基于動(dòng)態(tài)生成性資源下的生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)

新疆

新課程理念下的生物實(shí)驗(yàn)在生物教學(xué)中占有的比重逐漸增加，現(xiàn)行的人教版生物教材中設(shè)置了“實(shí)驗(yàn)”“探究”“模型建構(gòu)”，蘇教版生物教材中設(shè)置了“課題研究”“實(shí)踐”“研究性學(xué)習(xí)”等，為學(xué)生提供了較多的實(shí)驗(yàn)探究機(jī)會(huì)。如何使實(shí)驗(yàn)教學(xué)的課堂更加精彩、高效呢？教師在開發(fā)和利用實(shí)驗(yàn)課程資源時(shí)，除了借助教材、教參、網(wǎng)絡(luò)外，更要關(guān)注實(shí)驗(yàn)的主體——學(xué)生，他們是活生生的教學(xué)資源。教師可以巧借學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的豐富有趣的“錯(cuò)點(diǎn)”“疑點(diǎn)”“創(chuàng)新點(diǎn)”等資源，用手機(jī)或相機(jī)及時(shí)抓拍錄制，上傳到實(shí)驗(yàn)室的多媒體上，用大屏幕展示出來，把它作為實(shí)驗(yàn)教學(xué)的資源，讓學(xué)生相互討論交流、答疑解惑、共同提高?？芍^“他山之石，可以攻玉”。

1.以學(xué)生的錯(cuò)誤改正學(xué)生的錯(cuò)誤

學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一些可預(yù)測(cè)或不可預(yù)測(cè)的操作錯(cuò)誤，在出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)教師應(yīng)以寬容的心態(tài)允許學(xué)生犯錯(cuò)，心理學(xué)家蓋耶說過：“誰不考慮嘗試錯(cuò)誤，不允許學(xué)生犯錯(cuò)誤，就將錯(cuò)過最富成效的學(xué)習(xí)時(shí)刻?！痹趯W(xué)生的錯(cuò)誤中，往往孕育著可探究、可利用的教學(xué)資源，教師要及時(shí)捕捉并利用好這些錯(cuò)誤，因勢(shì)利導(dǎo)，讓學(xué)生感知錯(cuò)誤，在錯(cuò)誤中感悟真理，體驗(yàn)過程，經(jīng)過個(gè)體的獨(dú)立思考和群體間的討論，以誤養(yǎng)正，避免其他學(xué)生再犯同樣的錯(cuò)誤，達(dá)到 “吃一塹，長一智”的目的，讓全體學(xué)生在錯(cuò)誤中成長。如“檢測(cè)生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)”的實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生由于將斐林試劑和雙縮脲試劑混淆而加錯(cuò)試劑，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與預(yù)期不符。教師在指導(dǎo)過程中可將錯(cuò)誤的操作及時(shí)抓拍或錄像，通過大屏幕展示出來，犯錯(cuò)誤的學(xué)生可以反思自查，其他學(xué)生也樂意幫助“找茬”，并且共同找出兩種試劑的相同點(diǎn)是組成兩種試劑的化合物的種類相同，不同點(diǎn)是組成兩種試劑的化合物的濃度、組成兩種試劑的化合物的使用順序、使用條件均不同，即斐林試劑有效成分是新制備的Cu（OH）2溶液在加熱條件下可與還原糖中的醛基反應(yīng)生成Cu2O（磚紅色沉淀），故需要較高濃度0.05 g/mL的 CuSO4與0.1 g/mL 的NaOH 先混合反應(yīng)后使用；而雙縮脲試劑的作用原理是堿性環(huán)境下Cu2+與蛋白質(zhì)分子中含有的肽鍵發(fā)生的紫色反應(yīng)，故需分開使用。由此巧妙變換學(xué)生的錯(cuò)誤為促進(jìn)學(xué)生發(fā)展的有效資源，生成動(dòng)態(tài)的課堂，就能高效、全面達(dá)成教學(xué)目標(biāo)。

2.以學(xué)生的疑惑解答學(xué)生的疑惑

“學(xué)起于思，思源于疑”。疑問和困惑是學(xué)習(xí)的“啟發(fā)劑”和“助推器”，有疑惑才有思考和探究。在實(shí)驗(yàn)過程中教師要鼓勵(lì)學(xué)生認(rèn)真思考、分析該實(shí)驗(yàn)的原理、選材、步驟、裝置、注意事項(xiàng)、現(xiàn)象等，使學(xué)生能夠發(fā)現(xiàn)問題，提出質(zhì)疑，然后將學(xué)生提出的質(zhì)疑集中起來，讓學(xué)生共同評(píng)價(jià)后，把有效的問題分層分類，給學(xué)生時(shí)間和空間一起討論交流、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)比較，深入探究，并分享釋疑的過程。如在“用高倍鏡觀察細(xì)胞中葉綠體”的實(shí)驗(yàn)中，有學(xué)生提出為什么是取菠菜葉稍帶些葉肉的下表皮，而不是稍帶些葉肉的上表皮？了解學(xué)生的疑問后，教師可引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中分別觀察二者的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并結(jié)合葉的結(jié)構(gòu)進(jìn)行討論交流，最終使所有學(xué)生都撥云見霧：葉片接受光照的部位主要是上表面，與上表皮緊挨著的葉肉屬于柵欄組織，細(xì)胞排列緊密，其中的葉綠體小而多，不利于觀察，而與下表皮緊挨著的葉肉屬于海綿組織，細(xì)胞分布疏松，其中的葉綠體大而少，便于觀察。因此，在教學(xué)中，學(xué)生的疑惑是他急切想要獲知的表現(xiàn)，當(dāng)教師把疑惑交給全體學(xué)生時(shí)，既拓展了學(xué)生的思維，又能夠激發(fā)學(xué)生答疑解惑的熱情和實(shí)驗(yàn)探究的欲望，在幫助別人的同時(shí)自己也掌握了知識(shí)，收到了事半功倍的效果。

