開放性生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)開展的原則及方法

魏菊芬

(江蘇省連云港市和安中學(xué)，江蘇 連云港 222100)

1 目前生物實(shí)驗(yàn)課程存在的問題

1.1 課堂氛圍沉悶，師生缺乏交流

初中生物作為一門新學(xué)科，學(xué)生對(duì)其比較陌生，不能較快適應(yīng)學(xué)習(xí)生物的狀態(tài)，且大多數(shù)學(xué)生對(duì)生物的學(xué)習(xí)不夠重視.此外初中生物的基礎(chǔ)知識(shí)較為繁雜，很多需要學(xué)生記憶背誦的內(nèi)容，很容易引起學(xué)生的排斥心理，不利于生物教學(xué)活動(dòng)的開展.在教學(xué)過程中，教師受到傳統(tǒng)教學(xué)方式的影響，單方面向?qū)W生灌輸知識(shí)，更加導(dǎo)致學(xué)生對(duì)生物提不起興趣，影響學(xué)生對(duì)于生物基礎(chǔ)知識(shí)的掌握，長此以往將會(huì)影響學(xué)生高中生物的學(xué)習(xí).

教師與學(xué)生之間良好的溝通能夠幫助教師了解學(xué)生內(nèi)心，便于教師調(diào)整教學(xué)方法，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力.但在生物課程教學(xué)中，受到很多因素的影響，經(jīng)常存在教師與學(xué)生溝通不暢的問題.首先，教師在有限的課堂時(shí)間內(nèi)以傳授新知識(shí)和考試測驗(yàn)為主，未能給學(xué)生留下充足的時(shí)間向教師提問，導(dǎo)致積攢很多問題又無從問起，影響學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性；其次，每名生物教師同時(shí)教多個(gè)班級(jí)，每個(gè)班級(jí)都有幾十名學(xué)生，加之學(xué)生提出的問題又較為零散，教師很難有充足的時(shí)間和精力解答每一位學(xué)生的問題，只能在很多問題中選擇有共性的問題，統(tǒng)一向全班學(xué)生講解；最后，生物知識(shí)本身具有連貫的知識(shí)邏輯，如果學(xué)生與教師之間溝通不暢，會(huì)影響學(xué)生知識(shí)的連貫性，不利于學(xué)生打基礎(chǔ).

1.2 設(shè)備條件有限，實(shí)驗(yàn)全靠想象

生物教學(xué)離不開生物實(shí)驗(yàn)的探索過程，生物實(shí)驗(yàn)的操作細(xì)則和實(shí)現(xiàn)現(xiàn)象也成為了學(xué)生探索生物科學(xué)的重要途徑.但很多學(xué)校因財(cái)力物力、管理層重視程度等問題，導(dǎo)致學(xué)校的生物實(shí)驗(yàn)室儀器和實(shí)驗(yàn)品缺失，還有很多老校區(qū)未能及時(shí)維修和更新實(shí)驗(yàn)器材，很多生物實(shí)驗(yàn)室形同虛設(shè)，不能滿足學(xué)生的實(shí)驗(yàn)需求.學(xué)生們往往只能通過課本的彩圖和教師的描述來想象實(shí)驗(yàn)、記憶實(shí)驗(yàn)，但因?qū)W生的生活經(jīng)驗(yàn)和想象能力各有不同，很容易造成學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的理解不到位，甚至理解有誤.

1.3 提問零散隨意，答疑效率低下

學(xué)生通過親自動(dòng)手操作實(shí)驗(yàn)，能夠加深對(duì)生物知識(shí)的第一印象，這些知識(shí)往往具有基礎(chǔ)性和邏輯性，在教學(xué)過程中，要求教師對(duì)學(xué)生的思路加以引導(dǎo)，避免學(xué)生出現(xiàn)理解偏差.但在日常授課過程中，由于很少進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，導(dǎo)致很多學(xué)生對(duì)生物模型的理解各不相同，提出的問題也較為零散，教師在解答這些問題時(shí)，也會(huì)影響其他學(xué)生原本正確的思路，嚴(yán)重影響教師的教學(xué)進(jìn)度.

