試論高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法新突破

欒金亮

摘 要：生物學(xué)是一門(mén)實(shí)驗(yàn)性學(xué)科，實(shí)驗(yàn)性是生物學(xué)的一個(gè)突出的特點(diǎn)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可以利用多種感官直接感知事物本身，增強(qiáng)直接經(jīng)驗(yàn)，獲得生動(dòng)表象，以之作為形成概念、理解原理和掌握規(guī)律的依據(jù)。尤其是從近幾年的高考實(shí)驗(yàn)題題型變化來(lái)看，設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)題所占的比重越來(lái)越大，對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰疾橐笥又匾?。如何?chuàng)新高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，并提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛣?chuàng)新能力呢？結(jié)合工作中的實(shí)際教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)高中生實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法的新突破進(jìn)行了探究分析，并提出了一些看法和建議。

關(guān)鍵詞：高中生;生物實(shí)驗(yàn);教學(xué)方法;創(chuàng)新

高中階段的學(xué)生在學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)態(tài)度等方面已經(jīng)達(dá)到了一定的水平，對(duì)生物科學(xué)實(shí)驗(yàn)研究中的實(shí)驗(yàn)操作和問(wèn)題研究等也具備了一定的能力。高中生物新教材中增添了許多實(shí)驗(yàn)案例，目的在于提高學(xué)生的生物實(shí)驗(yàn)操作技能，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、科學(xué)和技術(shù)創(chuàng)新能力以及探索科學(xué)知識(shí)的技能。但是不得不承認(rèn)，隨著高考?jí)毫Φ脑龃笠约吧飳W(xué)科與三大主科相比的劣勢(shì)地位，高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)很難引起學(xué)生和教師的充分重視，很多學(xué)生甚至還認(rèn)為實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)純屬娛樂(lè)，對(duì)高考的意義不大，學(xué)習(xí)興趣和參與度都不大。另外，在教學(xué)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)教材中一些實(shí)驗(yàn)設(shè)備昂貴，消耗的試劑也價(jià)格不菲，鮮活材料不易采集，實(shí)驗(yàn)操作步驟繁瑣且難以觀察到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，因此需將高中生物實(shí)驗(yàn)加以改進(jìn)和創(chuàng)新，使之更適合實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的開(kāi)展，同時(shí)也培養(yǎng)教師和學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。對(duì)高中生物課程而言，實(shí)驗(yàn)研究是學(xué)生獲取知識(shí)和理解概念的最基本途徑，而利用實(shí)驗(yàn)進(jìn)行創(chuàng)新更是學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)科的內(nèi)在動(dòng)力。因此，加強(qiáng)高中生物實(shí)驗(yàn)研究創(chuàng)新不僅是高中教師教育教學(xué)工作的重點(diǎn)，還是加快高中生物課程改革，實(shí)施“高層次創(chuàng)造性人才工程”，是培養(yǎng)一批高水平的具有創(chuàng)新能力的人才的具體途徑。

