高中生物模擬性實(shí)驗(yàn)教學(xué)探究

吳曉敏

摘 要 以高中生物模擬性實(shí)驗(yàn)教學(xué)為例，對(duì)其應(yīng)用策略進(jìn)行探討，希望對(duì)提升高中生物教學(xué)質(zhì)量有所幫助。

關(guān)鍵詞 模擬性實(shí)驗(yàn)；高中生物；實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?/p>

中圖分類號(hào)：G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1671-489X（2016）23-0153-02

1 前言

在生物教學(xué)中，由于教學(xué)條件的限制，教師往往采用實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ痛嫜芯繉?duì)象，開(kāi)展模擬性實(shí)驗(yàn)教學(xué)。這種教學(xué)方式不但有助于學(xué)生轉(zhuǎn)變思維，而且可以促進(jìn)學(xué)生的探究性、趣味性，對(duì)于提高生物能力有很大幫助。但往往由于教師對(duì)模擬性實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)不足，導(dǎo)致實(shí)現(xiàn)效果不佳，因此，深入研究模擬性實(shí)驗(yàn)是十分必要的。

2 在高中生物教學(xué)中應(yīng)用模擬性實(shí)驗(yàn)的必要性

首先，模型性實(shí)驗(yàn)教學(xué)為學(xué)生提供了更多探究參與的體驗(yàn)機(jī)會(huì)，不但鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、勇于質(zhì)疑，而且可以讓學(xué)生在探究過(guò)程中轉(zhuǎn)變思考問(wèn)題的方式。通過(guò)教師創(chuàng)設(shè)的情境，學(xué)生自己研究去獲取答案，在采集信息、逐步驗(yàn)證的過(guò)程中，在心中形成一個(gè)完善的知識(shí)體系，可以有效樹(shù)立良好的生物習(xí)慣。知識(shí)傳授固然重要，但是提升學(xué)生的實(shí)踐能力與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)水平則是一種超乎教學(xué)的改革理念。

其次，模擬性實(shí)驗(yàn)教學(xué)有助于培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)結(jié)合作精神與人際交往能力。模擬性實(shí)驗(yàn)一般是以小組的形式展開(kāi)課題的，在這個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，學(xué)生只有分工合作、共同探究，才能有效落實(shí)模擬性實(shí)驗(yàn)任務(wù)。因此，模擬性實(shí)驗(yàn)雖然是以個(gè)體探究為主，卻是通過(guò)學(xué)生交流合作、教師溝通指導(dǎo)展開(kāi)的實(shí)驗(yàn)形式，對(duì)于學(xué)生合作意識(shí)的養(yǎng)成具有重要意義，而這也是學(xué)生學(xué)習(xí)成長(zhǎng)中的必備技能[1]。

最后，模擬性實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任感。生物教學(xué)不只是在傳授學(xué)生知識(shí)形態(tài)，還要培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)意識(shí)與實(shí)驗(yàn)態(tài)度。學(xué)生可以在模擬性實(shí)驗(yàn)教學(xué)中感受探究成果的艱辛，進(jìn)而培養(yǎng)認(rèn)真做事的態(tài)度，這對(duì)于健康人格塑造具有重要意義。學(xué)生不但可以形成正確的人生觀、價(jià)值觀，也可以養(yǎng)成尊重他人勞動(dòng)成果的習(xí)慣，用積極的人生態(tài)度爭(zhēng)做國(guó)家棟梁之材。

3 模擬性實(shí)驗(yàn)在高中生物教學(xué)中的應(yīng)用

理解“原型”概念 模擬性實(shí)驗(yàn)是根據(jù)相似性原理，利用模型代替研究對(duì)象的一種實(shí)驗(yàn)教學(xué)。把研究對(duì)象稱為原型，把替換對(duì)象稱為模型，實(shí)驗(yàn)手段是直接作用模型的，而不是原型。因此，對(duì)于原型概念的理解是模擬性實(shí)驗(yàn)教學(xué)成功的前提，如果對(duì)這一概念理解不清，就會(huì)造成實(shí)驗(yàn)?zāi)康拿つ啃?，進(jìn)而操作流程和思維方向都會(huì)出現(xiàn)混亂，影響整體實(shí)驗(yàn)效果[2]。

