創(chuàng)新生物實驗教學(xué)

秦秀雪

【摘要】本文論述創(chuàng)新生物實驗教學(xué)的途徑，提出創(chuàng)新實驗可從與生活生產(chǎn)環(huán)境相結(jié)合、開發(fā)新實驗、改進(jìn)原有實驗、以定量實驗代替定性實驗、尋找具有育人效果的課題五個方向選題，以達(dá)到創(chuàng)新生物實驗教學(xué)、激發(fā)學(xué)生實驗探究主動性的目的。

【關(guān)鍵詞】生物實驗教學(xué) 創(chuàng)新 意義 策略

選題方向

【中圖分類號】G 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A

【文章編號】0450-9889（2018）10A-0123-02

筆者曾參加2017年全國中小學(xué)實驗教學(xué)說課活動，收獲頗豐，尤其對創(chuàng)新生物實驗教學(xué)方面有一些思考，現(xiàn)從創(chuàng)新實驗的意義、策略和選題方向三方面談一談自己的看法。

一、創(chuàng)新實驗教學(xué)的意義

（一）落實新課標(biāo)，發(fā)展生物學(xué)科核心素養(yǎng)

生物學(xué)新課標(biāo)的基本理念以核心素養(yǎng)為宗旨，教學(xué)過程中重實踐?；诤诵乃仞B(yǎng)的實驗教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)、解決問題的能力和探究、實踐、創(chuàng)新能力，崇尚并形成科學(xué)思維，提升社會責(zé)任感和正確的生命觀。教師關(guān)注引導(dǎo)學(xué)生科學(xué)探究，引導(dǎo)學(xué)生猜想假設(shè)，關(guān)注學(xué)生質(zhì)疑，關(guān)注學(xué)生理性思維的發(fā)展，凸顯了生物學(xué)科對學(xué)生的成長起到了終身發(fā)展的育人價值，讓學(xué)生做一個有智慧的人。學(xué)生體會和認(rèn)識到生物科學(xué)技術(shù)在醫(yī)藥健康、食品安全等方面對人類生活質(zhì)量的提高所發(fā)揮的作用和重大貢獻(xiàn)。

（二）推動教師專業(yè)成長，生成高效課堂，促進(jìn)人才培養(yǎng)

教師的專業(yè)發(fā)展是提高教育質(zhì)量的關(guān)鍵，是學(xué)生發(fā)展的根本保障。創(chuàng)新實驗教學(xué)，使實驗由不明顯到清晰，由不可能到神奇，由抽象到形象，突破教學(xué)重難點。在此過程中，教師必須鉆研課標(biāo)和教材，吃透實驗原理，不斷發(fā)現(xiàn)，不斷思考，尋找突破和改進(jìn)。

二、借鑒“新”實驗

筆者通過觀看歷屆全國中小學(xué)實驗教學(xué)說課活動的視頻，總結(jié)了一些比較新穎的實驗，現(xiàn)一一論述。教師不妨借鑒或改進(jìn)這些實驗，以提高實驗教學(xué)效果。

（一）“新增”實驗?zāi)康?/p>

教材中的實驗?zāi)康亩嘁詽M足大部分學(xué)生的需求為出發(fā)點，缺乏一定的針對性。教師可根據(jù)學(xué)情新增實驗?zāi)康模瑪U(kuò)大生物課堂的容量，滿足不同層次學(xué)生的不同需求，使得不同層次的學(xué)生都能獲得發(fā)展，開闊視野，培養(yǎng)其積極思考、科學(xué)探究的精神。例如，陳雪華老師在“綠葉中色素的提取與分離”實驗中新增兩項實驗?zāi)康模孩偬骄繋追N不同綠葉中含有哪些色素;②比較綠葉與黃葉中色素的差異，使得學(xué)生對葉子中的色素有更加全面的認(rèn)識。

（二）“新”裝置儀器

新裝置儀器主要指利用生活中易獲得的材料自制教學(xué)具。筆者認(rèn)為，自制教具的優(yōu)勢有如下幾個方面。首先，一些學(xué)校的生物實驗室缺乏完整的實驗設(shè)備，導(dǎo)致部分實驗難以開展。如果教師能充分利用生活中的材料替代缺乏的材料，將有利于實驗教學(xué)的順利開展。其次，自制教具更貼近學(xué)生的生活，學(xué)生更容易獲得熟悉感，從而產(chǎn)生學(xué)習(xí)興趣，發(fā)展創(chuàng)新精神和動手能力。最后，與運用傳統(tǒng)儀器相比，有些實驗運用自制教具的實驗現(xiàn)象更明顯，可操作性強(qiáng)且環(huán)保。

例如，姜珊老師利用注射器和試管架探究pH對酶活性的影響。顏承祐老師說課的內(nèi)容是探究影響普通卷甲蟲分布的非生物因素，涉及了多功能環(huán)境因素實驗探究實驗箱，解決了一系列實驗難題，體現(xiàn)了自制教學(xué)具的優(yōu)勢。還有田玉貞老師的“胸部呼吸運動模擬器”，孫天予老師和郝旭老師的自制光譜儀等都是自制教學(xué)具，充分發(fā)揮實驗教學(xué)的育人功能，提升師生實驗動手能力。

