高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式新探

湖南省婁底三中 李本新

為了很好的開(kāi)拓我校電教課題《信息技術(shù)環(huán)境下促進(jìn)學(xué)生有效學(xué)習(xí)的策略研究》的后續(xù)成果，我們進(jìn)一步研究了在信息技術(shù)條件下怎樣有效體現(xiàn)新課程理念，構(gòu)建和諧課堂教學(xué)環(huán)境，倡導(dǎo)體驗(yàn)性學(xué)習(xí), 建設(shè)學(xué)習(xí)型社會(huì)。對(duì)這一目標(biāo)我們?cè)谏飳?shí)驗(yàn)教學(xué)中的研究是根據(jù)信息技術(shù)的特點(diǎn)、作用和實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)方式、教學(xué)內(nèi)容以及教學(xué)目標(biāo)建構(gòu)了以下實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。

一、“情境—發(fā)展”實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式

“情境—發(fā)展”實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式是指教師運(yùn)用多媒體技術(shù)提供背景材料，誘發(fā)學(xué)生“探疑”動(dòng)機(jī)，同時(shí)在教師的指導(dǎo)下，以實(shí)驗(yàn)活動(dòng)為基礎(chǔ)，以實(shí)驗(yàn)改進(jìn)、完善、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)為切入點(diǎn)，發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新能力、培養(yǎng)學(xué)生積極的個(gè)性特征和科學(xué)態(tài)度的一種教學(xué)模式?！扒榫场l(fā)展”實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式適用于“探究酶的催化作用的高效性和專一性”“探究酶的催化作用需要適宜的條件”等系列實(shí)驗(yàn)。

（一）教的策略

一是創(chuàng)設(shè)情境。二是啟發(fā)思維。教師的啟發(fā)性講授和學(xué)生之間的討論，是啟發(fā)學(xué)生積極思維的兩種常用方法。實(shí)施的方法為首先以小組合作的形式開(kāi)展討論，在教師規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，盡快地說(shuō)出盡可能多的解決問(wèn)題的設(shè)想或方案。其次由小組集中以后向全班公布。再次集體討論各小組報(bào)上來(lái)的設(shè)想或方案，讓學(xué)生自己判斷其正誤。然后提供研究線索。線索是研究的方向，及時(shí)為學(xué)生提供研究線索，可以使學(xué)生少走彎路，盡快實(shí)現(xiàn)探索目標(biāo)。最后是創(chuàng)新方法指導(dǎo)?，F(xiàn)行的生物教材中創(chuàng)新性的實(shí)驗(yàn)還是很少，學(xué)生沒(méi)有現(xiàn)成的經(jīng)驗(yàn)可借鑒。教師最好給學(xué)生補(bǔ)上一堂“實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)”課。讓學(xué)生了解實(shí)驗(yàn)方案包括的內(nèi)容，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的一般程序和遵循的原則，掌握設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的方法和技巧，學(xué)會(huì)如何對(duì)實(shí)驗(yàn)觀察和對(duì)結(jié)果預(yù)測(cè)等。另外，還要指導(dǎo)學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)方案的正確性。

（二）學(xué)的策略

一是強(qiáng)烈的問(wèn)題意識(shí)；二是超前的學(xué)習(xí)意識(shí)；三是勤于思考，大膽懷疑；四是合作交流，取長(zhǎng)補(bǔ)短。

二、“教學(xué)模擬和虛擬”實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式

教學(xué)模擬是利用計(jì)算機(jī)建模和仿真技術(shù)來(lái)表現(xiàn)某些系統(tǒng)（自然的、物理的、社會(huì)的）的結(jié)構(gòu)和動(dòng)態(tài)，為學(xué)生提供一種可供他們體驗(yàn)和觀測(cè)的環(huán)境。教學(xué)模擬是一種十分有價(jià)值的CAI模式，在教學(xué)中有廣泛的應(yīng)用。生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)模擬是指在控制狀態(tài)下對(duì)真實(shí)的生命現(xiàn)象和生命活動(dòng)過(guò)程的一種表現(xiàn)，它可以幫助學(xué)生加深對(duì)生物原理的理解。

教學(xué)模擬和虛擬實(shí)驗(yàn)軟件在生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中可以有多種不同的用法。

（一）模擬物質(zhì)、細(xì)胞結(jié)構(gòu)

分子空間結(jié)構(gòu)和細(xì)胞立體結(jié)構(gòu)等內(nèi)容是較難用語(yǔ)言描述清楚的，借助于教學(xué)模型可以減少難度，利用計(jì)算機(jī)的三維圖功能則可輕易解決分子空間結(jié)構(gòu)和細(xì)胞立體結(jié)構(gòu)模型的問(wèn)題。