2 開放性生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的意義

2.1 開放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)涵

開放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)是指在原課程計(jì)劃之外的，以培養(yǎng)學(xué)生綜合素養(yǎng)為目的的課外實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng).在開放性生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，學(xué)生不再拘泥于課堂之中，也不受教材實(shí)驗(yàn)的限制，在開放實(shí)驗(yàn)中擁有更加廣闊的探索空間，采取更加貼近生活、貼近自然的方式開展自主探究.學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中，通過有趣的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象激發(fā)了學(xué)習(xí)興趣，自主進(jìn)行深入研究，自主選擇研究課題，并且動(dòng)手制作實(shí)驗(yàn)儀器，獨(dú)立規(guī)劃實(shí)驗(yàn)方案等等，教師在實(shí)驗(yàn)過程中只起引導(dǎo)和輔助的作用，給學(xué)生留有更大的思維空間.

2.2 開放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的作用

首先，建立正確的科學(xué)探究方法.在開放性實(shí)驗(yàn)過程前，教師要指導(dǎo)學(xué)生科學(xué)運(yùn)用探究方法，避免學(xué)生誤入歧途.通過“發(fā)現(xiàn)問題——提出假設(shè)——實(shí)驗(yàn)探究——得出結(jié)論——表達(dá)與交流”的過程培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的實(shí)驗(yàn)探究方法，引導(dǎo)正確的探究思路，樹立正確的實(shí)驗(yàn)觀念；其次，鍛煉學(xué)生實(shí)踐操作能力.學(xué)生在多樣化的科學(xué)探究過程中，能夠接觸到各種各樣的實(shí)驗(yàn)材料和實(shí)驗(yàn)儀器，極大地豐富了學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作中掌握更多的操作技能，切實(shí)提高實(shí)驗(yàn)技能，實(shí)現(xiàn)與其他學(xué)科之間的知識(shí)、技能遷移.

3 開放性生物實(shí)驗(yàn)的課程設(shè)計(jì)原則

3.1 可行性原則

教師在組織開放性生物實(shí)驗(yàn)時(shí)，要對(duì)學(xué)生研究的課題進(jìn)行合理把控，防止學(xué)生異想天開，確保實(shí)驗(yàn)的安全性和可行性.此外還要考慮到學(xué)生的知識(shí)基礎(chǔ)，避免違背學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展規(guī)律，研究過于深?yuàn)W的知識(shí).

3.2 科學(xué)性原則

開放性生物實(shí)驗(yàn)不是自由游戲，需要注重一定的科學(xué)實(shí)驗(yàn)要求.學(xué)生在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，需要遵循生物學(xué)原理進(jìn)行探究，謹(jǐn)慎選擇實(shí)驗(yàn)材料和實(shí)驗(yàn)儀器，實(shí)驗(yàn)過程也要嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致，例如對(duì)無菌環(huán)境的把控、對(duì)溫度濕度的把控等等.

3.3 實(shí)用性原則

設(shè)置開放性實(shí)驗(yàn)探究的目的是培養(yǎng)學(xué)生的全面發(fā)展，提升學(xué)生的綜合素養(yǎng).所以從課題的選擇到實(shí)驗(yàn)的操作，教師要引導(dǎo)學(xué)生避免脫離生活、脫離社會(huì)實(shí)踐，遵循實(shí)用性原則.

3.4 適用性原則

適用性原則是指:要求學(xué)生根據(jù)現(xiàn)有的材料和器材設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，要避免眼高手低的探究目標(biāo)，在學(xué)生的能力范圍內(nèi)開展實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)難度、實(shí)驗(yàn)操作技能和實(shí)驗(yàn)安全性方面，都符合初中生的實(shí)際水平，從而保護(hù)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)熱情，提高學(xué)生的自主探究意識(shí).