如在教學(xué)性狀分離的實(shí)驗(yàn)過(guò)程時(shí)，教師一般是通過(guò)桶內(nèi)的小球抽取來(lái)模擬雌雄配子之間的隨即結(jié)合過(guò)程。因此，在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)前，教師首先要讓學(xué)生明白實(shí)驗(yàn)的原型是什么，如小桶代表雌、雄生殖器官，兩個(gè)桶內(nèi)的彩球分別代表雌、雄配子，而隨機(jī)抽取彩球配對(duì)，模擬的是雌雄配子的隨即結(jié)合。而至于同一桶內(nèi)不同顏色的小球數(shù)量為什么要相同，而不同桶內(nèi)的小球數(shù)量為什么會(huì)不同，是因?yàn)橥煌皟?nèi)的小球是同性別生物的生殖器官產(chǎn)生的配子，染色體基因比對(duì)D：d=1：1，所以桶內(nèi)的球數(shù)才要保持一致；不同桶內(nèi)的小球代表的是雌、雄兩種配子，而雄性配子一般是多于雌性配子的，所以兩個(gè)桶內(nèi)的球數(shù)才會(huì)不同。只有當(dāng)學(xué)生明確模擬性實(shí)驗(yàn)中的原型概念，才能了解整個(gè)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程原理，進(jìn)而通過(guò)原型過(guò)渡到模型，在操作過(guò)程中思維清晰，達(dá)到實(shí)驗(yàn)效果。

明確實(shí)驗(yàn)原理 在模擬性實(shí)驗(yàn)中，每一步操作流程都不是憑空想象而成的，是經(jīng)過(guò)一定的理論依據(jù)設(shè)計(jì)出來(lái)的，而實(shí)驗(yàn)原理正是實(shí)驗(yàn)方法和操作流程中的科學(xué)理論。因此，只有明確實(shí)驗(yàn)原理，才能把握住實(shí)驗(yàn)中的重點(diǎn)與難點(diǎn)，進(jìn)而優(yōu)化實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)，發(fā)揮出模擬性實(shí)驗(yàn)的最大優(yōu)勢(shì)。

如在學(xué)習(xí)細(xì)胞大小與物質(zhì)運(yùn)輸之間的關(guān)系時(shí)，學(xué)生首先要明白實(shí)驗(yàn)原理，才能通過(guò)實(shí)驗(yàn)操作了解物質(zhì)的運(yùn)輸關(guān)系，加深對(duì)于細(xì)胞知識(shí)的掌握[3]。因此，教師在模擬性實(shí)驗(yàn)前，首先要告訴學(xué)生實(shí)驗(yàn)采用NaOH這種化合物的原因：NaOH是一種堿性物質(zhì)，檢驗(yàn)堿性物質(zhì)最好的方法是利用酚酞這種試劑，通過(guò)堿性物質(zhì)遇酚酞會(huì)變紅的特征，將NaOH模擬為細(xì)胞的吸收物質(zhì)，將酚酞瓊脂塊比作細(xì)胞，通過(guò)NaOH進(jìn)入瓊脂塊的深度，了解細(xì)胞內(nèi)的分子吸收程度，進(jìn)而探究影響細(xì)胞吸收的原因，解釋細(xì)胞代謝對(duì)于細(xì)胞分裂的促進(jìn)作用。

因此，實(shí)驗(yàn)原理是生物實(shí)驗(yàn)的科學(xué)本質(zhì)認(rèn)識(shí)，也是對(duì)于科學(xué)思想的一種有效反應(yīng)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)原理認(rèn)識(shí)，深化學(xué)生對(duì)于實(shí)驗(yàn)的本質(zhì)理解，往往會(huì)收獲意想不到的教學(xué)效果。

