合素質(zhì)有著不可替代的作用，因此加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，在提倡素質(zhì)教育的今天，顯得更加突出，尤為重要。我對我區(qū)多所中學(xué)的生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀進(jìn)行了調(diào)查，對調(diào)查的有關(guān)數(shù)據(jù)、資料進(jìn)行了歸納、分析，闡述了影響高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的主要因素，并就這些影響因素提出了應(yīng)對策略。
　　一、高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀分析
　　（一）實(shí)驗(yàn)教學(xué)裝備缺乏，實(shí)驗(yàn)員不夠?qū)I(yè)。
　　實(shí)驗(yàn)室條件、實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備、實(shí)驗(yàn)材料、實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)等是完成好實(shí)驗(yàn)教學(xué)的必備硬件條件。但是由于近幾年的新課程改革，中學(xué)生物教材發(fā)生極大變動，不僅對原有的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了改動，同時還增加了許多探究實(shí)驗(yàn)，導(dǎo)致各校實(shí)驗(yàn)室原有的實(shí)驗(yàn)教學(xué)必備的硬件及儀器設(shè)備，無法滿足現(xiàn)行教材對實(shí)驗(yàn)設(shè)備的需要。
　　另外，生物實(shí)驗(yàn)員不夠?qū)I(yè)也是影響實(shí)驗(yàn)開設(shè)的主要原因之一。據(jù)調(diào)查我區(qū)除了個別重點(diǎn)中學(xué)所配備的生物實(shí)驗(yàn)員比較專業(yè)，能協(xié)助任課教師準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)外，大部分學(xué)校所配備的生物實(shí)驗(yàn)員并不具備豐富的生物實(shí)驗(yàn)知識和熟練的實(shí)際操作技能，僅相當(dāng)于儀器保管員。
　?。ǘ┙虒W(xué)課時緊，教學(xué)任務(wù)重。
　　教學(xué)課時緊，教學(xué)任務(wù)重，教學(xué)內(nèi)容難以完成，是影響實(shí)驗(yàn)開設(shè)的主要原因。大部分學(xué)校高一、二年級生物課每周只有2個課時，少數(shù)學(xué)校為3課時，按照這樣的課時安排要完成教學(xué)內(nèi)容，是非常緊迫的。
　?。ㄈ?shí)驗(yàn)教學(xué)評價(jià)方法單一。
　　實(shí)驗(yàn)教學(xué)評價(jià)不僅支配著教師采用何種教學(xué)模式、教學(xué)方法和教學(xué)方向，而且制約著學(xué)生的實(shí)驗(yàn)動機(jī)、實(shí)驗(yàn)態(tài)度和進(jìn)行實(shí)驗(yàn)所采取的策略，它已成為影響實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)效的重要因素。
　　在對學(xué)生的評價(jià)方面，多數(shù)教師只是讓學(xué)生實(shí)驗(yàn)后上交實(shí)驗(yàn)報(bào)告即可，因?yàn)檫@樣簡便、省時，但其局限性也是顯而易見的，無論在形式上如何改進(jìn)、在內(nèi)容上如何調(diào)整，它都不能全面反映出學(xué)生的能力水平和實(shí)驗(yàn)態(tài)度、習(xí)慣，這就造成學(xué)生做與不做實(shí)驗(yàn)得到的評價(jià)差異不大。這種單一的評價(jià)方式極易導(dǎo)致學(xué)生養(yǎng)成投機(jī)取巧、不踏踏實(shí)實(shí)做實(shí)驗(yàn)的壞習(xí)慣。
　　以上各因素直接把生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)逼入困境，使生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)始終處于低效運(yùn)行狀態(tài)，因此，我大膽地進(jìn)行了嘗試，找到了一些對策，巧妙化解了生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的困境。
　　二、新課改下高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)施對策
　?。ㄒ唬┘訌?qiáng)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)和巧妙利用資源。
　　隨著新課程改革，原有的實(shí)驗(yàn)條件遠(yuǎn)不能滿足實(shí)驗(yàn)教學(xué)的需要。因此，加強(qiáng)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)迫在眉睫。
