基于新課改的高中生物實驗教學(xué)優(yōu)化對策

高明

摘 要：隨著新課改的推進(jìn)和新高考的到來，更多人開始關(guān)注多年的素質(zhì)教育的實施其成果何在，思考當(dāng)下的教育是否已經(jīng)與初衷產(chǎn)生了脫離，在這種背景下，實驗教學(xué)的價值逐漸得到凸顯。尤其是對于生物課程來說，學(xué)生的眾多能力只有在實驗當(dāng)中才能夠得到真正的鍛煉，因此如何在新課改的背景下優(yōu)化目前的高中生物實驗教學(xué)成為了目前新課程改革的當(dāng)務(wù)之急。本文重點研究了目前高中生物實驗教學(xué)存在的問題以及相應(yīng)的解決方法。

關(guān)鍵詞：新課改;高中生物實驗教學(xué);對策

高中作為我國高等教育之前的銜接教育，需要對學(xué)生的學(xué)習(xí)能力進(jìn)行有針對性的提高而不是單單為其灌輸基礎(chǔ)知識，特別是在進(jìn)入高等教育階段以后，學(xué)生會接觸到大量的實驗內(nèi)容，如果學(xué)生沒能在高中階段就養(yǎng)成良好的實驗習(xí)慣和堅實的實驗基礎(chǔ)，那么在接觸到更多更復(fù)雜的內(nèi)容時就會感到手足無措。通過實驗的設(shè)計和操作可以激發(fā)學(xué)生對生物的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生更加深刻的理解實驗背后的原理和規(guī)律，更重要的在于引導(dǎo)學(xué)生對于實驗中發(fā)現(xiàn)的新問題，運用所學(xué)知識去設(shè)計實驗自主探究，才能真正提升學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)。

一、高中生物實驗教學(xué)面臨的困難

生物學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，各種生物概念的形成和完善都離不開眾多科學(xué)家的實驗論證，因此生物實驗的教學(xué)具有十分重要的意義。通過生物實驗教學(xué)不僅能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，幫助學(xué)生理解生物學(xué)知識，而且有助于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和探究能力，進(jìn)而提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。不僅新課程標(biāo)準(zhǔn)對生物實驗教學(xué)提出了具體且明確的要求，而且新高考的考查方向也進(jìn)一步印證了生物實驗教學(xué)的重要性。但是具體落實到一線教師教學(xué)中時，由于各種主客觀因素的影響生物實驗教學(xué)所占據(jù)的比重相當(dāng)有限。

（一）實驗課時壓縮，根本源于重視程度不夠

在我國目前的教育體系當(dāng)中，高考仍然是最為主要的評價標(biāo)準(zhǔn)。換而言之，學(xué)生想要獲得優(yōu)秀的評價就必須花費大量的精力來學(xué)習(xí)考試技巧和鞏固基礎(chǔ)知識。然而這樣的思想?yún)s導(dǎo)致教學(xué)上變得更加急功近利，最明顯的表現(xiàn)就是許多學(xué)校不斷削減生物實驗和相關(guān)教學(xué)資源投入。眾所周知，任何實驗都需要預(yù)先進(jìn)行大量的準(zhǔn)備工作，具體實驗過程的實施也要教師與學(xué)生協(xié)同完成，實驗完成以后還要專門進(jìn)行試驗評價工作，需要花費大量的時間。因此，在沒有充足課時保證的情況下，教材中的生物實驗形同虛設(shè)，導(dǎo)致生物實驗的實際教學(xué)效果與預(yù)期存在較大的差距。在種種因素的影響下，不少老師則選擇通過講授以及通過多媒體演示的方式來模擬實驗操作，企圖利用大量的習(xí)題訓(xùn)練來應(yīng)對試卷中有關(guān)實驗的考查，殊不知，這些紙上談兵所得到的短期記憶是無法與學(xué)生親身操作所獲得的寶貴經(jīng)驗相提并論的。從長遠(yuǎn)的角度來看，這是一種舍本逐末的行為，只能讓學(xué)生對所學(xué)內(nèi)容停留在表面的認(rèn)識，而獲得深層次的理解。

（二）實驗員短缺，缺乏系統(tǒng)的專業(yè)培訓(xùn)

