借力開放教學(xué)提升高中生實驗?zāi)芰Σ呗苑治?/h1>

2024-01-24 01:26:28胡明

高考·下訂閱 2023年9期 收藏

關(guān)鍵詞：高中生物

胡明

摘 要：在現(xiàn)代教育理念中，開放教學(xué)已成為一種重要的教學(xué)模式。高中生物課程要求學(xué)生掌握豐富的知識和實驗技能，但在傳統(tǒng)的生物教學(xué)中，教師只注重傳授教材知識，學(xué)生被動地接受，缺乏實驗相關(guān)的教學(xué)活動。這種單向的教學(xué)方式難以激發(fā)學(xué)生對于生物學(xué)科的學(xué)習(xí)熱情和探索欲望，也限制了學(xué)生實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)。開放教學(xué)強調(diào)學(xué)生在實驗中的自主選擇和主動參與，在教學(xué)中學(xué)生可以選擇不同的實驗方案，自由提出問題和假設(shè)，以激發(fā)探究生物實驗的主動性。

關(guān)鍵詞：開放教學(xué)；高中生物；實驗?zāi)芰?/p>

開放教學(xué)可以為學(xué)生提供更加靈活和自主的學(xué)習(xí)環(huán)境，鼓勵學(xué)生主動參與和探索。在生物實驗中，學(xué)生可以根據(jù)自己的興趣選擇實驗內(nèi)容和方法，從而激發(fā)學(xué)生對生物學(xué)的學(xué)習(xí)熱情，同時，開放教學(xué)強調(diào)科學(xué)探究和探索精神，讓學(xué)生積極思考和探索生物學(xué)現(xiàn)象。在做生物實驗的過程中，學(xué)生需要進行科學(xué)觀察、假設(shè)驗證，培養(yǎng)科學(xué)精神和科學(xué)方法。開放性的生物教學(xué)，可以使學(xué)生更好地培養(yǎng)自身實驗技能、創(chuàng)新思維和科學(xué)精神，進而提高學(xué)生對生物學(xué)教材內(nèi)容的理解，提升學(xué)生生物學(xué)科素養(yǎng)。同時，本文也將為教育者提供更多有益的教學(xué)策略和方法，進一步優(yōu)化生物教育的教學(xué)效果[1]。

一、高中生實驗?zāi)芰ΜF(xiàn)狀分析

（一）高中學(xué)生實驗?zāi)芰Πl(fā)展存在問題

實驗在生物學(xué)科教學(xué)中扮演著重要的角色，也是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和科學(xué)素養(yǎng)的關(guān)鍵途徑。高中生的實驗?zāi)芰Πl(fā)展不僅關(guān)乎他們對生物學(xué)基礎(chǔ)知識的理解和掌握，還對培養(yǎng)學(xué)生的分析、觀察、解決問題的能力、創(chuàng)新思維和團隊合作精神有著重要影響。然而，目前生物教學(xué)中，學(xué)生的實驗?zāi)芰Πl(fā)展還存在一些問題。在實驗教學(xué)中，一些學(xué)生缺乏對實驗過程的主動參與，僅是被動執(zhí)行實驗操作，缺乏實驗設(shè)計和實驗數(shù)據(jù)分析能力。同時，一些學(xué)生在實驗過程中缺乏科學(xué)的思維方式，對實驗結(jié)果缺乏準(zhǔn)確的解釋和理解，導(dǎo)致實驗過程成為形式主義。此外，實驗資源的匱乏和實驗教學(xué)方法的單一，也制約了高中生實驗?zāi)芰Φ奶嵘齕2]。