　　1.加強(qiáng)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)。
　　第一，必須爭取教育主管部門和學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)的重視、理解和支持，投入一定的經(jīng)費(fèi)購買必要的儀器、設(shè)備、藥品等。
　　第二，各學(xué)校要加強(qiáng)生物實(shí)驗(yàn)員專業(yè)技能的培訓(xùn)，豐富生物實(shí)驗(yàn)員的相關(guān)科學(xué)知識，提高生物實(shí)驗(yàn)員的基本理論水平、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備和操作能力水平，努力建設(shè)一支基礎(chǔ)扎實(shí)、技術(shù)精湛、服務(wù)意識強(qiáng)、樂于奉獻(xiàn)的實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員隊(duì)伍，以便協(xié)助任課教師準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)，為生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開展做好鋪墊。
　　2.巧妙利用資源。
　　第一，關(guān)于生物學(xué)實(shí)驗(yàn)材料的來源問題，可以通過帶領(lǐng)學(xué)生利用綜合實(shí)踐課或課余時間創(chuàng)建自己的生物園，讓生物園為生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課提供材料。這樣既解決了實(shí)驗(yàn)材料的經(jīng)費(fèi)問題，又豐富了學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)，陶冶了學(xué)生的情操。我校利用學(xué)校場地的閑置角落，自主規(guī)劃，建成可以與重點(diǎn)中學(xué)相媲美的生物園。師生在生物園里建設(shè)了蔬菜區(qū)、果樹區(qū)、水生生物區(qū)、動物飼養(yǎng)區(qū)等功能區(qū)。有的班級開展了生態(tài)農(nóng)業(yè)的模擬實(shí)驗(yàn)，有的班級開展了“校園生態(tài)綠化方案設(shè)計(jì)”、“校園植物資源調(diào)查”等設(shè)計(jì)調(diào)查活動。
　　第二，廣大生物教師應(yīng)充分發(fā)揮自己的聰明才智，對實(shí)驗(yàn)材料、實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)過程等進(jìn)行合理的改進(jìn)，創(chuàng)造條件，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
　　例如：必修1“探究影響酶活性的影響”的實(shí)驗(yàn)中，需要用到α—淀粉酶來配制溶液，但該試劑在一般小城鎮(zhèn)不易買到，所以部分學(xué)校沒有開設(shè)該實(shí)驗(yàn)。經(jīng)過多次試驗(yàn)，我發(fā)現(xiàn)，麥芽片、多酶片及干酵母片等都可以達(dá)到同樣效果，而且以麥芽片效果最好。取麥芽片一片，研磨成細(xì)粉狀，溶解在10ml蒸餾水中即可，制作過程方便，且為無色的液體，便于觀察實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。
　　又如：在“葉綠體色素的提取和分離”實(shí)驗(yàn)中，教材采用純二氧化硅來增加摩擦力，但因?yàn)榧兌趸璩史勰?，顆粒過細(xì)，摩擦力比較小。我采用純凈的細(xì)河沙代替，可使研磨更加迅速充分，還可節(jié)約實(shí)驗(yàn)成本。另外教材安排的“毛細(xì)吸管”進(jìn)行畫線，因?yàn)閷W(xué)生第一次使用，力度把握不準(zhǔn)，其結(jié)果往往不是畫粗了就是畫彎了，再不就是畫線吸管碎裂（產(chǎn)生不安全因素），給實(shí)驗(yàn)造成極大難度。我們采用蓋玻片代替“毛細(xì)吸管”醮取濾液畫線，從而保證畫出的濾液線既細(xì)又直，還節(jié)約了購買“毛細(xì)吸管”的費(fèi)用。
　　第三，對于實(shí)驗(yàn)中一些比較昂貴藥品試劑，由于各學(xué)校實(shí)驗(yàn)進(jìn)度差不多，以及實(shí)驗(yàn)用量較少，因此可以聯(lián)合其他中學(xué)一起購買，共同利用，降低實(shí)驗(yàn)成本；對于實(shí)驗(yàn)中難以買到的實(shí)驗(yàn)材料，可以積極與附近的高校、醫(yī)院、農(nóng)科所等單位建立聯(lián)系，爭取得到援助。
　?。ǘ┖侠戆才艑?shí)驗(yàn)，有效解決課時緊的問題。