一、高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新途徑分析

從實(shí)驗(yàn)流程出發(fā)，抓好每一個(gè)環(huán)節(jié)的創(chuàng)新。所謂“磨刀不誤砍柴工”。生物實(shí)驗(yàn)的成功和每一個(gè)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)密不可分，涉及實(shí)驗(yàn)材料的選擇、實(shí)驗(yàn)流程的安排以及實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析等。而教師在這其中就是要做好相當(dāng)充分的實(shí)驗(yàn)教學(xué)前期準(zhǔn)備，在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容或者實(shí)驗(yàn)材料選擇上加強(qiáng)與學(xué)生實(shí)際生活的聯(lián)系，在教學(xué)過(guò)程中找突破，提高學(xué)生的生物實(shí)驗(yàn)綜合素養(yǎng)和實(shí)踐能力。以探究實(shí)驗(yàn)“pH對(duì)酶活性的影響”為例，實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新要從每一個(gè)細(xì)節(jié)做起。除了實(shí)驗(yàn)室中具備的各種酸堿試劑，教師還要準(zhǔn)備一些熟悉的實(shí)驗(yàn)材料吸引學(xué)生的注意力，如常見(jiàn)的酸性物質(zhì)：白糖、甜點(diǎn)、乳酪等;常見(jiàn)的堿性物質(zhì)：柿子、黃瓜、檸檬等。這樣的實(shí)驗(yàn)材料可以增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的探究性和趣味性，讓學(xué)生加深對(duì)實(shí)驗(yàn)的理解，并將實(shí)驗(yàn)延伸到日常生活中，滿足了學(xué)生的好奇心和求知欲。尤其是親自驗(yàn)證一些我們覺(jué)得很酸的物質(zhì)反而是堿性的時(shí)候，更能讓學(xué)生感覺(jué)到神奇，紛紛動(dòng)手實(shí)踐，不經(jīng)意間給生物實(shí)驗(yàn)課堂注入了很多生活氣息，讓嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)科學(xué)更加“接地氣”，與學(xué)生的生活相關(guān)聯(lián)。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，筆者發(fā)現(xiàn)學(xué)生有不同的表現(xiàn)：都很有熱情，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)材料豐富，大家的選擇不盡相同。當(dāng)進(jìn)行完實(shí)驗(yàn)獲得結(jié)果后，學(xué)生相互討論交流，課堂氣氛十分活躍。每一個(gè)生物實(shí)驗(yàn)既是科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)、細(xì)致、認(rèn)真探索的過(guò)程，又是生活中每一個(gè)自然現(xiàn)象的科學(xué)延伸，我們應(yīng)該關(guān)注每一個(gè)細(xì)節(jié)，加強(qiáng)與學(xué)生實(shí)際生活的聯(lián)系。只有這樣，我們才能培養(yǎng)出既有淵博知識(shí)，又有探索精神和創(chuàng)新能力的學(xué)生。

二、注重學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)與提高

思想是行動(dòng)的指引。高中生物教師要提高對(duì)學(xué)生生物實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)，這樣學(xué)生才能在意識(shí)的指引下質(zhì)疑，并開(kāi)動(dòng)腦筋思考，利用新舊知識(shí)找出解決問(wèn)題的辦法。生物學(xué)科來(lái)源于生活。教師通過(guò)在生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)中更好地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力，能夠有效地提高學(xué)生認(rèn)識(shí)生物、認(rèn)識(shí)世界的能力。就生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)而言，就應(yīng)該在課程、教材、教法、研究等方面作周密的思考，敢于對(duì)課堂內(nèi)外的實(shí)驗(yàn)教學(xué)作大膽的改革和創(chuàng)新。只能這樣才能使生物實(shí)驗(yàn)活動(dòng)朝著更有利于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造能力和創(chuàng)新精神的方面發(fā)展。而現(xiàn)實(shí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，小組合作探究式實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)方式能起到很好的效果。例如，在“探究環(huán)境因素對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響”實(shí)驗(yàn)中，研究可能會(huì)影響植物光合作用的環(huán)境因素，如果一味地由教師直接引導(dǎo)或者提問(wèn)總結(jié)，顯然不利于學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)與提高。若是將實(shí)驗(yàn)的主動(dòng)權(quán)交給學(xué)生自己，讓他們通過(guò)自由組合的方式劃分成實(shí)驗(yàn)小組，教師在這個(gè)過(guò)程中積極引導(dǎo)學(xué)生去討論和總結(jié)。這樣學(xué)生不僅能夠?qū)?shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行總結(jié)和分析，而且可以在與他人的交流中進(jìn)行更加深入的思考，從而進(jìn)行思想上的碰撞，能使學(xué)生之間彼此激發(fā)靈感，培養(yǎng)思維能力和創(chuàng)新意識(shí)。再?gòu)慕Y(jié)果上看，這樣的自主實(shí)驗(yàn)可以更快地調(diào)動(dòng)學(xué)生動(dòng)腦筋思考，從實(shí)踐中得到“陽(yáng)光、水、二氧化碳等影響植物光合作用”的結(jié)論，而且不用教師去引導(dǎo)，學(xué)生自己就會(huì)去思考這些因素是如何影響植物光合作用的，使得實(shí)驗(yàn)教學(xué)前后的環(huán)節(jié)一脈相承、緊密聯(lián)系，教學(xué)質(zhì)量自然穩(wěn)步提高。