（二）影響高中生實驗?zāi)芰Πl(fā)展的因素

生物實驗?zāi)芰Φ陌l(fā)展受到多個方面的制約。首先，學(xué)校的實驗室設(shè)施和器材是否齊備，以及是否有足夠的實驗材料，都會直接影響到學(xué)生進行實驗的機會和實驗質(zhì)量。如果學(xué)校實驗室條件較差，缺乏一些先進的實驗設(shè)備和教學(xué)資源，就會限制學(xué)生的實驗實踐，缺乏部分實驗步驟的操作經(jīng)驗。其次，教師的教學(xué)方法和教學(xué)水平對學(xué)生實驗?zāi)芰Φ陌l(fā)展也起著關(guān)鍵作用。如果教師重視開放性實驗、鼓勵學(xué)生主動探究，采用啟發(fā)式教學(xué)方法，能有效提升學(xué)生的實驗?zāi)芰?。此外，教師還應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生積極的實驗態(tài)度，如果學(xué)生對實驗充滿興趣和好奇心，積極參與實驗活動，將對實驗?zāi)芰Φ奶嵘兄e極的促進作用。

二、高中生物實驗教學(xué)存在的問題與挑戰(zhàn)

就目前高中生物實驗教學(xué)來看，仍然存在著一些問題和挑戰(zhàn)。首先，一些學(xué)校在實驗教學(xué)中仍過于注重傳統(tǒng)的演示式實驗，缺乏針對性的開放性實驗設(shè)計，使得學(xué)生的實驗?zāi)芰Φ貌坏匠浞值陌l(fā)展。其次，有些學(xué)校的基礎(chǔ)設(shè)施和資源有限，滿足不了學(xué)生對生物實驗的需求。此外，許多教師在實驗過程中對學(xué)生的指導(dǎo)和評估相對較少，這對學(xué)生實驗?zāi)芰Φ娜嫣嵘遣焕?。另外，實驗教學(xué)過程中，學(xué)生之間缺乏充分的交流與合作，導(dǎo)致學(xué)生在實驗設(shè)計和數(shù)據(jù)分析上缺乏互補和共享，限制了實驗?zāi)芰M一步發(fā)展。為了有效解決目前存在的問題，學(xué)?？梢愿纳茖嶒炇以O(shè)施，增加實驗資源的投入，提供更多的實驗機會和實踐空間。教師應(yīng)加強對開放性實驗的培訓(xùn)和研究，運用多樣化的教學(xué)方法和評估手段，激發(fā)學(xué)生的實驗興趣和積極性[3]。

三、提升學(xué)生實驗?zāi)芰Φ慕虒W(xué)策略

（一）設(shè)計開放性實驗任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生自主探究

開放教學(xué)是一種注重學(xué)生自主探究和合作學(xué)習(xí)的教學(xué)模式。在高中生物實驗中，教師可以通過為學(xué)生布置開放性的實驗任務(wù)，讓學(xué)生自主思考實驗題目和研究方向，并為學(xué)生提供多樣化的實驗材料和方法，讓學(xué)生在自主探索的過程中不斷學(xué)習(xí)和成長。在開放性實驗任務(wù)中，教師可以提供一個廣泛的主題，讓學(xué)生根據(jù)自己的興趣和掌握的知識，自行設(shè)計實驗方案和研究問題。學(xué)生可以通過自主收集資料、設(shè)計實驗步驟、記錄數(shù)據(jù)和進行數(shù)據(jù)分析，培養(yǎng)科學(xué)研究和實驗?zāi)芰4]。

例如：在學(xué)習(xí)必修一《光合作用——光能的捕獲和轉(zhuǎn)換》這一課程時，教師可以為學(xué)生設(shè)計一個開放性實驗任務(wù)，也可以引導(dǎo)學(xué)生自己選擇一個實驗的方式，探究不同光照強度對植物光合作用的影響。學(xué)生可以選擇不同光照條件，如強光、弱光、遮光等，分別種植若干相同的植物樣本，在一定時間內(nèi)觀察植物的生長情況和葉片顏色，測量其生物量和氧氣釋放量。通過對實驗數(shù)據(jù)的分析和對比，學(xué)生可以發(fā)現(xiàn)不同光照條件對植物光合作用的影響，深入了解光合作用的光能捕獲和轉(zhuǎn)換過程。在實驗過程中，學(xué)生將發(fā)揮創(chuàng)造力和探索精神，培養(yǎng)實驗設(shè)計和數(shù)據(jù)處理的能力，提高科學(xué)研究和實驗?zāi)芰?。此外，學(xué)生還可以在實驗結(jié)果的基礎(chǔ)上，展開更深入的討論和探索，進一步拓展對光合作用和光能轉(zhuǎn)換的理解。這將有助于全面促進學(xué)生實驗?zāi)芰Φ陌l(fā)展，加強對生物學(xué)知識的掌握，為未來的學(xué)習(xí)和科學(xué)研究打下堅實基礎(chǔ)。