3.以學(xué)生的思維啟發(fā)學(xué)生的思維

教師在講解學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的疑惑時(shí)，大多是建立在學(xué)術(shù)思維的基礎(chǔ)上，這就使得課堂可能會(huì)過于專業(yè)和晦澀，而學(xué)生的思維和語言是代表著一群同齡孩子的思維和語言。因此，在實(shí)驗(yàn)課堂上，面對(duì)學(xué)生的疑惑，教師可以讓其他學(xué)生說說自己的理解，用他們之間的“共同語言”去溝通，在這個(gè)過程中，學(xué)生可能會(huì)提出許多新想法、新思維，教師應(yīng)珍惜這些創(chuàng)造性成果，挖掘出學(xué)生的思維亮點(diǎn)，引發(fā)學(xué)生展開辯論，打破被動(dòng)聽講的局面，使學(xué)生的思維突破常規(guī)和經(jīng)驗(yàn)的禁錮，不斷產(chǎn)生新思維。葉瀾教授說過：“課堂應(yīng)是向未知方向挺進(jìn)的旅程，隨時(shí)都有可能發(fā)現(xiàn)意外的通道和美麗的圖景，而不是一切都必須遵循固定線路而沒有激情的行程?！睂W(xué)生的奇思妙想，正是思維過程中的閃光之處，通過激發(fā)學(xué)生之間深層次的思維對(duì)話，從而達(dá)到促進(jìn)理解，啟迪思維的效果。如“細(xì)胞大小與物質(zhì)運(yùn)輸?shù)年P(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，部分學(xué)生對(duì)“細(xì)胞體積越小，相對(duì)表面積越大，物質(zhì)運(yùn)輸效率越高”不太理解，教師這時(shí)就可以讓其他學(xué)生給出自己的理解：兩個(gè)相同的正方體（），一個(gè)面的面積為S，一個(gè)正方體的體積為V時(shí)，則每個(gè)正方體的表面積為6S，相對(duì)表面積為6S/V；如果將二者合并在一起（），由于少了兩個(gè)面，表面積變?yōu)?0S，體積為2V，相對(duì)表面積為5S/V，體積變大，單位體積的相對(duì)表面積減小，細(xì)胞與細(xì)胞外環(huán)境的相對(duì)接觸面積減小，導(dǎo)致物質(zhì)運(yùn)輸效率降低。因此，教師有時(shí)可以讓學(xué)生談?wù)勛约旱囊娊?，介紹自己的“小技巧”，這樣會(huì)提供給學(xué)生更多的選擇，幫助他們更好地理解知識(shí)點(diǎn)，達(dá)到“山重水復(fù)疑無路，柳暗花明又一村”的效果。