三、關(guān)注學(xué)生個(gè)性差異性，分層次教學(xué)

科學(xué)思維和科學(xué)能力的提高是受學(xué)生天賦和學(xué)生知識(shí)技能儲(chǔ)備基礎(chǔ)影響的。而反觀現(xiàn)在的高中生，他們個(gè)性突出，想法各異，有敢于創(chuàng)新的勇氣和信心，但是在具體實(shí)踐中又受個(gè)性、能力和知識(shí)水平等的限制。高中生物教師所設(shè)計(jì)的教學(xué)方案也未必能和每一位學(xué)生的學(xué)習(xí)相協(xié)調(diào)。例如，在進(jìn)行“捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)”實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師會(huì)發(fā)現(xiàn)不同的學(xué)生有不同的表現(xiàn)：思維活躍的男生，對(duì)于實(shí)驗(yàn)過(guò)程中“稱重對(duì)比”“實(shí)驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計(jì)和對(duì)比分析”理解較快、較好，而女生則會(huì)在實(shí)驗(yàn)中更加注重細(xì)節(jié)，更加細(xì)心，對(duì)“光照時(shí)間五分鐘”“水蘊(yùn)草的選擇”等方面比較細(xì)心留意。這樣一來(lái)，班級(jí)學(xué)生由于知識(shí)水平、能力等方面參差不齊，導(dǎo)致在完成實(shí)驗(yàn)作業(yè)時(shí)質(zhì)量存在差異。而在具體相關(guān)課題研究中，我們發(fā)現(xiàn)班級(jí)中還有將近10位學(xué)生對(duì)完成創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)存在一定難度，無(wú)法達(dá)到教師的預(yù)期目標(biāo)。因此，高中生物教師為了更好地促進(jìn)整體實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新教學(xué)水平的提高，應(yīng)當(dāng)做好后進(jìn)生的轉(zhuǎn)化工作，對(duì)能力較弱的學(xué)生進(jìn)行更加細(xì)致有效的指導(dǎo)，并鼓勵(lì)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)小組中形成互幫互助的小團(tuán)隊(duì)，在利用彼此差異共同完成生物實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中進(jìn)行優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，實(shí)現(xiàn)取長(zhǎng)補(bǔ)短、共同進(jìn)步。

四、合理利用多媒體，打造信息化課堂

在現(xiàn)行網(wǎng)絡(luò)信息化的教育大環(huán)境下，高中生物實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新也離不開(kāi)多媒體網(wǎng)絡(luò)的輔助作用。高中生物教師只有學(xué)會(huì)、學(xué)好使用多媒體網(wǎng)絡(luò)教學(xué)，才能促進(jìn)高中生物實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)與國(guó)際化先進(jìn)教學(xué)接軌，拉近本地區(qū)和發(fā)達(dá)地區(qū)教學(xué)的距離，給生物實(shí)驗(yàn)課堂注入更多的生命力和發(fā)展動(dòng)力。例如，一些較為危險(xiǎn)的實(shí)驗(yàn)或者需要使用易燃易爆試劑的實(shí)驗(yàn)中，教師可以采取下載網(wǎng)絡(luò)生物實(shí)驗(yàn)操作視頻等，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課預(yù)習(xí)時(shí)進(jìn)行觀看，對(duì)此次實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)、顯微鏡使用步驟等進(jìn)行了解，這樣學(xué)生在實(shí)驗(yàn)進(jìn)行時(shí)能夠在腦海里調(diào)動(dòng)已經(jīng)觀看過(guò)的實(shí)驗(yàn)動(dòng)畫(huà)，在自己操作時(shí)既能夠?qū)?shí)驗(yàn)有信心，當(dāng)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)了一些如試劑灑落、酒精燈起火過(guò)大等問(wèn)題時(shí)又能夠冷靜地處理和解決，避免造成更大的傷害。另外，在實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析、結(jié)論分享等實(shí)驗(yàn)結(jié)尾過(guò)程中，有效地利用多媒體，可以節(jié)省很多人工計(jì)算和分析時(shí)間。教師可以鼓勵(lì)學(xué)生創(chuàng)建班級(jí)生物實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，學(xué)生可以在該平臺(tái)上自由地交流，對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)流程操作中的各個(gè)方面進(jìn)行談?wù)摵脱芯浚瑫r(shí)有特殊才能的同學(xué)還能利用多媒體和網(wǎng)絡(luò)展現(xiàn)自己的才能，如可以模仿思維導(dǎo)圖將生物實(shí)驗(yàn)知識(shí)串聯(lián)記憶，既具有學(xué)生創(chuàng)新特色，還能吸引學(xué)生的注意力，讓學(xué)生更愿意參與到生物實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)中。

