把握微型實驗價值 構(gòu)建高品質(zhì)生物課堂

陳 剛

實驗是高中生物學(xué)中不可或缺的組成部分，能幫助學(xué)生以直觀的方式認(rèn)識生物知識、了解生命現(xiàn)象與生命活動規(guī)律。微型實驗以“微”著稱，區(qū)別于傳統(tǒng)實驗形式，具有簡便、易操作、低能耗的特征，能深刻地反應(yīng)生物知識，便于學(xué)生理解與掌握。為提高高中生物教學(xué)質(zhì)量，教師應(yīng)充分發(fā)揮微型實驗的實用價值，注重其在課堂中的滲透，使學(xué)生借助微型實驗感悟生物微觀和宏觀的發(fā)展，發(fā)揮課程育人的價值。

一、微型實驗在高中生物學(xué)教學(xué)中的實用價值

微型實驗所使用的儀器相對較小，并可以就地取材動手制作實驗儀器，具有安全環(huán)保、操作便捷等優(yōu)勢。在高中生物學(xué)教學(xué)中，運用微型實驗具有以下價值。

第一，對高中生而言，枯燥乏味的知識講授難以使其保持學(xué)習(xí)熱情，在課堂教學(xué)中運用微型實驗?zāi)芪龑W(xué)生的關(guān)注，借助實驗內(nèi)容可以激發(fā)學(xué)生對實驗現(xiàn)象的探究意識，幫助學(xué)生更好地掌握生物知識，提高課堂教學(xué)質(zhì)量。

第二，區(qū)別于傳統(tǒng)實驗，微型實驗便于學(xué)生在課堂上進行自主探究，也便于學(xué)生回到家中結(jié)合所學(xué)開展家庭小實驗，這樣的方式能幫助學(xué)生逐漸擺脫對教師講授的依賴，從而在自主實驗探索中發(fā)展創(chuàng)新思維，形成綠色化學(xué)的理念，樹立良好的核心素養(yǎng)。

第三，微型實驗需要教師嚴(yán)格根據(jù)教學(xué)內(nèi)容進行設(shè)計，在保障學(xué)生能夠理解的同時，還要使學(xué)生能夠利用微型實驗增強自身參與意識與動手能力，這對教師專業(yè)能力有一定的要求。在長期實踐中，教師可通過教研、閱讀相關(guān)文獻等方式獲取知識，有利于其專業(yè)化成長。

由此可見，在高中生物教學(xué)中運用微型實驗?zāi)苡行岣呓虒W(xué)質(zhì)量，促進教師及學(xué)生雙方的全面發(fā)展。因此，廣大教師應(yīng)充分發(fā)揮自身的引導(dǎo)作用，結(jié)合學(xué)生思維能力，合理設(shè)計微型實驗，充分發(fā)揮微型實驗的實用價值，助力學(xué)生全面發(fā)展。

二、微型實驗在高中生物教學(xué)中的運用策略

1.運用微型實驗創(chuàng)設(shè)情境，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情

激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情有助于提高教學(xué)質(zhì)量。在教學(xué)開始階段，為激發(fā)學(xué)生對知識的渴望以及探究積極性，教師可以借助便捷的微型實驗創(chuàng)設(shè)情境，吸引學(xué)生的關(guān)注，借此順利引入重點知識，提高教學(xué)質(zhì)量。

以《細胞膜的結(jié)構(gòu)和功能》一課教學(xué)為例。為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，在教學(xué)活動開始前，教師首先向?qū)W生展示包裹中藥丸的球形蠟制盒，并提出：“在食用完畢后，球形蠟制盒將成為廢品，為幫助大家加深對生物膜的組成成分和空間結(jié)構(gòu)的直觀印象，老師可以變廢為寶，將球形蠟制盒進行小小的改良?！彪S即，教師在講臺前進行操作，將球形蠟制盒作為“磷脂分子”的頭部，再將表面蠟殼去掉，利用解剖針在盒子兩邊的扭合處打孔，穿過鐵絲，使鐵絲成為“磷脂分子”的尾部，再重復(fù)操作使盒子排列在一個水平面上，呈現(xiàn)“磷脂單分子層結(jié)構(gòu)”。新奇的微型實驗吸引了學(xué)生的注意力，借助情境內(nèi)容，教師可以引導(dǎo)學(xué)生思考細胞膜中的蛋白質(zhì)分子在物質(zhì)運輸方面的作用，嘗試自主動手利用其他材料仿效教師手法制作“蛋白質(zhì)”，深化對“漂浮”“嵌入”及“貫穿”等特性的理解。

采用情境創(chuàng)設(shè)的方式能幫助學(xué)生通過直觀微型實驗了解生物膜模型的制作，加深對流動鑲嵌模型的認(rèn)知，并了解到廢舊物品的實用價值，幫助學(xué)生樹立綠色化學(xué)的理念。

2.運用微型實驗講解難點，降低知識理解難度

對高中學(xué)生而言，部分知識較為復(fù)雜，難以在短時間內(nèi)掌握。為降低知識學(xué)習(xí)的難度，教師同樣也可以借助微型實驗，將基礎(chǔ)知識融入實驗，利用生活中常見的材料開展實驗，調(diào)動學(xué)生參與學(xué)習(xí)活動的積極性，發(fā)展其科學(xué)思維。

