素養(yǎng)育人 教師先行

【摘要】本文論述提升初中生物教師實(shí)驗(yàn)教學(xué)技能的途徑，從提升教師的實(shí)驗(yàn)操作能力、實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)能力、實(shí)驗(yàn)說(shuō)課能力三個(gè)方面提出一系列可行建議。

【關(guān)鍵詞】初中生物 實(shí)驗(yàn)教學(xué) 技能提升 教師發(fā)展

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生生物學(xué)科核心素養(yǎng)的重要途徑，生物學(xué)科核心素養(yǎng)包括生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究和社會(huì)責(zé)任。中學(xué)生物教師的實(shí)驗(yàn)教學(xué)技能主要包括實(shí)驗(yàn)操作能力、實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)能力和實(shí)驗(yàn)說(shuō)課能力。教師實(shí)驗(yàn)操作水平直接影響著學(xué)生科學(xué)思維、科學(xué)探究能力的提高，教師的實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)能力直接影響學(xué)生各項(xiàng)核心素養(yǎng)培養(yǎng)目標(biāo)的達(dá)成，實(shí)驗(yàn)說(shuō)課能力影響著教師個(gè)人的學(xué)科專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)的發(fā)展，進(jìn)而影響著素養(yǎng)育人工作。下面筆者從提升實(shí)驗(yàn)操作能力、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力以及實(shí)驗(yàn)說(shuō)課能力三個(gè)方面詳細(xì)論述提升初中生物教師實(shí)驗(yàn)教學(xué)技能的途徑。

一、實(shí)驗(yàn)操作能力的提升

（一）實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范

實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范是指正確使用實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備，成功完成實(shí)驗(yàn)步驟等。實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范是教師的基本功。初中生物實(shí)驗(yàn)主要是顯微鏡觀察實(shí)驗(yàn)，要求規(guī)范操作單目光學(xué)顯微鏡和制作臨時(shí)裝片。廣西各地市的初中生物教師大多數(shù)是非生物專(zhuān)業(yè)教師，尤其是在縣級(jí)鄉(xiāng)鎮(zhèn)初中學(xué)校，各級(jí)教師培訓(xùn)的內(nèi)容很少涉及實(shí)驗(yàn)操作的內(nèi)容，教師在教學(xué)演示中難免會(huì)出現(xiàn)不規(guī)范的操作。實(shí)驗(yàn)操作不規(guī)范主要表現(xiàn)為如下幾個(gè)方面：一是顯微鏡的安放和鏡頭使用不規(guī)范，如單手提取顯微鏡，單手握住鏡頭轉(zhuǎn)動(dòng)物鏡，直接用高倍鏡對(duì)光觀察等[1];二是臨時(shí)裝片的制作過(guò)程不規(guī)范，如在取材這一環(huán)節(jié)，用手撕取洋蔥鱗片葉的紫色外表皮，導(dǎo)致葉肉也被撕下而影響觀察表皮細(xì)胞的效果，沒(méi)有漱口就刮取口腔上皮細(xì)胞，導(dǎo)致視野雜質(zhì)過(guò)多影響觀察上皮細(xì)胞等。教師要想避免出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)操作不規(guī)范的現(xiàn)象，首先要養(yǎng)成科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)慕虒W(xué)態(tài)度，要在理解生物學(xué)實(shí)驗(yàn)操作原理的基礎(chǔ)上，多動(dòng)手實(shí)踐，逐步掌握實(shí)驗(yàn)操作要領(lǐng)和技巧。

（二）成功完成實(shí)驗(yàn)

成功完成實(shí)驗(yàn)是指實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)能看到預(yù)期的現(xiàn)象、獲得有效的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和結(jié)論。教師成功完成實(shí)驗(yàn)除了需要規(guī)范操作，還需要進(jìn)行預(yù)實(shí)驗(yàn)（預(yù)實(shí)驗(yàn)是指在實(shí)驗(yàn)課前進(jìn)行的預(yù)備性實(shí)驗(yàn)），通過(guò)預(yù)實(shí)驗(yàn)事先研究教材所提供的實(shí)驗(yàn)條件、實(shí)驗(yàn)操作的科學(xué)性與可行性，再進(jìn)一步摸索更優(yōu)于教材或更符合本地區(qū)、本校教學(xué)條件的實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)。