生物教學(xué)與生物實驗教學(xué)并不是完全相同的兩種東西，換句話說，并不能理所當(dāng)然的認(rèn)為一個優(yōu)秀的生物教師就完全能夠勝任實驗員的任務(wù)。許多學(xué)校并沒有分清楚這二者之間的差別，而是將其混淆看待，讓生物教師兼任實驗員，有的甚至?xí)屍渌巧飳I(yè)的教師來臨時充任。一般普通高中一個年級至少十幾個班級，僅靠一個實驗員是肯定不能滿足所有實驗正常開設(shè)的需求。同時若實驗員缺乏專業(yè)素養(yǎng)會導(dǎo)致前期實驗的準(zhǔn)備不充分，進(jìn)而使一些探究性實驗淪為簡單的程序化操作，學(xué)生只能憑借有限的實驗器材進(jìn)行機(jī)械性的重復(fù)，既無益于實驗原理和方法的真正內(nèi)化，也失去了科學(xué)思維培養(yǎng)的良好機(jī)會。其客觀上是因為相關(guān)的實驗人才培養(yǎng)缺乏專門的體系，縱觀國內(nèi)，有過系統(tǒng)的生物實驗學(xué)習(xí)的人員大多都會走上生產(chǎn)研發(fā)崗位，而不會選擇進(jìn)行生物實驗教學(xué)，導(dǎo)致學(xué)校難以尋找合適的教師人選。主觀上則是許多學(xué)校本身編制比較緊張實驗員則能省就省，也沒有為實驗員提供進(jìn)修的機(jī)會，自然無法提高實驗員的專業(yè)水平。

（三）實驗教學(xué)理念落后，剝奪了學(xué)生的試錯機(jī)會

生物實驗最為重要的核心就在于學(xué)生通過自己親自動手的方式來獲得真實可靠的體驗，這種體驗是其他教學(xué)方式無法替代的。然而，部分教師為了節(jié)省時間，以及受到傳統(tǒng)教學(xué)理念的影響，將學(xué)生的完整實驗過程拆分成若干流水線作業(yè)，甚至完全替代學(xué)生進(jìn)行課堂演示。這種做法一是只有部分地理位置優(yōu)越的學(xué)生能清晰觀察到實驗現(xiàn)象，二是剝奪了學(xué)生的動手實踐的過程，三是失去了學(xué)生自己試錯的機(jī)會。這也就失去了生物實驗課程設(shè)計的初衷，不利于學(xué)生對于生物實驗的興趣培養(yǎng)，與新課程標(biāo)準(zhǔn)中教學(xué)過程重實踐的理念背道而馳，更加談不上對學(xué)生生物核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。

（四）實驗流于形式，忽視了生物實驗的評價環(huán)節(jié)

生物實驗不能只關(guān)注實驗的前期設(shè)計和具體流程的安排，而是要將實驗的評價環(huán)節(jié)也納入到整個實驗當(dāng)中來。有的教師在實驗室中簡單地介紹完實驗過程后，只是負(fù)責(zé)糾正學(xué)生的錯誤操作，確保實驗過程中不發(fā)生危險。而在實驗完成以后，沒有對學(xué)生實驗過程中的具體表現(xiàn)和實驗的結(jié)果進(jìn)行及時評價。這會使得部分學(xué)生在今后的實驗過程中不按規(guī)范操作應(yīng)付了事，缺乏對實驗原理、方法和現(xiàn)象的深層思考，教學(xué)效果大打折扣。因此，教師需要提前設(shè)定好相應(yīng)的評價機(jī)制，端正學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度，重視實驗的科學(xué)性和嚴(yán)謹(jǐn)性，讓學(xué)生從成功中積累經(jīng)驗，從失敗中總結(jié)教訓(xùn)，養(yǎng)成良好的科學(xué)思維。