　　由于新課程中實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容和數(shù)量明顯增多，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)課時相對緊張。如何有效地解決這種課時緊、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容多的矛盾？這需要教師對教材中眾多的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行認(rèn)真規(guī)劃、合理安排，盡量為學(xué)生自己動手做實(shí)驗(yàn)提供更多的機(jī)會。
　　1.采用統(tǒng)籌規(guī)劃，調(diào)整實(shí)驗(yàn)順序。
　　例如：必修1中“檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)”實(shí)驗(yàn)中包括三個小實(shí)驗(yàn)，若按教材實(shí)驗(yàn)順序，從學(xué)生實(shí)際操作來看，做得非常緊張、忙亂，因?yàn)榈谝粋€實(shí)驗(yàn)須加熱才能觀察到現(xiàn)象，第二個實(shí)驗(yàn)涉及高倍顯微鏡的使用。學(xué)生在初中階段只是用過低倍顯微鏡而已，難免在實(shí)驗(yàn)時對高倍鏡的使用非常生疏。根據(jù)由易到難、由簡到繁的原則，可把三個實(shí)驗(yàn)的順序做調(diào)整：先做第三個，再做第一個，后做第二個。實(shí)際效果非常好，學(xué)生都能按實(shí)驗(yàn)要求做完三個實(shí)驗(yàn)，并且有足夠的時間熟悉高倍鏡的使用。
　　2.合理安排，培養(yǎng)學(xué)生的動手操作能力。
　　大部分學(xué)校實(shí)驗(yàn)課與理論課一樣都是大班上課，五六十人在一起做實(shí)驗(yàn)，往往是三四個學(xué)生做一個實(shí)驗(yàn)，看得多、做得少。由于人多，教師一人輔導(dǎo)和管理都比較困難，只能是走馬觀花地指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)，經(jīng)常是學(xué)生還沒明白怎么回事，就快下課了。一次實(shí)驗(yàn)課下來，教師累得夠嗆，學(xué)生卻沒學(xué)到什么，實(shí)驗(yàn)效率偏低。
　　我還嘗試在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中采取了采用分組分工管理制：分組時讓學(xué)生自由組合，教師只是參與協(xié)調(diào)，然后由學(xué)生推選出責(zé)任心強(qiáng)、對生物有興趣的同學(xué)擔(dān)任小組長，并根據(jù)組內(nèi)成員各自特長進(jìn)行分工，使每個學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中都有“地位”、都有動手的份、都有所承擔(dān)的職責(zé)，充分培養(yǎng)學(xué)生的動手操作能力。教師在課前對小組長進(jìn)行培訓(xùn)，小組長全面負(fù)責(zé)該組操作指導(dǎo)、課堂紀(jì)律、清潔衛(wèi)生、結(jié)果分析，以及對小組內(nèi)的同學(xué)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)技能的考核等。教師則時刻關(guān)注各組的實(shí)驗(yàn)進(jìn)展情況，并在學(xué)生碰到困難時，適當(dāng)給予學(xué)生幫助與指導(dǎo)。這樣在有限時間內(nèi)，每個學(xué)生都能動手操作，大大提高了實(shí)驗(yàn)效率。
　　例如：在做“觀察根尖分生組織的有絲分裂”的實(shí)驗(yàn)時，為了增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的效果先安排課前培訓(xùn)的小組長，在每個小組里示范，其他學(xué)生觀看，然后小組進(jìn)行分工合作，有的同學(xué)負(fù)責(zé)溶液配制，有的同學(xué)負(fù)責(zé)制作裝片，有的同學(xué)負(fù)責(zé)顯微鏡下尋找到各個分裂時期的細(xì)胞，并讓每個小組成員都仔細(xì)觀察后繪出簡圖。最后，小組長對小組內(nèi)的同學(xué)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)技能的考核，通過檢查繪制出來的植物細(xì)胞各個時期有絲分裂簡圖的特征給予評分，這樣一分工，激發(fā)了同學(xué)們的操作的積極性，大大提高了他們的實(shí)驗(yàn)操作技能。
　　3.課內(nèi)實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)變?yōu)檎n內(nèi)外結(jié)合實(shí)驗(yàn)。