4 開放性生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)開展的方法

4.1 將生物實(shí)驗(yàn)與生活情境相結(jié)合開展教學(xué)

教師通過將生活情景與課本知識(shí)進(jìn)行融合，能夠幫助學(xué)生建立學(xué)科與生活之間的關(guān)聯(lián)，讓學(xué)生更好更快地了解生物知識(shí)，解答生活中與生物有關(guān)的問題，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情.

教師可引導(dǎo)學(xué)生用家中常見的物品進(jìn)行微型生物實(shí)驗(yàn)，例如利用家中的放大鏡制作簡易的顯微鏡，觀察草叢中的植物和昆蟲，開啟對(duì)微觀世界的認(rèn)知；利用新鮮的水果和腐爛的水果，對(duì)比食物腐爛的原因是微生物的滋生；將兩塊蘋果分別浸泡在清水和鹽水中，觀察蘋果的形態(tài)變化，探究外環(huán)境的濃度對(duì)細(xì)胞的作用等等，這類微型實(shí)驗(yàn)操作簡單，便于觀察，能夠極大地培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣.此外，教師還可以引入學(xué)生在日常生活中熟視無睹的例子，開闊學(xué)生的思路和眼界，例如不同的植物傳播種子的方式各有不同，卵生動(dòng)物和哺乳動(dòng)物繁育后代的方式也不同，給學(xué)生傳遞大自然的神奇魅力，激發(fā)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)熱情.

總之，教師在教學(xué)過程中注重聯(lián)系生活實(shí)際，能夠提高學(xué)生的理解能力，幫助學(xué)生在突破傳統(tǒng)教學(xué)模式的禁錮，讓學(xué)生貼近生活，貼近自然，實(shí)現(xiàn)綜合能力的提高.

4.2 通過互聯(lián)網(wǎng)加強(qiáng)師生間的實(shí)驗(yàn)交流

教師借助互聯(lián)網(wǎng)就可以在網(wǎng)上組織學(xué)生開展生物實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)，這樣不僅緩解了課堂壓力，更引導(dǎo)了學(xué)生用正確的實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行探究，有效提高了實(shí)驗(yàn)效率和教學(xué)質(zhì)量.此外互聯(lián)網(wǎng)上優(yōu)質(zhì)的教學(xué)資源也可應(yīng)用到課堂當(dāng)中，例如實(shí)驗(yàn)視頻或習(xí)題等，教學(xué)時(shí)效性也實(shí)現(xiàn)了飛躍.

例如，在探究“種子發(fā)芽條件”的實(shí)驗(yàn)中，教師可以與學(xué)生在網(wǎng)上開展實(shí)時(shí)溝通交流，開展網(wǎng)絡(luò)生物實(shí)驗(yàn).學(xué)生可以自由選擇自己想培育的種子，自由設(shè)定不同的實(shí)驗(yàn)方案，探究種子萌發(fā)需要的條件，并且定期將實(shí)驗(yàn)條件和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)上傳到網(wǎng)上，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)過程和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的共享、對(duì)比、研究.要學(xué)好生物這門學(xué)科，就要求學(xué)生在課后對(duì)知識(shí)進(jìn)行鞏固，將疑難問題整理分類，并隨時(shí)在網(wǎng)上與教師和同學(xué)交流，師生之間的良好交流狀態(tài)能夠拉近教師與學(xué)生之間的距離，讓學(xué)生不在抗拒提問，教師也能回答得更加細(xì)致具體，大幅提升學(xué)生的學(xué)習(xí)水平.

4.3 引入優(yōu)質(zhì)資源，開展模擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)

生物實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛴行嵘龑W(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，在實(shí)驗(yàn)的幫助下，學(xué)生對(duì)于生物知識(shí)的理解更加具體和深刻，對(duì)于建立更加完整的知識(shí)體系提供較大幫助.但在傳統(tǒng)的教育模式下，有的學(xué)校實(shí)驗(yàn)器材和實(shí)驗(yàn)場所有限，有的實(shí)驗(yàn)時(shí)間周期較長，不利于學(xué)生操作，這給生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)帶來了不少麻煩.借助互聯(lián)網(wǎng)引入優(yōu)質(zhì)實(shí)驗(yàn)資源，可以為實(shí)驗(yàn)教學(xué)增添色彩.