（二）提供實驗資源和科研機會

開放性的生物教學(xué)應(yīng)當(dāng)包括教師向?qū)W生提供豐富的實驗資源和科研機會。教師可以與學(xué)?；蚩蒲袡C構(gòu)合作，為學(xué)生提供實驗設(shè)備、實驗材料和實驗場地，讓學(xué)生有更多的實踐機會。同時，教師在生物教學(xué)中還可以積極引導(dǎo)學(xué)生參加科學(xué)研究項目，讓他們親身體驗科學(xué)探究的過程，從而培養(yǎng)學(xué)生的科研興趣和能力。通過提供實驗資源和科研機會，教師能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和科學(xué)探究精神。學(xué)生可以通過實際操作和科研參與，深入了解生物學(xué)的前沿知識和研究方法，提升實驗?zāi)芰涂蒲兴仞B(yǎng)[5]。

例如：在學(xué)習(xí)“生命活動需要酶和能源物質(zhì)”知識時，教師可以為學(xué)生提供實驗資源和科研機會，探究不同溫度對酶活性的影響。在教師協(xié)助下，學(xué)生將獲得實驗資源和科研機會，自主探索不同溫度對酶活性的影響。學(xué)生可以自主選擇淀粉酶和溫度條件，設(shè)計不同溫度下的實驗組和對照組。學(xué)生通過觀察和數(shù)據(jù)收集，比較不同溫度下酶活性的差異，探討酶活性與溫度之間的關(guān)系，從而發(fā)現(xiàn)在不同溫度條件下，酶會表現(xiàn)出不同的特點。比較不同溫度下淀粉的消失情況，學(xué)生可以探討酶活性與溫度之間的關(guān)系，進一步理解生命活動需要酶和能源物質(zhì)的作用原理。同時，教師也可以通過提供實驗資源和科研機會，讓學(xué)生有機會參與科學(xué)研究，深入了解酶活性的相關(guān)研究進展，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的意識和能力。

（三）引導(dǎo)學(xué)生合作探究和交流

在開放性生物教學(xué)中，強調(diào)學(xué)生之間的合作探究和交流是至關(guān)重要的。組織學(xué)生形成小組進行實驗研究可以激發(fā)學(xué)生合作學(xué)習(xí)的動力，促進學(xué)生相互之間的交流與互動。在實驗過程中，學(xué)生可以在小組內(nèi)進行討論，共同探討實驗設(shè)計、數(shù)據(jù)分析和結(jié)果解釋，這樣的實驗不僅有助于學(xué)生提高實驗技巧，同時培養(yǎng)了他們的團隊合作和溝通能力。每個學(xué)生都有不同的見解和觀點，通過相互之間的交流，學(xué)生可以共同解決實驗中遇到的問題，并找到更全面的解決方案。此外，合作學(xué)習(xí)還有助于學(xué)生更好地理解和吸收知識，因為在解釋和討論的過程中，學(xué)生需要進行深入的思考和闡述，以加深對所學(xué)生物知識的理解和記憶。