以《細胞呼吸的原理和應(yīng)用》一課教學(xué)為例。本課重點為酵母菌以及細胞呼吸的方式，為降低知識難度，幫助學(xué)生理解“酵母菌可進行有氧呼吸產(chǎn)生H2O、CO2并釋放大量能量，也可進行無氧呼吸，產(chǎn)生CO2、C2H5OH，釋放少量能量”的重點知識，教師可以利用直觀的實驗方式，向?qū)W生介紹細胞在呼吸過程中所需要的條件。但本課實驗在探究酵母菌細胞呼吸方式的過程中用到了濃硫酸，此種實驗材料具有一定危險性，操作不當(dāng)將會造成安全隱患。因此，教師對實驗進行了改良，采用微型實驗的方式，利用面團的發(fā)酵現(xiàn)象，指導(dǎo)學(xué)生分別利用一次性餐盒以及保鮮膜制造無氧以及有氧的條件，觀察面團的變化情況，深化對基礎(chǔ)理論的理解。

在知識講解部分，教師利用微型實驗?zāi)苡行Ы档椭R的難度，不僅可以增強學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，而且能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量。

3.運用微型實驗進行總結(jié)，發(fā)展學(xué)生思維能力

總結(jié)與復(fù)習(xí)是課堂教學(xué)活動中至關(guān)重要的組成部分，在知識講解完畢后，為幫助學(xué)生深化理解、發(fā)展自身知識梳理的基本能力，教師可借助微型實驗帶領(lǐng)學(xué)生進行鞏固與整理，切實提高課堂教學(xué)質(zhì)量。

以《激素調(diào)節(jié)的過程》一課教學(xué)為例。在知識講解完畢后，為幫助學(xué)生深化并鞏固血糖濃度的實驗以及對機體的意義，深化對激素調(diào)節(jié)的理解，教師可以以“探究胰島素是否可以直接分解葡萄糖”這一微型實驗為例，引導(dǎo)學(xué)生利用生活中常見物品開展實驗。在兩組葡萄糖稀釋溶液中分別滴加等量的胰島素和清水分別進行實驗對照，按照1∶29的比例稀釋葡萄糖注射液，再運用血糖儀測量混合溶液的“血糖水平”并記錄結(jié)果。分析數(shù)據(jù)進行比對，發(fā)現(xiàn)加入胰島素的葡萄糖稀釋溶液的“血糖水平”改變情況與加入清水的效果基本一致。如此，學(xué)生通過直觀的實驗對比方式能發(fā)現(xiàn)胰島素并不能直接分解葡萄糖，而是通過加速機體對葡萄糖的攝入、利用和分解來降低血糖的。在實驗活動結(jié)束后，教師便可引導(dǎo)學(xué)生對本章重點知識進行整理，通過思維導(dǎo)圖的方式理解血糖平衡的維持、激素分級調(diào)節(jié)的實驗。

運用微型實驗進行課后總結(jié)與復(fù)習(xí)，能幫助學(xué)生進一步深化對所學(xué)知識的理解，提高課堂教學(xué)質(zhì)量，為學(xué)生的后續(xù)學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。

4.運用微型實驗創(chuàng)新設(shè)計，發(fā)展學(xué)生實踐能力

微型實驗操作較為安全，且實驗材料、實驗器材在生活中都能獲得。為促進學(xué)生核心素養(yǎng)發(fā)展，提高其自主實踐與創(chuàng)新能力，教師可結(jié)合教學(xué)內(nèi)容，指導(dǎo)學(xué)生嘗試自主設(shè)計微型實驗、驗證理論，實現(xiàn)知識的遷移與運用。

以《光合作用原理和應(yīng)用》一課教學(xué)為例。在本課學(xué)習(xí)中學(xué)生已經(jīng)掌握了光合作用的公式，并掌握了光合作用的基本原理。為發(fā)展學(xué)生實踐能力，教師可以組織學(xué)生自主設(shè)計微型實驗，回到家中尋求父母的協(xié)作，選擇利用臺燈、打孔器、注射器、綠葉等材料探究環(huán)境因素對光合作用強度的影響。學(xué)生在實驗中可利用打孔器在葉片上打孔，并利用臺燈的光源，觀察在強、中、弱三種程度的光源下葉片在燒杯中浮起的數(shù)量。通過直觀的實驗，學(xué)生發(fā)現(xiàn)光合作用的原料均能對光合作用強度產(chǎn)生影響，如環(huán)境中的CO2濃度以及葉片氣孔的呼吸情況等，都會影響CO2的供應(yīng)量。基于此發(fā)現(xiàn)，學(xué)生可以整理微型實驗的設(shè)計流程表，以直觀的方式在班級中分享實驗心得，鍛煉學(xué)生的表達能力。

利用微型實驗指導(dǎo)學(xué)生在課后參與實驗的方式，能幫助學(xué)生在深化所學(xué)的同時，發(fā)展自身實踐操作水平，實現(xiàn)預(yù)期教學(xué)目標(biāo)。

綜上所述，在高中生物學(xué)教學(xué)中運用微型實驗，不僅能落實綠色化學(xué)的環(huán)保理念，減輕物料的浪費與污染，避免安全問題的產(chǎn)生，同時還能幫助學(xué)生發(fā)展創(chuàng)新實踐能力，借助微型實驗深化對理論知識的理解。因此，廣大教師應(yīng)深刻把握微型實驗實踐價值，合理設(shè)計，構(gòu)建高品質(zhì)生物課堂，為國家培育更多的優(yōu)秀人才。