　　對于一些實(shí)驗(yàn)時間比較長，操作過程比較簡單的實(shí)驗(yàn)，可以采取讓學(xué)生以課余時間去進(jìn)行操作，實(shí)驗(yàn)完成后課堂展示的方式處理［2］。例如：必修3“設(shè)計(jì)并制作生態(tài)瓶”實(shí)驗(yàn)中所用材料器具在生活中唾手可得，但該實(shí)驗(yàn)結(jié)果不是在一節(jié)實(shí)驗(yàn)課就能體現(xiàn)的。教師可安排學(xué)生結(jié)合生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能知識，利用身邊的材料，自行設(shè)計(jì)和制作一種模擬淡水生態(tài)系統(tǒng)或陸地生態(tài)系統(tǒng)，觀察這個密閉的微型生態(tài)系統(tǒng)中動植物的生存狀況，并寫好觀察日記。兩周后安排一次作品展示，進(jìn)行評價(jià)。這樣既有助于理解生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的原理，又能培養(yǎng)學(xué)生的動手能力、思維能力、解決問題的能力。學(xué)生從模仿走向創(chuàng)造，從被動接受轉(zhuǎn)為自主探索，培養(yǎng)了獨(dú)立研究能力和終身學(xué)習(xí)能力。
　　4.開放實(shí)驗(yàn)室，為課外探究提供實(shí)驗(yàn)條件。
　　目前大部分學(xué)校的實(shí)驗(yàn)室只是學(xué)生有實(shí)驗(yàn)課時才開放，平日都是關(guān)閉的，這種現(xiàn)象在很大程度上限制了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)發(fā)展。學(xué)生對課本中的知識產(chǎn)生疑問，或者頭腦中產(chǎn)生了新思路、新方法時，往往不能及時到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行探究。所以實(shí)驗(yàn)室應(yīng)對學(xué)生最大限度開放，可以采用白天對學(xué)生實(shí)行全面開放或預(yù)約開放、定時開放等不同的形式，這樣不但可以彌補(bǔ)實(shí)驗(yàn)課時不足的現(xiàn)象，還能使學(xué)生成為實(shí)驗(yàn)室真正的主人，放手學(xué)生自行設(shè)定實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)、自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、自行進(jìn)行準(zhǔn)備工作、自行完成實(shí)驗(yàn)并分析處理實(shí)驗(yàn)結(jié)果。這樣有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。
　?。ㄈ└倪M(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)評價(jià)方法。
　　教學(xué)評價(jià)是教學(xué)過程中不可缺少的環(huán)節(jié)，是教師了解教學(xué)過程、調(diào)控教學(xué)行為、激勵學(xué)生學(xué)習(xí)熱情的重要手段。教學(xué)評價(jià)對生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)起著重要的導(dǎo)向和質(zhì)量監(jiān)控作用［3］。要運(yùn)用多種評價(jià)方法、評價(jià)手段和評價(jià)工具綜合評價(jià)學(xué)生的知識與技能、情感態(tài)度與價(jià)值觀、創(chuàng)新意識和實(shí)踐能力等方面的進(jìn)步。
　　根據(jù)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)的不同，可將學(xué)生參與的實(shí)驗(yàn)活動分為三類。
　　1.以實(shí)驗(yàn)操作技能訓(xùn)練為主的技能性實(shí)驗(yàn)。
　　2.以檢驗(yàn)已知的事實(shí)、概念或原理的真實(shí)性為主的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。
　　3.以引導(dǎo)學(xué)生通過探究獲得新知和接受科學(xué)方法訓(xùn)練的探究性實(shí)驗(yàn)。
　　另外還有模型制作和課外的研究性學(xué)習(xí)活動，如野外的實(shí)地考察、實(shí)習(xí)活動、參觀、調(diào)查活動。因此我們對生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的評價(jià)也主要根據(jù)不同的實(shí)驗(yàn)課型采用不同的方式和評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評價(jià)。以下是我校實(shí)施的一些具體的評價(jià)方案。
　　高中生物實(shí)驗(yàn)評價(jià)類型、評價(jià)方式一覽表
　　作為高中生物教師，我們必須在加深對新教材和課程改革的認(rèn)識的基礎(chǔ)上，按新課程的理念發(fā)掘?qū)嶒?yàn)中蘊(yùn)含的深層次功能，扎扎實(shí)實(shí)搞好生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)，為促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展，將他們培養(yǎng)成為合格的具有生物科學(xué)素養(yǎng)的公民而努力。
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