（三）“新”材料

實驗材料的正確選擇，往往是實驗成功的第一步。雖然教材中的材料為經(jīng)典材料，但是對于一些偏遠(yuǎn)地區(qū)的學(xué)校來說，不一定能找到相關(guān)的素材。因此，教師要充分利用當(dāng)?shù)氐馁Y源，尋找取材方便、價廉實效的材料，既可以使實驗順利進(jìn)行，又可以讓學(xué)生體驗到探究的樂趣。例如，高中生物實驗“探究植物細(xì)胞的失水和吸水”，易沭彤教師選用了黑藻，黑藻細(xì)胞的葉綠體很豐富，通過細(xì)胞內(nèi)葉綠體的移動方向，可以清晰觀察到質(zhì)壁分離和復(fù)原現(xiàn)象;另一位教師則增加了馬齒莧這一材料來探究植物細(xì)胞的吸水和失水。這些材料的優(yōu)點是，取材容易，零成本，操作簡單，效果明顯。

（四）“新”方法

實驗方法的改進(jìn)，可以有效提高實驗效率。例如，在“綠葉中色素的提取和分離”實驗中，課本中采用的研磨法，藥品較多，步驟繁雜，實驗效果不夠理想。廖永梅老師用超聲波提取法提取色素，改進(jìn)后的實驗，用超聲波處理研磨綠葉后，得到的濾液濃度高，不需要過濾，簡化了操作，節(jié)省了試劑、時間，提升了實驗效果。其實在眼鏡店里面隨處可見超聲波機(jī)，師生要善于發(fā)現(xiàn)生活中優(yōu)質(zhì)器材，使生活服務(wù)教學(xué)，讓生活走進(jìn)教育。

（五）“新”技術(shù)

現(xiàn)代信息技術(shù)和教學(xué)的深度融合，有利于開闊學(xué)生的視野，準(zhǔn)確認(rèn)識實驗的過程和原理，為學(xué)生提供更為豐富的實驗探究環(huán)節(jié)，讓實驗變得更加直觀化和可視化，尤其使定性到定量更加準(zhǔn)確。比如景小軍老師在教學(xué)“探究酒精對水蚤心率的影響”實驗時，用電子設(shè)備、無線網(wǎng)絡(luò)，通過平板電腦顯示顯微鏡下的視野并進(jìn)行拍照、下載、回放，用云實錄記錄學(xué)生實驗數(shù)據(jù)，之后繪成散點圖，有效克服水蚤計數(shù)的難題。

三、選好生物實驗選題的方向

選擇好的課題是進(jìn)行深入研究的關(guān)鍵，也決定了創(chuàng)新實驗的方向。根據(jù)上文總結(jié)的創(chuàng)新生物實驗的五個途徑，筆者提出如下選題方向。

（一）實驗與生活生產(chǎn)環(huán)境相結(jié)合。這樣的課題能彰顯生命健康，突出生物對社會發(fā)展、科技進(jìn)步的重要作用，比如某初中生物教師設(shè)計實驗“模擬探究水污染對生物的影響以及生物的凈化作用”，這個話題利于強(qiáng)化學(xué)生環(huán)保意識，樹立“綠水青山就是金山銀山”的理念，形成生態(tài)意識。

（二）開發(fā)新實驗。教師可研究他人的創(chuàng)新實驗，并找到其中可以再拓展的內(nèi)容，如實驗室驗證可行性、初高中銜接、中高考題目等。以第四屆說課大賽范斌老師的實驗教學(xué)說課“二氧化碳是光合作用必須的原料嗎”為例，范老師在此實驗中引入高中的葉圓片法，體現(xiàn)了初高中教學(xué)的聯(lián)系，為高中的學(xué)習(xí)打下了基礎(chǔ)。

（三）改進(jìn)原有實驗。如高中生物“探究影響酶活性的條件”實驗，沒有給出具體裝置和步驟，吳書玥老師用分解圈法檢測酶活性，此實驗安全簡單、效果明顯、利于推廣。

（四）多用定量實驗代替定性實驗。增加定量實驗是初高中生物教材改進(jìn)的方向。如趙盼盼老師定量法改進(jìn)“酶特性的綜合探究實驗”，使學(xué)生的理性思維得到了很好的拓展。

（五）尋找具有育人效果的課題。如初中生物教師程兆潔的課題“失戀的果蠅也酗酒呢？——動物行為探究實驗”，這個話題在激發(fā)學(xué)生興趣的基礎(chǔ)上，讓學(xué)生善于觀察、提出問題，引導(dǎo)學(xué)生走出科學(xué)探究的第一步。動物也有情緒反應(yīng)，教會學(xué)生敬畏生命、善待生命，具有深遠(yuǎn)的教育意義。

提高實驗教學(xué)的有效性，需要教師不斷提高自身的素養(yǎng)，順應(yīng)時代發(fā)展創(chuàng)新實驗教學(xué)，有效激發(fā)學(xué)生主動參與實驗探究，提升學(xué)生的綜合科學(xué)素養(yǎng)。