例如人教版生物七年級(jí)上冊(cè)實(shí)驗(yàn)“綠葉在光下制造有機(jī)物”，教材建議用盆栽天竺葵進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。天竺葵在廣西的種植數(shù)量不多，價(jià)格高，植株大操作麻煩，教師通過(guò)預(yù)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)校園周?chē)教幧L(zhǎng)的多年生草本植物醡漿草的葉片脫色時(shí)間很短，脫色后葉片接近白色，脫色對(duì)比效果大大優(yōu)于天竺葵，且采集成本低廉，葉片小易于學(xué)生操作。如此一來(lái)，實(shí)驗(yàn)的成本大大降低且實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象依舊明顯，運(yùn)用學(xué)生熟悉的材料開(kāi)展實(shí)驗(yàn)更有助于提升學(xué)生的積極性。

在教材中還有一些探究性實(shí)驗(yàn)，沒(méi)有明確的實(shí)驗(yàn)假設(shè)和實(shí)驗(yàn)條件，更需要教師進(jìn)行預(yù)實(shí)驗(yàn)。例如人教版生物八年級(jí)下冊(cè)最后一個(gè)探究實(shí)驗(yàn)“探究煙草浸出液對(duì)水蚤心率的影響”，教師通過(guò)預(yù)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)學(xué)生既可以設(shè)計(jì)定性實(shí)驗(yàn)又可以設(shè)計(jì)定量實(shí)驗(yàn)、定量實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)存在的主要問(wèn)題、本節(jié)探究實(shí)驗(yàn)適用的酒精濃度范圍等，因此，教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中將引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)定量實(shí)驗(yàn)作為教學(xué)重難點(diǎn)，組織全班討論各組設(shè)計(jì)的定量實(shí)驗(yàn)存在的問(wèn)題并修訂，使學(xué)生進(jìn)一步理解如何控制單一變量這一學(xué)習(xí)難點(diǎn)，然后再實(shí)施全班動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生在初中生物最后一個(gè)實(shí)驗(yàn)中收獲滿滿。教師通過(guò)預(yù)實(shí)驗(yàn)不僅可以提高自身的實(shí)驗(yàn)操作水平，還可以發(fā)現(xiàn)教學(xué)新素材，豐富教學(xué)資源，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性[2]。

二、實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)能力的提升

（一）理解課標(biāo)要求可減少實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)的盲目性

《義務(wù)教育生物課程標(biāo)準(zhǔn)》（2011年版）指出，要使學(xué)生通過(guò)課程學(xué)習(xí)“初步具備生物學(xué)實(shí)驗(yàn)操作的基本技能、一定的科學(xué)探究和實(shí)踐能力，養(yǎng)成科學(xué)思維的習(xí)慣”，在實(shí)施建議中提出“實(shí)驗(yàn)教學(xué)既是一類(lèi)探究活動(dòng)，也是生物學(xué)教學(xué)的基本形式之一”，“應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)”，“也應(yīng)重視定量實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生在量的變化中了解事物的本質(zhì)”等。因此，實(shí)驗(yàn)教學(xué)不能缺失，無(wú)論是教師演示實(shí)驗(yàn)還是學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，學(xué)生都應(yīng)是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的主體，教師既要引導(dǎo)學(xué)生利用實(shí)驗(yàn)結(jié)果（實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)）構(gòu)建核心概念形成生命觀念，又要重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和科學(xué)探究能力。

（二）實(shí)驗(yàn)教學(xué)的設(shè)計(jì)要符合課標(biāo)對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的要求