例如：在學(xué)習(xí)“分離定律”時，教師可以通過合作探究與交流的方式，讓學(xué)生深入理解高中生物“分離定律”，培養(yǎng)學(xué)生實驗?zāi)芰途C合素養(yǎng)。教師將學(xué)生分成幾個小組，并要求每個小組選擇不同顏色的豆子作為實驗樣本。接著引導(dǎo)學(xué)生將每種顏色的豆子放置在不同的玻璃容器中，加入適量的蒸餾水或鹽水溶液，確保豆子被完全浸泡。學(xué)生使用手電筒或光源，照射不同顏色的豆子，觀察豆子在光照下的反應(yīng)，使用顯微鏡觀察豆子的微觀結(jié)構(gòu)和特征，記錄觀察結(jié)果，并在小組內(nèi)進行討論和交流，共同解釋豆子在光照下的反應(yīng)和顯微鏡下的微觀結(jié)構(gòu)。通過交流，學(xué)生可以發(fā)現(xiàn)不同顏色的豆子在光照條件下可能會表現(xiàn)出不同的特點，這有可能與分離定律中所提到的染色體的分離有關(guān)。學(xué)生可以結(jié)合實驗結(jié)果，深入理解遺傳學(xué)中的分離定律，并討論豆子顏色與基因遺傳的關(guān)系。隨后，教師引導(dǎo)學(xué)生進行合作性討論，讓每個小組分享他們的實驗結(jié)果并得出相關(guān)結(jié)論。在討論過程中，學(xué)生可以相互學(xué)習(xí)和交流，豐富彼此的見解，進一步加深對“分離定律”的理解。同時，教師鼓勵學(xué)生提出更深入的問題，激發(fā)學(xué)生對遺傳學(xué)的興趣，培養(yǎng)科學(xué)探究和思辨能力。通過小組合作交流，不僅加深了學(xué)生對“分離定律”的理解，也促進了學(xué)生之間的團隊合作，增強了彼此間的溝通能力。

（四）教師角色轉(zhuǎn)變與指導(dǎo)

借力開放教學(xué)，教師的角色轉(zhuǎn)變不僅是為了讓學(xué)生在實驗中獲得更多的自主性和創(chuàng)造力，還是為了培養(yǎng)學(xué)生更全面的能力和素養(yǎng)。隨著教師角色由“灌輸”者轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生學(xué)習(xí)的指導(dǎo)者和引導(dǎo)者，學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性和創(chuàng)新思維將得到極大增強。首先，教師的轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生提供更廣闊的學(xué)習(xí)空間，鼓勵學(xué)生更加主動參與學(xué)習(xí)過程。傳統(tǒng)的教學(xué)方式往往限制了學(xué)生的學(xué)習(xí)范圍和思維發(fā)展，而開放教學(xué)則打破了這種限制。其次，隨著教師角色的轉(zhuǎn)變，學(xué)生將習(xí)得更靈活的學(xué)習(xí)方式。在開放教學(xué)中，學(xué)生能夠更自由地發(fā)揮想象和創(chuàng)造力，不再受傳統(tǒng)教學(xué)模式的限制。他們可以根據(jù)自己的喜好選擇學(xué)習(xí)方式，從而更好地發(fā)展自己的學(xué)習(xí)風(fēng)格和學(xué)習(xí)習(xí)慣[6]。

例如：在學(xué)習(xí)“植物生長素”時，教師可以讓每個小組自由選擇一個植物激素進行實驗研究。在實驗過程中，學(xué)生根據(jù)教師的指導(dǎo)，將植物激素溶解在植物培養(yǎng)基中，制備不同濃度的激素溶液。學(xué)生將植物放置在含有激素溶液的培養(yǎng)皿中，隨后觀察植物的生長和發(fā)育情況。各小組學(xué)生將記錄實驗結(jié)果，并進行觀察和數(shù)據(jù)分析。實驗結(jié)束后，各小組學(xué)生相互交流實驗過程和結(jié)果，教師進行評價及指導(dǎo)，將課堂交到學(xué)生的手中，在討論過程中，教師鼓勵學(xué)生提出更深入的問題，以激發(fā)學(xué)生對植物生長素研究的興趣，并培養(yǎng)他們的科學(xué)探究和創(chuàng)新思維能力。在這一過程中，教師的角色轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生提供了更靈活的學(xué)習(xí)方式，讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)和探究，發(fā)揮他們的想象力和創(chuàng)造力。