二、高中生物實驗教學(xué)的優(yōu)化措施

生物學(xué)是建立在實驗基礎(chǔ)上的自然科學(xué)，各種現(xiàn)象的解釋和規(guī)律的總結(jié)都離不開科學(xué)實驗。教師通過課堂知識的傳授只能讓學(xué)生掌握一些已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的生命現(xiàn)象和規(guī)律，但是無盡的未知等待著他們的探索，只有通過實驗，才能夠補上學(xué)生生物學(xué)習(xí)能力的最后一塊拼圖，真正激發(fā)學(xué)生的潛能。教師要不斷提升自身專業(yè)素養(yǎng)，不斷更新教學(xué)理念，嘗試用更多創(chuàng)新性的實驗教學(xué)方法來豐富學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗。而對于學(xué)生而言，則要積極提升自己實驗技能，利用直觀的實驗來加深對于生物抽象概念的理解，同時要不囿于課本敢于實踐，激發(fā)自己的創(chuàng)新思維。

（一）通過化整為零和化零為整優(yōu)化實驗時間

針對課時不足的問題，首先教師要從思想上轉(zhuǎn)變做好兩手準(zhǔn)備，一方面要化被動為主動，每學(xué)期制定包括所有實驗教學(xué)在內(nèi)的詳細(xì)教學(xué)計劃，依此向?qū)W校申請充足的課時保障;另一方面要課內(nèi)和課外相結(jié)合，適當(dāng)利用學(xué)生的課余或假期時間開展一些自主探究實驗。結(jié)合具體的實驗教學(xué)內(nèi)容將實驗課時化整為零。例如果酒、果醋的發(fā)酵實驗本身其實驗結(jié)果不會當(dāng)堂產(chǎn)生，故可拆分成多個時間段來完成，首先課堂上介紹實驗的基本原理和操作要點，接著課后布置學(xué)生分組討論設(shè)計出本小組的實驗方案并進(jìn)行組間交流和修正，假期各組學(xué)生分工準(zhǔn)備好相應(yīng)的實驗材料并合作完成實驗操作，最后對各組的實驗結(jié)果進(jìn)行匯總分析和評價。其優(yōu)勢是大大節(jié)約了課堂時間，且充分發(fā)揮了學(xué)生的主觀能動性，但實施過程中需要注意各小組的組長應(yīng)具備較強(qiáng)的號召力和凝聚力，各組員要分工明確各司其職，教師要不斷關(guān)注學(xué)生的活動進(jìn)度，避免部分學(xué)生在其中濫竽充數(shù)。另外，對于材料相同或原理相似的部分實驗可以合并成一個個專題來進(jìn)行教學(xué)，從而化零為整節(jié)約有限的課時。以酵母菌專題為例，可以將探究酵母細(xì)胞呼吸的方式、微生物的實驗室培養(yǎng)、酵母細(xì)胞的固定化、果酒發(fā)酵等實驗綜合起來優(yōu)化操作流程。其優(yōu)勢在于將分散的知識串聯(lián)起來，易于學(xué)生對系統(tǒng)知識的融會貫通和整體性把握，比較適合應(yīng)用于復(fù)習(xí)課。缺點則是整合度高后實驗操作的難度成倍提升，且不同學(xué)生操作熟練度不同導(dǎo)致完成實驗時間的不統(tǒng)一，故教師要對實驗流程進(jìn)行縝密的安排并給學(xué)生留足實驗時間，避免非實驗因素增加實驗失敗的風(fēng)險。

（二）改革實驗教學(xué)方式激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維

生物實驗教學(xué)要充分發(fā)揮學(xué)生的主體地位，通過實驗設(shè)計來培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維，通過動手操作來訓(xùn)練學(xué)生的實驗技能，通過結(jié)果分析和實驗拓展來提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。首先教師在實驗準(zhǔn)備階段不用拘泥于教材，鼓勵學(xué)生可以自己準(zhǔn)備感興趣的實驗材料。如學(xué)生可以選用食堂的飯菜來進(jìn)行有關(guān)化合物的鑒定;用顯微鏡觀察校園里采集到的實驗材料等。其次教師可以在保證實驗安全的前提下允許學(xué)生去嘗試一些錯誤的操作。如蛋白質(zhì)鑒定實驗中可以分別用斐林試劑和雙縮脲試劑來進(jìn)行實驗比較結(jié)果的差異;色素提取實驗在研磨過程中故意不加碳酸鈣、不加二氧化硅或不加無水乙醇比較所獲得的色素提取液的差異等。第三教師可以結(jié)合實驗內(nèi)容為學(xué)生提出一些頗具思考性的問題，讓學(xué)生在問題的指引下發(fā)散思維，從而自主設(shè)計驗證實驗。如洋蔥的鱗片葉能否進(jìn)行光合作用;洋蔥的根尖分生區(qū)細(xì)胞能否發(fā)生質(zhì)壁分離;如何提取紅色楓葉中的色素等。第四教師可以利用校園中的常見生物材料有針對性地拓展一些校本實驗，讓學(xué)生真正學(xué)會思考主動探究。如指導(dǎo)學(xué)生利用學(xué)校池塘的錦鯉來研究魚的信息傳遞，探究魚究竟是通過哪種類型的信息來感知食物的投喂;指導(dǎo)學(xué)生利用校園的小貓來研究條件反射的建立和消退等。通過這些教學(xué)方式的轉(zhuǎn)變，其最終目的是讓學(xué)生意識到他們對世界的探索離不開實驗，要積極利用所學(xué)知識主動去發(fā)現(xiàn)問題，用實驗這把鑰匙去打開未知的大門。