(二)模擬生物化學(xué)反應(yīng)過(guò)程

主要針對(duì)生物化學(xué)反應(yīng)，比較抽象難以用語(yǔ)言完成將其說(shuō)明白，而通過(guò)模擬生物化學(xué)反應(yīng)過(guò)程。使學(xué)生看到反應(yīng)的過(guò)程，加深對(duì)生命基本概念和生命基本規(guī)律的理解，例如，我們可以利用三維圖來(lái)模擬《基因控制蛋白質(zhì)的合成》和進(jìn)行《模擬通過(guò)DNA分子雜交鑒定人猿間的親緣關(guān)系》教學(xué)模擬。

(三)虛擬生命的生理活動(dòng)和生命現(xiàn)象

生命的生理過(guò)程，往往是看不見(jiàn)、摸不著的；或者是生命的生理活動(dòng)太快和太慢，現(xiàn)象不易觀察；還有一些生物體的活動(dòng)范圍太大，不能全面觀察。以往的教學(xué)模式，單純地靠教師講解，只能是紙上談兵，空中樓閣。如果能讓學(xué)生像科學(xué)家一樣地工作，在模擬的情境中進(jìn)行探索，去發(fā)現(xiàn)隱藏在其中的規(guī)律，實(shí)際上就是讓學(xué)生自行找出該模擬的世界所依賴的模型。

三、通過(guò)對(duì)該模式的研究，課題組取得的成果

(一)更新了教育理念

通過(guò)一年的教育理論學(xué)習(xí)和實(shí)踐探索，課題組老師的教育理論水平得到了很大提高，教育理念不斷更新，能夠從更高、更廣的理解和把握信息技術(shù)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)整合價(jià)值。我們從現(xiàn)代教育理念角度，充分分析信息技術(shù)的作用和特點(diǎn)，全面認(rèn)識(shí)信息技術(shù)與生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)整合的價(jià)值，認(rèn)為信息技術(shù)不僅僅作為輔助教師進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)的演示工具，而是要使信息技術(shù)手段與生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)融合為一體，從而優(yōu)化生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)。進(jìn)一步理解信息技術(shù)與生物實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和教學(xué)手段整合的全面性，開(kāi)展校本課程的“研究性學(xué)習(xí)”實(shí)質(zhì)是高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的一種發(fā)展和提高。

(二)培養(yǎng)了學(xué)生的自主、合作學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)造性思維

網(wǎng)絡(luò)上豐富的實(shí)驗(yàn)課件和生物實(shí)驗(yàn)知識(shí)為學(xué)生提供了廣闊的自主學(xué)習(xí)的空間。我們本著培養(yǎng)學(xué)生自我獲取知識(shí)與更新知識(shí)的能力，學(xué)生形成了研究性的學(xué)習(xí)方式。學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行廣泛的信息交流，大大增強(qiáng)學(xué)生獲取信息、分析信息和處理信息的能力，學(xué)生的創(chuàng)造性和適應(yīng)性能力大幅度提高。我們?cè)趯W(xué)生課外作業(yè)中要求學(xué)生上網(wǎng)查找和教學(xué)內(nèi)容有關(guān)的實(shí)驗(yàn)課件或?qū)嶒?yàn)資料并相互交流，同時(shí)要求計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)較好的學(xué)生設(shè)計(jì)制作生物實(shí)驗(yàn)課件或有關(guān)生物實(shí)驗(yàn)的網(wǎng)頁(yè)，并將學(xué)生的作品掛到校園網(wǎng)上供同學(xué)瀏覽。

(三)實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)教與學(xué)方式的信息化

教師利用信息技術(shù)查找資料、設(shè)計(jì)制作課件，從純文本到多媒體，從線形結(jié)構(gòu)構(gòu)思到超文本結(jié)構(gòu)構(gòu)思，不僅提高了教案的質(zhì)量和實(shí)用性，還大大提高了備課的效率。從學(xué)習(xí)方式看，信息技術(shù)可以在教學(xué)中創(chuàng)設(shè)逼真的情境，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)，可以為學(xué)生提供豐富的學(xué)習(xí)資源以實(shí)現(xiàn)自主性學(xué)習(xí)。

在課題研究實(shí)踐中我們也感到：信息技術(shù)畢竟只是教學(xué)的輔助工具，切不可將多媒體教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)完全代替真正的實(shí)驗(yàn)。生物是一門實(shí)驗(yàn)性很強(qiáng)的學(xué)科，實(shí)驗(yàn)是生物學(xué)的根本，在實(shí)驗(yàn)室條件允許的情況下，我們應(yīng)該提倡學(xué)生親自動(dòng)手操作實(shí)驗(yàn)，在學(xué)生親自動(dòng)手的過(guò)程中，盡管會(huì)發(fā)生這樣那樣的問(wèn)題，甚至結(jié)果是失敗的，但是學(xué)生可以從實(shí)驗(yàn)引發(fā)的問(wèn)題，失敗的結(jié)果中去反思，然后思考改善實(shí)驗(yàn)條件或過(guò)程，從中培養(yǎng)解決問(wèn)題，分析問(wèn)題的能力和主動(dòng)探究的精神,獲得發(fā)展自身、奉獻(xiàn)社會(huì)、造福人民的能力。