淺析高中生物實驗教學(xué)

雷昆玉 汪保華

摘 要：生物實驗貫串整個生物課程，它不僅能激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的興趣，幫助學(xué)生強化基礎(chǔ)知識，還能培養(yǎng)學(xué)生的探究能力和發(fā)散性思維。教師通過對文獻(xiàn)的查閱來分析高中生物實驗教學(xué)的國內(nèi)外現(xiàn)狀和所存在的問題，并聯(lián)系相關(guān)教育理論基礎(chǔ)，提出改善高中生物實驗教學(xué)的可行性建議，旨在推進(jìn)高中生物實驗教學(xué)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：高中；生物實驗；教學(xué)

中圖分類號：G63 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1673-9132（2018）32-0062-02

DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2018.32.037

一、國內(nèi)外生物實驗教學(xué)現(xiàn)狀

在國外，對學(xué)生來說，生物實驗內(nèi)容是未知的新知識，生物實驗過程則是學(xué)習(xí)新知識；對教師來說，在教學(xué)方法上強調(diào)啟發(fā)式教學(xué)，且都以探究實驗為主。并且，國外的生物實驗教學(xué)都注重科學(xué)研究方法的訓(xùn)練與培養(yǎng)，強調(diào)通過過程來加強對學(xué)生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)造能力和實踐能力的培養(yǎng)，而非純理論的學(xué)習(xí)。例如，英國的教材《GCSE生物學(xué)》，節(jié)節(jié)含有“動手做做”環(huán)節(jié)；《生物學(xué)》教學(xué)大綱，要求學(xué)生自己提出問題、自主設(shè)計生物實驗。美國的高中生物教材《現(xiàn)代生物學(xué)》，每章都含有實驗設(shè)計部分，并單獨有一章介紹科學(xué)研究的方法和原理；在訪美學(xué)者丁邦平的調(diào)查中，美國麥迪遜市著名的威斯特高中，九年級生物學(xué)每星期都有一次實驗，實驗時間均占生物教學(xué)總課時的百分之四十[1]。日本的高中生物實驗類型多，且教學(xué)計劃規(guī)定實驗幾乎都讓學(xué)生自己動手操作，實驗時間大約占到生物課時總量的三分之一[2]；并在每一次的教育改革中都強調(diào)提高實驗探究技能[3]。新加坡把科學(xué)實驗教育作為學(xué)生獲取科學(xué)知識和技能的重要工具，通過培養(yǎng)發(fā)展學(xué)生的科學(xué)探究的實驗?zāi)芰?，來推動國家的?jīng)濟(jì)發(fā)展等。

我國中學(xué)生物實驗教學(xué)的發(fā)展，經(jīng)歷了從停滯狀態(tài)到恢復(fù)發(fā)展的漫長過程。在知網(wǎng)搜索關(guān)鍵詞“生物實驗教學(xué)”，出現(xiàn)的相關(guān)文獻(xiàn)研究按時間排序，從中可以直觀地看出每年關(guān)于生物實驗教學(xué)的研究呈上升趨勢。從1983年到1993年，相關(guān)生物實驗教學(xué)的文獻(xiàn)研究篇數(shù)每年都停留在個位數(shù)；從1994年到2003年增加至兩位數(shù)；但從2004年至今，相關(guān)生物實驗教學(xué)的研究篇數(shù)，每年都在原有基礎(chǔ)上成倍增加。而且，每年高考填志愿選擇生物學(xué)科相關(guān)專業(yè)的學(xué)生也越來越多，可見學(xué)科地位顯著上升。

二、存在問題

目前，由于高考政策的壓力，高中生物教學(xué)直接受高考指揮棒的左右，使得教師的教學(xué)擁有極強的功利性。教師應(yīng)試教學(xué)，學(xué)生應(yīng)試學(xué)習(xí)，甚至學(xué)生“做”實驗變成了教師“講”實驗、學(xué)生“聽”實驗和“背”實驗。從應(yīng)試層面來看，學(xué)生對一些識記性內(nèi)容的掌握有時通過考前突擊，完全可以取得令人滿意的成績，從而混淆了教師對學(xué)生學(xué)情的了解，使得教師應(yīng)試而教，忽略了對學(xué)生探究能力和發(fā)散性思維的培養(yǎng)。

三、建議

（一）基于情境學(xué)習(xí)理論的實驗教學(xué)