例如，在研究“人類起源”的實(shí)驗(yàn)中，教師就可通過多媒體設(shè)備播放三類靈長類動(dòng)物的顱骨示意圖，引導(dǎo)學(xué)生探究不同時(shí)期的顱骨與現(xiàn)代人類顱骨的異同之處，總結(jié)出人類進(jìn)化過程中都發(fā)生了哪些變化.

總之，聯(lián)合互聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)資源不僅緩解了學(xué)校實(shí)驗(yàn)室的壓力，更緩解了教師的實(shí)驗(yàn)教學(xué)壓力，提高了教師的教學(xué)效率，同時(shí)對(duì)于一些較為復(fù)雜的生物實(shí)驗(yàn)，播放實(shí)驗(yàn)視頻能夠節(jié)約實(shí)驗(yàn)的時(shí)間成本，教師提高了教學(xué)的時(shí)效性.

4.4 鼓勵(lì)學(xué)生開展課外實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，與其他學(xué)科之間建立聯(lián)系

生物是通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證理論知識(shí)的過程，對(duì)于一些簡單且安全的實(shí)驗(yàn)，教師可以鼓勵(lì)學(xué)生在課外時(shí)間完成，引導(dǎo)學(xué)生在家庭和社會(huì)中探索科學(xué)知識(shí)，充實(shí)初中生的知識(shí)積累.

例如，教師可引導(dǎo)學(xué)生將生物實(shí)驗(yàn)與化學(xué)實(shí)驗(yàn)建立聯(lián)系，進(jìn)行植物光合作用的實(shí)驗(yàn).可以組織學(xué)生尋找一些水生植物養(yǎng)在家中的透明容器中，并將水與碳酸飲料進(jìn)行一定比例混合，以保持水中含有充足的二氧化碳.在植物的正上方倒扣一個(gè)裝滿水的容器，便于收集氧氣.將該裝置放在陽臺(tái)上每天觀察其變化.當(dāng)?shù)箍廴萜鲀?nèi)收集一定量的氣體后，引導(dǎo)學(xué)生在家長的監(jiān)護(hù)下用帶火星的木條靠近該氣體，觀察火星是否復(fù)燃.該實(shí)驗(yàn)對(duì)于實(shí)驗(yàn)儀器要求不高，且操作簡單，又貼近生活，適宜學(xué)生在家中操作.在實(shí)驗(yàn)的過程中，教師還可鼓勵(lì)學(xué)生每天在班級(jí)群內(nèi)上傳照片，對(duì)比哪種水生植物產(chǎn)生的氧氣更多？白天與黑夜產(chǎn)生氧氣的量有什么不同？溫度對(duì)產(chǎn)生氧氣的量有何影響？從而增強(qiáng)學(xué)生之間的互動(dòng)和討論，在班級(jí)內(nèi)形成積極向上的學(xué)習(xí)之風(fēng).

這樣的模式下，不但充分利用了課外時(shí)間，學(xué)生的動(dòng)手操作能力也大幅提高.讓學(xué)生不在拘泥于教材上的實(shí)驗(yàn)，給學(xué)生開拓了更多創(chuàng)新空間，使學(xué)生養(yǎng)成更加積極的學(xué)習(xí)習(xí)慣，形成了即相互合作又你追我趕的良好局面，更有利于學(xué)生綜合素質(zhì)的提升.

開放性的生物實(shí)驗(yàn)為學(xué)生創(chuàng)造了更多自由探究的空間，是學(xué)生提高邏輯思維能力和探究能力的重要途徑.通過定期進(jìn)行開放性生物實(shí)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)意識(shí)，并且有效培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力，引導(dǎo)學(xué)生觀察生活、探究生活、熱愛生活.此外，教師在這一過程中要做好監(jiān)督工作，在學(xué)生遇到問題時(shí)要及時(shí)給出合理意見，以提高學(xué)生的實(shí)踐能力和探索精神.