4.以學(xué)生的實(shí)驗(yàn)方法優(yōu)化學(xué)生的實(shí)驗(yàn)方法

實(shí)驗(yàn)?zāi)芤饘W(xué)生對(duì)未知事物的探究興趣，這樣很容易激發(fā)他們的求知欲望，調(diào)動(dòng)學(xué)生的活躍性和積極性。在實(shí)驗(yàn)過程中，除了教材中提供的方法外，鼓勵(lì)學(xué)生去尋找是否存在更好的實(shí)驗(yàn)方法，而后在課堂上將探究方案和過程展示出來，進(jìn)行討論和操作，不失為一種好的生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段。當(dāng)然，也有部分學(xué)生會(huì)提出一些不太可行的方案，但是他們都動(dòng)腦思考了，都參與了，他們的積極性也就被調(diào)動(dòng)起來了，同時(shí)也能讓他們體驗(yàn)科學(xué)探究的艱辛和智慧。如“綠葉中色素的提取和分離”實(shí)驗(yàn)中遇到了這一問題：用毛細(xì)吸管吸取少量濾液，在濾紙條上畫出的濾液細(xì)線粗細(xì)不均勻，影響了后續(xù)的分離。有學(xué)生嘗試了新的方法：方法一是將薄且較硬的紙卡片（玻璃或塑料片效果不好）剪成比濾紙條略寬的長方形，讓其一端蘸上濾液，印在濾紙條的鉛筆橫線上。方法二是用較細(xì)的棉線蘸上濾液，再將棉線拉直，輕觸濾紙條上的鉛筆橫線。方法三是將濾液滴在圓形濾紙的中心，并在中心處扎一個(gè)小孔，穿一根長度適中的棉線，讓圓形濾紙蓋在口徑略小于它的裝有層析液的培養(yǎng)皿上（圓形濾紙上表面的棉線剛剛出頭，下面的棉線浸泡在層析液中），通過棉線吸收層析液完成色素的擴(kuò)散。前兩種方法均能在濾紙條上得到較為整齊均勻的濾液細(xì)線。當(dāng)教師把這些不同的實(shí)驗(yàn)方法用手機(jī)抓拍，展示在大屏幕上時(shí)，新的教學(xué)資源已然形成。因此，在實(shí)驗(yàn)中可通過鼓勵(lì)學(xué)生嘗試新的方法，培養(yǎng)其創(chuàng)新意識(shí)，提高學(xué)生的綜合實(shí)踐能力。法國科學(xué)家笛卡爾說過：“最有價(jià)值的知識(shí)，是關(guān)于方法的知識(shí)”。這種教學(xué)方法不僅讓學(xué)生在學(xué)校的各科學(xué)習(xí)中受益，而且這會(huì)成為學(xué)生以后的工作中的優(yōu)勢(shì)，使他們終身受益。

5.以學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果修正學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果

實(shí)驗(yàn)結(jié)果是實(shí)驗(yàn)中觀察到的現(xiàn)象、收集到的數(shù)據(jù)、圖表或照片等，是客觀事實(shí)的真實(shí)反映，不能跟隨預(yù)期的實(shí)驗(yàn)結(jié)果隨意篡改和編造，實(shí)驗(yàn)探究需要嚴(yán)謹(jǐn)、嚴(yán)肅、實(shí)事求是。當(dāng)各組實(shí)驗(yàn)結(jié)果出現(xiàn)時(shí)，教師可借助手機(jī)將其及時(shí)上傳并直觀地展示在大屏幕上，讓學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果展開討論、分析、比較（若實(shí)驗(yàn)結(jié)果是大量的數(shù)據(jù)，可轉(zhuǎn)化為列表、曲線圖等形式），尋找其中的相同點(diǎn)、不同點(diǎn)、異常點(diǎn)，互相補(bǔ)充、修正完善，再加以合理的整理、整合，洞察實(shí)驗(yàn)結(jié)果中所隱含的信息，并與實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、生物理論?lián)系起來，從而找出被研究對(duì)象的共同、本質(zhì)的屬性，并加以概括，將感性認(rèn)知逐步升華為理性的規(guī)律性認(rèn)識(shí)，形成較全面、科學(xué)的結(jié)論。如在“觀察根尖分生組織細(xì)胞有絲分裂”實(shí)驗(yàn)中，將每位學(xué)生計(jì)數(shù)的各時(shí)期細(xì)胞數(shù)全部列入表格，相互修正，舍去偏差大的數(shù)據(jù)后，統(tǒng)計(jì)整合，計(jì)算出各時(shí)期細(xì)胞數(shù)所占比例，再將各時(shí)期的細(xì)胞數(shù)量比例與細(xì)胞周期中各時(shí)期的時(shí)間比例進(jìn)一步比對(duì)，就會(huì)發(fā)現(xiàn)二者間的因果關(guān)系。還有“性狀分離比的模擬”實(shí)驗(yàn)中各組合類型數(shù)量比、“低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化”實(shí)驗(yàn)中二倍體細(xì)胞和四倍體細(xì)胞的數(shù)目、某遺傳病的發(fā)病率、“樣方法調(diào)查種群密度”實(shí)驗(yàn)等，均需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行修正。因此，學(xué)生通過對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的修正、整合，既反映出了實(shí)驗(yàn)結(jié)果中的信息特征，揭示出了客觀的規(guī)律，得出了科學(xué)的結(jié)論，達(dá)成了實(shí)驗(yàn)的目標(biāo)，又提高了學(xué)生獲取數(shù)據(jù)、設(shè)計(jì)記錄表格和整理數(shù)據(jù)的技能。

因此，在教學(xué)活動(dòng)中，學(xué)生之間相互改正錯(cuò)誤、解決問題、訓(xùn)練思維、優(yōu)化方法、修正結(jié)果的過程就是一個(gè)動(dòng)態(tài)的、開放的、不斷生成教學(xué)資源的過程，教師要最大限度地開發(fā)和利用這些資源，關(guān)注學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中所表現(xiàn)出來的各種活動(dòng)和情感態(tài)度，通過表達(dá)與交流使課堂呈現(xiàn)出“百花齊放，百家爭鳴”的互動(dòng)模式，在高效完成實(shí)驗(yàn)教學(xué)的同時(shí)，也培養(yǎng)了學(xué)生的研究能力、開拓能力、團(tuán)隊(duì)意識(shí)、創(chuàng)新意識(shí)，提高了學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。