思考模擬過(guò)程 在模擬性實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，往往隱含多種可供探究的問(wèn)題，但是如果學(xué)生缺少深入思考的機(jī)會(huì)，沒(méi)有為確定思考的方向，往往會(huì)使模擬性實(shí)驗(yàn)不得要領(lǐng)，在失去精髓的情況下，削弱模擬性實(shí)驗(yàn)的作用效果。因此，只有在模擬性實(shí)驗(yàn)中為學(xué)生設(shè)置問(wèn)題情境景，讓學(xué)生帶著問(wèn)題思考，展開(kāi)實(shí)驗(yàn)，才能使實(shí)驗(yàn)效果最佳。

如在教學(xué)遺傳的信息翻譯時(shí)，往往會(huì)利用剪紙模型模擬核糖體、氨基酸、mRNA和轉(zhuǎn)運(yùn)RNA，探究決定氨基酸的遺傳密碼，進(jìn)而體會(huì)密碼子的簡(jiǎn)并性對(duì)生物發(fā)展的意義。因此，教師可以在實(shí)驗(yàn)前為學(xué)生提出問(wèn)題，讓學(xué)生根據(jù)問(wèn)題展開(kāi)實(shí)驗(yàn)：將4種氨基酸找到相應(yīng)的轉(zhuǎn)運(yùn)RNA。當(dāng)學(xué)生帶著這個(gè)問(wèn)題進(jìn)行操作時(shí)就會(huì)發(fā)現(xiàn)，轉(zhuǎn)運(yùn)RNA與決定相對(duì)應(yīng)的氨基酸的密碼子存在堿基互補(bǔ)配對(duì)的關(guān)系。在進(jìn)行模擬性實(shí)驗(yàn)時(shí)，通過(guò)問(wèn)題關(guān)系，為學(xué)生形成一個(gè)思想模擬過(guò)程，使模擬體系更加完整，使學(xué)生的思維深度得到擴(kuò)展。

交流實(shí)驗(yàn)結(jié)果 交流是連接模擬性實(shí)驗(yàn)的紐帶，也可以為模擬性實(shí)驗(yàn)搭建一個(gè)理性的橋梁。因此，在實(shí)驗(yàn)中給予學(xué)生一定的交流探討時(shí)間，可以有效幫助學(xué)生深入觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，提高實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析能力，在多人的觀點(diǎn)中影響學(xué)生的思維參考方向，提高科學(xué)素養(yǎng)[4]。

如在制作真核細(xì)胞的三維結(jié)構(gòu)模型時(shí)，當(dāng)學(xué)生制作成型后，教師就可以讓學(xué)生以小組的形式互相交流制作心得，從而探討對(duì)于細(xì)胞結(jié)構(gòu)、細(xì)胞周期以及細(xì)胞種類的理解，通過(guò)互相交流，找到自身認(rèn)識(shí)的不足，進(jìn)而通過(guò)教師指導(dǎo)，加深對(duì)知識(shí)的掌握。同時(shí)，教師也可以鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行交流互評(píng)，當(dāng)自己的作品得到大家的認(rèn)可時(shí)，就會(huì)增強(qiáng)學(xué)生生物學(xué)習(xí)的自信心，實(shí)現(xiàn)模擬教學(xué)的有效性。

4 總結(jié)

綜上所述，高中生物模擬性實(shí)驗(yàn)具有積極作用。但若想落實(shí)實(shí)驗(yàn)計(jì)劃，就需要教師轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念，從學(xué)生的角度設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性與批判性，通過(guò)模擬性實(shí)驗(yàn)來(lái)衡量課程標(biāo)準(zhǔn)，增強(qiáng)其在高中生物教學(xué)中的應(yīng)用效果。

參考文獻(xiàn)

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