科學(xué)探究的一般過(guò)程為：提出問(wèn)題——作出假設(shè)——設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)——實(shí)施方案——觀察記錄——討論得出結(jié)論——進(jìn)一步深入實(shí)驗(yàn)，以幫助學(xué)生理解和發(fā)展科學(xué)探究能力為目標(biāo)的教學(xué)流程應(yīng)包括：教師創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境，學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題提出假設(shè)，小組合作設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，師生交流完善實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，小組交流展示，師生、生生評(píng)價(jià)，教師設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)導(dǎo)學(xué)案引導(dǎo)學(xué)生完成各環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)任務(wù)。例如在人教版生物八年級(jí)下冊(cè)實(shí)驗(yàn)“探究酒精對(duì)水蚤心率的影響”教學(xué)中，由于教材沒(méi)有明確給出具體的實(shí)驗(yàn)步驟以及探究實(shí)驗(yàn)試劑的條件等，于是本實(shí)驗(yàn)既可以設(shè)計(jì)成定性實(shí)驗(yàn)又可以設(shè)計(jì)成定量實(shí)驗(yàn)，是培養(yǎng)八年級(jí)學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究能力的一個(gè)重要實(shí)驗(yàn)。但是有的教師為了便于管理，常常將其設(shè)計(jì)為統(tǒng)一實(shí)驗(yàn)：教師提出問(wèn)題——教師講解實(shí)驗(yàn)原理和目的——教師演示或播放實(shí)驗(yàn)步驟視頻——學(xué)生按照模式分組操作實(shí)驗(yàn)——教師巡堂指導(dǎo)——教師小結(jié)、學(xué)生完成課堂練習(xí)。學(xué)生以模仿學(xué)習(xí)為主，以獲得教師的預(yù)期結(jié)果為主要目標(biāo)，自主探究能力和實(shí)驗(yàn)思維沒(méi)有得到很好的訓(xùn)練。有的教師把實(shí)驗(yàn)步驟分解成片段動(dòng)作，“牽著”學(xué)生一步一步地模仿教師動(dòng)作直至完成實(shí)驗(yàn)規(guī)定的流程，這樣更不利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和科學(xué)探究的素養(yǎng)。教師應(yīng)先引導(dǎo)學(xué)生分組討論，對(duì)探究關(guān)于“酒精影響”的問(wèn)題提出具體的假設(shè)，如“酒精可使心率加快”“酒精濃度大于××濃度時(shí)會(huì)導(dǎo)致心跳停止”“持續(xù)高濃度酒精作用××一段時(shí)間后心率不能回復(fù)正?！钡?，學(xué)生在假設(shè)的過(guò)程中，嘗試進(jìn)行定量實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，符合課標(biāo)“在重視定性實(shí)驗(yàn)的同時(shí)，也應(yīng)重視定量實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生在量的變化中了解事物的本質(zhì)”這一實(shí)驗(yàn)教學(xué)要求;接著，教師進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生小組合作設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)，開(kāi)展全班小組間相互質(zhì)疑、答辯和完善實(shí)驗(yàn)步驟，如在選擇清道夫替代水蚤的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，引導(dǎo)小組間討論實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵問(wèn)題：“一只清道夫的實(shí)驗(yàn)組如何實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)重復(fù)性避免偶然性——以多個(gè)（次）小組的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)平均值作為實(shí)驗(yàn)結(jié)果?！薄叭绾芜M(jìn)行不同濃度的酒精處理——在老師預(yù)實(shí)驗(yàn)選定的范圍，設(shè)計(jì)5個(gè)濃度梯度組進(jìn)行對(duì)照實(shí)驗(yàn)?！薄叭绾斡^察記錄——將浸泡過(guò)酒精的棉花覆蓋在清道夫背部，觀察記錄清道夫透明的腹部中心臟跳動(dòng)的次數(shù)?！钡鹊?。在學(xué)生科學(xué)思維達(dá)到預(yù)期水平后，師生共同選擇一個(gè)能在課堂上完成的探究實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)操作。分組實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，各小組交流實(shí)驗(yàn)操作中控制各種實(shí)驗(yàn)變量的技巧以及觀察、記錄、分析班級(jí)實(shí)驗(yàn)大數(shù)據(jù)（均值）的技巧，實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)健康生活的啟示等。學(xué)生在這樣的教學(xué)過(guò)程中，能全身心地參與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和操作實(shí)驗(yàn)過(guò)程，會(huì)產(chǎn)生許多創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的點(diǎn)子，如提出用更簡(jiǎn)易材料做實(shí)驗(yàn)、優(yōu)化教材的實(shí)驗(yàn)裝置等，還學(xué)會(huì)將實(shí)驗(yàn)結(jié)論應(yīng)用于生活生產(chǎn)實(shí)際，學(xué)生的生物學(xué)科核心素養(yǎng)得到了一定程度的提升。