五、注重結(jié)果評(píng)價(jià)，促進(jìn)學(xué)生多思考

傳統(tǒng)的高中生物實(shí)驗(yàn)注重的是讓學(xué)生通過(guò)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得到結(jié)論，而很少讓學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)論進(jìn)行思考和質(zhì)疑。而注重創(chuàng)新的生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)就是讓學(xué)生以探究學(xué)習(xí)的態(tài)度來(lái)對(duì)待實(shí)驗(yàn)，而不是被動(dòng)地接受實(shí)驗(yàn)結(jié)論。這就要求教師在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中加強(qiáng)對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)過(guò)程的評(píng)價(jià)，在反饋和評(píng)價(jià)的過(guò)程中引導(dǎo)學(xué)生深入思考，讓學(xué)生通過(guò)自主探究實(shí)驗(yàn)構(gòu)建知識(shí)體系，并更好地完成實(shí)驗(yàn)。例如，在“減數(shù)分裂”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，第一次和第二次相比，中期細(xì)胞的染色體會(huì)有什么不同，而到了末期又會(huì)產(chǎn)生什么變化，對(duì)這些問(wèn)題的思考，可以讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中有較強(qiáng)的目的性，更好地通過(guò)實(shí)驗(yàn)構(gòu)建知識(shí)體系，并提升技能。又比如，在“有絲分裂”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，觀察壓片時(shí)，教師應(yīng)該對(duì)學(xué)生在力度的把握上進(jìn)行積極評(píng)價(jià)，引導(dǎo)學(xué)生多操作，避免學(xué)生在力度把握上過(guò)重或者過(guò)輕而影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，這種實(shí)際操作過(guò)程中的指導(dǎo)能使學(xué)生更好地掌握實(shí)驗(yàn)技能，并對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行反思。注重創(chuàng)新的生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)就是要引導(dǎo)學(xué)生去探究，在實(shí)驗(yàn)中自我評(píng)價(jià)、自我糾錯(cuò)、自我反思，更好地構(gòu)建生物知識(shí)體系，在實(shí)驗(yàn)中多交流，實(shí)驗(yàn)后多思考，這樣才能讓學(xué)生真正融入實(shí)驗(yàn)，更好地學(xué)習(xí)生物，提高生物學(xué)習(xí)效率。

總而言之，高中階段的生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀不容樂(lè)觀，而其教學(xué)創(chuàng)新突破之路也是困難重重。但是實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)卻是高中生積累生物科學(xué)知識(shí)、培養(yǎng)科學(xué)研究能力的最重要的途徑之一，不只是對(duì)學(xué)生一時(shí)的考試成績(jī)的提高有用，更是學(xué)生將來(lái)在生物學(xué)科上取得長(zhǎng)期發(fā)展或一定成就的前提和基礎(chǔ)。高中教育教學(xué)改革的步伐從未停止，教師要積極滲透學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)生物的興趣，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行深入的思考，提高生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效率。

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編輯 高 瓊