（五）進行開放性的實驗管理，營造良好的教學(xué)環(huán)境

高中生物教學(xué)通過開放性實驗管理能夠營造良好的教學(xué)環(huán)境，提升學(xué)生的實驗?zāi)芰?。通過采用開放性實驗管理，可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和探索欲望，進而提升學(xué)生的實驗?zāi)芰蛣?chuàng)新思維。在教學(xué)過程中，開放式的實驗管理能夠鼓勵學(xué)生自主選擇實驗項目，學(xué)生在實驗中不僅可以自由地提出問題和假設(shè)，還能與同學(xué)們共同解決實驗中的難題，由此培養(yǎng)團隊合作和交流能力。在良好的教學(xué)環(huán)境下，學(xué)生可以嘗試新的實驗方法和思路，充分發(fā)揮自己的創(chuàng)造力和想象力。通過這種開放性實驗管理的教學(xué)模式，為學(xué)生搭建了一個積極向上的學(xué)習(xí)平臺，培養(yǎng)學(xué)生全面發(fā)展的實驗?zāi)芰涂茖W(xué)精神。

例如：在學(xué)習(xí)“觀察植物細胞結(jié)構(gòu)”時，教師采取開放性實驗管理方式。實驗開始前，教師向?qū)W生介紹本次實驗的背景和目的，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探索欲望。提問引導(dǎo)學(xué)生思考，例如植物細胞是植物生命的基本單位，應(yīng)該如何觀察和理解植物細胞的結(jié)構(gòu)與功能？學(xué)生分成小組，并自主選擇實驗方案，教師提供必要的實驗材料和儀器。在實驗開始前，教師引導(dǎo)學(xué)生進行實驗預(yù)習(xí)，讓學(xué)生了解實驗操作步驟和注意事項。在實驗過程中，學(xué)生得以自由地提出問題和假設(shè)，開展合作性探究。教師則擔(dān)任學(xué)生的指導(dǎo)者和引導(dǎo)者，為學(xué)生及時提供必要的指導(dǎo)和支持，以確保實驗順利進行。實驗過程中，教師積極鼓勵學(xué)生相互合作和交流，共同解決實驗中遇到的難題。良好的實驗氛圍讓學(xué)生充分發(fā)揮主動性和創(chuàng)造力，積極參與實驗設(shè)計和探究。這樣的學(xué)習(xí)環(huán)境有助于促進學(xué)生進行更有效的探究和交流，使學(xué)生互相學(xué)習(xí)，共同進步。學(xué)生在實驗中提升了實驗?zāi)芰涂茖W(xué)思維，深入理解了植物細胞的結(jié)構(gòu)與功能。同時，在實驗中，學(xué)生培養(yǎng)了觀察、記錄、分析和解決問題的能力，進而增強了科學(xué)探究意識。良好的生物實驗氛圍不僅激發(fā)了學(xué)生對生物學(xué)科的學(xué)習(xí)興趣，還培養(yǎng)了學(xué)生積極探索的科學(xué)精神。學(xué)生在實驗中不斷探索、發(fā)現(xiàn)和學(xué)習(xí)，拓寬了學(xué)生的思維視野。通過這樣的實驗案例，學(xué)生不僅提高了對植物細胞結(jié)構(gòu)的理解程度，還培養(yǎng)了實驗設(shè)計和數(shù)據(jù)處理的技能。

結(jié)束語

綜上所述，借力開放教學(xué)可以讓學(xué)生更多地進行實際操作和實驗實踐。通過參與各種生物實驗，學(xué)生能夠掌握實驗技巧、培養(yǎng)觀察和分析能力，提高實踐能力和動手能力。在具體的高中生物實驗教學(xué)中，教師可以設(shè)置開放性實驗任務(wù)，提供廣泛的實驗主題，引導(dǎo)學(xué)生積極探索，促進學(xué)生快速成長；為學(xué)生提供豐富的實驗資源和科研機會，讓學(xué)生通過實際操作和科研參與，了解生物學(xué)相關(guān)內(nèi)容；通過引導(dǎo)學(xué)生進行小組合作等教學(xué)活動，鼓勵學(xué)生合作探究和交流；同時，教師還要適時調(diào)整角色，成為學(xué)生的指導(dǎo)者與引導(dǎo)者；采用開放性的實驗管理方式，營造良好的實驗環(huán)境。多樣化的教學(xué)方式能夠有效激發(fā)學(xué)生對實驗的興趣和能力，提高學(xué)生的科學(xué)研究素養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的意識和能力，從而促進學(xué)生全面發(fā)展。

參考文獻

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