（三）運(yùn)用現(xiàn)代教育技術(shù)的優(yōu)勢(shì)提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效率

將現(xiàn)代教育技術(shù)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)有效整合，可優(yōu)化學(xué)生自主探究實(shí)驗(yàn)，可引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的定量分析和模型建構(gòu)等活動(dòng)，使學(xué)生的科學(xué)思維和科學(xué)探究能力得到充分的訓(xùn)練。

例如在人教版生物七年級(jí)探究實(shí)驗(yàn)“二氧化碳是光合作用必需的原料嗎？”教學(xué)設(shè)計(jì)中，教師運(yùn)用氧氣傳感器測(cè)量并記錄氧氣（光合作用產(chǎn)物）濃度的變化數(shù)值，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)軟件進(jìn)行同步處理，形成不同濃度的二氧化碳對(duì)植物光合作用影響的數(shù)據(jù)模型——坐標(biāo)曲線圖，使學(xué)生初步掌握定量分析的研究方法。有的教師將希沃白板、希沃授課助手以及手機(jī)三合一使得學(xué)生實(shí)驗(yàn)結(jié)果可視化以促進(jìn)全班經(jīng)驗(yàn)交流分享。數(shù)碼顯微鏡現(xiàn)已進(jìn)入中小學(xué)實(shí)驗(yàn)裝備目錄中，各初中現(xiàn)用的單目光學(xué)顯微鏡將逐步地被數(shù)碼顯微鏡取代，教師要將初中觀察類(lèi)實(shí)驗(yàn)教學(xué)重點(diǎn)從如何使用光學(xué)顯微鏡觀察標(biāo)本轉(zhuǎn)移到如何利用數(shù)碼顯微鏡開(kāi)展數(shù)字化教學(xué)，從是否看到標(biāo)本的低階學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)移到對(duì)標(biāo)本的觀測(cè)、拍照、錄像、構(gòu)建模型等高階學(xué)習(xí)活動(dòng)。

三、實(shí)驗(yàn)說(shuō)課能力的提升

說(shuō)課是教師的專(zhuān)業(yè)技能之一，說(shuō)課也是青年教師專(zhuān)業(yè)成長(zhǎng)的一條重要途徑。每年各級(jí)教學(xué)裝備行政管理部門(mén)和教育學(xué)會(huì)都會(huì)舉辦實(shí)驗(yàn)說(shuō)課比賽，為青年教師展示實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革成果提供平臺(tái)。筆者認(rèn)為，提高實(shí)驗(yàn)說(shuō)課水平要從三個(gè)要素入手。

（一）“有神”