情境學(xué)習(xí)強調(diào)在實際知識應(yīng)用的真實情境中呈現(xiàn)知識，學(xué)與用相結(jié)合，通過社會性互動和協(xié)作來進(jìn)行學(xué)習(xí)。對于生物學(xué)科而言，實驗是最真實的情境，實踐觀察是激發(fā)學(xué)生思考的重要途徑。教師在進(jìn)行生物實驗教學(xué)時，要轉(zhuǎn)變教學(xué)價值觀念，結(jié)合學(xué)生的認(rèn)知水平和思維能力，創(chuàng)設(shè)一個能引起學(xué)生情感共鳴，可以快速融入學(xué)習(xí)的情境，然后通過問題串的設(shè)計來一步步引導(dǎo)學(xué)生思考，這有利于激發(fā)學(xué)生對生物的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散性思維。例如，在“檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)”這一實驗中，由于這是高中階段的第一次實驗課程，教師可以先創(chuàng)設(shè)一個讓學(xué)生能產(chǎn)生好奇心的情境，激發(fā)學(xué)生的興趣，讓學(xué)生由傳統(tǒng)的被動學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí)。實驗教學(xué)可以通過實驗現(xiàn)象來引發(fā)學(xué)生的思考，通過問題的引導(dǎo)和現(xiàn)象的探索來激發(fā)學(xué)生的求知欲，從而讓學(xué)生達(dá)到實驗所要求的教學(xué)目標(biāo)。

（二）基于認(rèn)知發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)理論的實驗教學(xué)

由布魯納提出的認(rèn)知發(fā)現(xiàn)理論認(rèn)為，在學(xué)習(xí)過程中，新的知識經(jīng)驗不包含在原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)中，是原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)的重構(gòu)所致。他主張發(fā)現(xiàn)法教學(xué)，認(rèn)為學(xué)生不是被動的知識接受者，而是積極的信息加工者。在實際生物實驗教學(xué)中，教師在轉(zhuǎn)變實驗教學(xué)觀念的同時，不能局限于書本上的教學(xué)目標(biāo)，要豐富實驗教學(xué)目標(biāo)，通過讓學(xué)生觀察實驗現(xiàn)象，引導(dǎo)學(xué)生思考，讓學(xué)生主動探究和發(fā)現(xiàn)事物的特性和原理。如在“探究植物細(xì)胞的吸水和失水”實驗中，顯微鏡下的細(xì)胞失水狀態(tài)的形狀不同，有的是類似橢圓形狀，而有的卻是中間凹陷的細(xì)長橢圓狀。教師有時候只會局限于讓學(xué)生觀察細(xì)胞失水的狀態(tài)，而面對現(xiàn)象中的差異很少有解釋。其實，教師可以根據(jù)現(xiàn)象來讓學(xué)生思考，為什么會出現(xiàn)差異？通過對比來分析出現(xiàn)差異的原因，教師再予以逐步引導(dǎo)，必要時予以糾正。這使學(xué)生能在原有的知識經(jīng)驗中挖掘深層次的知識，培養(yǎng)學(xué)生探究的能力。

（三）基于嘗試教學(xué)論的實驗教學(xué)

邱學(xué)華提出從“學(xué)生可以嘗試學(xué)習(xí)”到“學(xué)生能嘗試、嘗試能成功、成功能創(chuàng)新”，嘗試教學(xué)在中小學(xué)產(chǎn)生了重要影響[4]。嘗試教學(xué)論中的七步教學(xué)法，是一個有序可控的教學(xué)系統(tǒng)，跟美國教師在中學(xué)生物實驗教學(xué)中常采用的歸納推理教學(xué)法相似。因此，從嘗試教學(xué)論得到啟發(fā)，教師在進(jìn)行生物實驗教學(xué)時，除了轉(zhuǎn)變自身教學(xué)價值觀念外，要以引導(dǎo)學(xué)生為主來開展實驗，從實驗操作到逐步發(fā)現(xiàn)問題、解決問題。教師可先引導(dǎo)學(xué)生理解實驗原理，以期讓學(xué)生獨立進(jìn)行實驗。學(xué)生通過積極的閱讀、思考、觀察、設(shè)計、記錄和討論得出結(jié)論。然后教師再讓學(xué)生帶著問題上實驗課。最后，學(xué)生通過習(xí)得的經(jīng)驗再次嘗試實驗。這在學(xué)生的知識系統(tǒng)里發(fā)生了一系列改變，從原有知識經(jīng)驗到知識結(jié)構(gòu)改組，再加工形成新的知識結(jié)構(gòu)，這也就是我們心理學(xué)上常運用的遷移規(guī)律，這對學(xué)生探究性思維的培養(yǎng)很重要。