（三）巧用多元化評價方式提高實驗的實效性

實驗教學(xué)的目的并不僅僅是為了讓學(xué)生掌握實驗原理和獲得實驗結(jié)果，而更重要的是為了使學(xué)生學(xué)會去發(fā)現(xiàn)問題和解決問題，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新潛能。以往單一的評價方式已經(jīng)不適合新課程標(biāo)準(zhǔn)的要求，因此不僅要評價實驗的結(jié)果，也要評價實驗的過程;不僅要評價個體的表現(xiàn)，也要評價小組的合作;不僅要評價操作的規(guī)范性，也要評價思維的發(fā)散性。一節(jié)實驗課前不僅需要教師進(jìn)行實驗器材和教學(xué)策略的準(zhǔn)備，也需要學(xué)生對相關(guān)實驗進(jìn)行一定的預(yù)習(xí)準(zhǔn)備，所以不能忽視對學(xué)生課前的學(xué)習(xí)經(jīng)歷的客觀評價。課前評價的具體方式可采用預(yù)習(xí)學(xué)案的形式呈現(xiàn)，以此來檢查學(xué)生是否做好該實驗的理論知識儲備，端正學(xué)生對待實驗的科學(xué)態(tài)度。課堂上教師可通過實驗評價量表對學(xué)生進(jìn)行評價，評價的內(nèi)容主要有實驗操作的規(guī)范性、實驗組別的科學(xué)性、實驗現(xiàn)象的正確性和實驗結(jié)論的準(zhǔn)確性等，具體評價的環(huán)節(jié)可包括學(xué)生的自我評價、小組的綜合評價、組內(nèi)互評和組間互評等，教師則需著重于評價小組的整體合作水平和學(xué)生在小組交流中的具體表現(xiàn)。課后評價主要集中在兩個方面，一是學(xué)生能否利用已有知識解決實驗中出現(xiàn)的異?，F(xiàn)象，甚至產(chǎn)生新的有價值的質(zhì)疑;二是學(xué)生能否學(xué)以致用探索生活實踐中的相關(guān)問題，拓展自己的思維空間。多元化的評價不僅可以提高學(xué)生實驗學(xué)習(xí)的有效性，而且有利于教師不斷改進(jìn)實驗教學(xué)的方式方法。

結(jié)束語

綜合來說，隨著新課程改革的推進(jìn)和新高考模式的轉(zhuǎn)變，生物實驗教學(xué)的重要性越來越凸顯。常規(guī)課堂教學(xué)所看重的基礎(chǔ)知識傳授和解題訓(xùn)練容易讓學(xué)生對生物學(xué)習(xí)失去興趣，培養(yǎng)出的學(xué)生只善于做題和考試，很難培養(yǎng)出學(xué)生良好的科學(xué)探究能力和合作創(chuàng)新精神。因此，生物實驗教學(xué)的優(yōu)化改革勢在必行，刻不容緩，作為一線教師應(yīng)更新自身的教學(xué)理念，去克服課時、器材等不利因素的限制，不斷優(yōu)化教學(xué)和評價方式拓展實驗課堂，為學(xué)生提供更加豐富的學(xué)習(xí)體驗，為學(xué)生更好的成長和發(fā)展提供幫助。

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