“有神”是指說(shuō)課要有教育教學(xué)理論依據(jù)。制訂教學(xué)目標(biāo)要站在生物學(xué)科核心素養(yǎng)的高度，側(cè)重培養(yǎng)科學(xué)思維和科學(xué)探究?jī)蓚€(gè)方面，也要兼顧生命觀念和社會(huì)責(zé)任的培養(yǎng)。要分別闡述教學(xué)活動(dòng)創(chuàng)新設(shè)計(jì)的理論依據(jù)和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容方法創(chuàng)新設(shè)計(jì)的科學(xué)依據(jù)，可以以流程圖的形式，整體與局部相結(jié)合依次闡述。重視闡述實(shí)驗(yàn)改革作品的科學(xué)依據(jù)及其使用的局限性。有的教師在展示設(shè)計(jì)的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)裝置時(shí)常常因忽略其科學(xué)性而被質(zhì)疑，如某教師展示用塑料瓶和注射管組裝的血液循環(huán)模型，沒(méi)有制作真實(shí)的結(jié)構(gòu)所具有的防倒流裝置，在演示血液流動(dòng)時(shí)出現(xiàn)血液倒流而被質(zhì)疑裝置設(shè)計(jì)的科學(xué)性。

（二）“有新”

“有新”包括教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)理念創(chuàng)新和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容方法創(chuàng)新兩個(gè)方面，“有新”建立在科學(xué)合理的基礎(chǔ)上，筆者曾在《創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)》一文中詳細(xì)闡述如何進(jìn)行創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)。只有教學(xué)活動(dòng)創(chuàng)新而無(wú)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容創(chuàng)新，或者有實(shí)驗(yàn)內(nèi)容改進(jìn)卻仍是“老師一人堂實(shí)驗(yàn)”的教學(xué)設(shè)計(jì)，都不符合教學(xué)改革的要求，不會(huì)獲得高分。說(shuō)課“有新”不僅要闡述創(chuàng)新做法，還要利用課堂教學(xué)視頻或圖片，以及學(xué)生成功操作實(shí)驗(yàn)并展示、學(xué)生提出改進(jìn)方案、改進(jìn)前后的實(shí)驗(yàn)裝置比較、改進(jìn)前后的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象對(duì)比等內(nèi)容生動(dòng)形象地展示創(chuàng)新帶來(lái)的教學(xué)效益。

（三）“有型”

實(shí)驗(yàn)說(shuō)課的“有型”除了要求教師的課件設(shè)計(jì)、語(yǔ)言表達(dá)要簡(jiǎn)潔明了和亮點(diǎn)突出，還要求教師現(xiàn)場(chǎng)展示實(shí)驗(yàn)操作要“有型”。實(shí)驗(yàn)操作“有型”是指教師介紹創(chuàng)新裝置簡(jiǎn)單明了、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵步驟操作規(guī)范、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯等，這對(duì)教師的實(shí)驗(yàn)操作基本功是一個(gè)考驗(yàn)。如果參加說(shuō)課比賽教師平時(shí)沒(méi)有深入實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究，只為參賽而臨時(shí)表演就很容易暴露問(wèn)題，如緊張導(dǎo)致操作錯(cuò)誤進(jìn)而實(shí)驗(yàn)失敗等。教師可以利用現(xiàn)代教育技術(shù)提高展示的效果，如利用希沃手機(jī)投屏展示實(shí)驗(yàn)結(jié)果等。

實(shí)驗(yàn)操作能力、實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)能力和實(shí)驗(yàn)說(shuō)課能力三者密切相關(guān)，共同影響著生物學(xué)科青年教師的成長(zhǎng)，生物學(xué)科青年教師應(yīng)注重提高自身的學(xué)科素養(yǎng)，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐研究中點(diǎn)燃創(chuàng)新的火花，實(shí)驗(yàn)教學(xué)能力才會(huì)不斷提高。

【參考文獻(xiàn)】

[1]徐永強(qiáng).淺談生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的規(guī)范操作[J].中學(xué)生物學(xué)，2009（9）

[2]崔鴻，張秀紅，李娟.中學(xué)生物學(xué)教學(xué)設(shè)計(jì)[M].北京：高等教育出版社，2016

作者簡(jiǎn)介：曾哲（1971— ），女，廣西玉林人，高級(jí)教師，教育碩士，南寧市學(xué)科帶頭人。研究方向：中學(xué)生物教育教學(xué)。

（責(zé)編 劉小瑗）