生物科學是一門以實驗為基礎的自然科學,其基礎理論體系的形成與學科發展過程中的經典實驗緊密相連。高考考試說明中明確提出了對學生實驗能力的考查要求,其中最基本的是要了解相關實驗的目的、原理、方法和操作步驟;另外還要求學生具備初步驗證生物學事實的能力,并能對實驗現象和結果進行解釋、分析和處理,具備初步探究一些生物學問題、恰當評價和完善實驗方案的能力。高考試題中實驗內容考查的比例達到了25%,并且實驗題常常是制約學生得高分的最大障礙。最突出的表現是課本中基本實驗內容的考查題目,學生能比較順利地解決,而在新情景中運用一些實驗的基本原理和方法解決新問題的試題常常讓學生無所適從,不知從哪下手而造成嚴重失分。其主要原因是在高中生物教學中很多教師重理論課輕實驗課、重知識掌握而輕實踐操作、重純記憶輕體驗。
針對學生在實驗中所表現出的能力不足問題,我校生物教研組通過多次召開關于實驗課的教學研討活動,最終一致認為要想提高學生在高考中實驗題的得分,還得從最基礎的實驗課做起,把實驗課上好,通過課堂去有意識地培養學生在實驗方面的各項能力,例如扎實掌握高考要求的相關實驗的目的、原理、方法和操作步驟,設計驗證性實驗驗證生物學事實的能力,設計探究性實驗探究生物學問題的能力,等等。上好實驗課的關鍵所在是優化實驗課堂教學,一改以往實驗課效率低下的現象,切實提高實驗課堂效率。而要想提高實驗課堂教學效率,我們認為應該從嘗試構建適合實驗課教學的新型教學模式開始。
所謂教學模式,是指在一定的教學思想、教育理論的指導下,教學活動諸要素依據一定的教學目標、教學內容,以及學生的認知特點,所形成的一種穩定而又簡約化的教學結構。它是教育思想、教學理論、學習理論的集中體現。教學結構的改變必然會觸動教育思想、教學觀念、教與學的理論等根本性的問題,可見教學模式的改革是深層次的改革。針對本校實際,結合學生調研和教師討論,最終我們確立了如下的生物實驗課的教學模式,即“課前教師設計學案,學生預習→教師檢查預習、強調重點→小組實踐探究、協作完成實驗→學生質疑發問、師生共同探討→當堂評價反饋,查缺補漏”,并在我校08級高一新生的生物實驗課堂中試行。經過近兩年的實踐檢驗,這一模式不僅對于我校學生扎實掌握實驗基本知識和基本技能,提高實驗設計、分析等能力起到良好的推助作用,而且對于我校生物教師的自身發展起到了促進作用。現我具體從以下幾個方面對于本模式實施所取得的實際效果進行介紹。
一、提高了實驗課堂教學效率
以往在實驗課堂上,不少學生不會作針對性的課前預習和相關知識的復習,對于實驗的理論基礎和實驗基本操作步驟不熟悉,所以教師在實驗室內還需要花費較多時間進行基礎理論的補授和實驗步驟的講解,從而使得學生實驗操作時間不充分,實驗操作忙亂。學生沒有時間仔細體會實驗的操作細節,對實驗中出現的失誤進行反思和討論,教師也沒有充足的時間在課堂上對本節實驗內容的學生掌握情況進行反饋和評價,從而使得實驗課有頭無尾、效率低下。
在實施了本課堂教學模式后,學生能夠根據課前學案上的要求,對本節實驗課上的相關基礎理論和基本步驟進行充分預習,通過預習學生能夠對于實驗的基本操作了然于胸,同時對于完成本實驗也充滿信心。教師在課堂上就可以更為從容地對學生的預習情況進行檢查了解,對于重點知識和步驟進行有針對性的強調,這樣既不會花費太多的時間,又能達到更好的效果,同時為學生的實驗操作預留出充分的時間,讓學生真正從操作實踐中去體驗知識的發生和生成,體驗實驗成功所帶來的學習樂趣。這樣還可以有時間讓學生對實驗中所發現的問題提出自己的質疑,教師可以讓學生針對這些問題進行討論,幫助學生找出在操作實踐中可能存在的失誤,以進一步加深學生對于實驗內容的掌握。最后還可以利用學案上已經設計好的反饋習題對學生進行適當的評價。這使得實驗課有始有終,大大提高了實驗課堂的教學效率。
二、培養了學生的科學實驗素養
科學規律的發現常常是科學家在現實生活中或實驗操作中發現問題,然后根據所發現的問題,提出能夠解釋所發現問題的合理假設,最后通過再次設計實驗檢驗假設,進而得到一些科學發現。在實施本課堂教學模式時,教師基本上都把實驗設計成探究模式,讓學生帶著相關問題進行實驗,激發學生主動探究未知世界的欲望,著力培養學生科學的實驗素養。學生通過實驗得到相關結果時,再與教師給出的正確結果進行比較,成功者的學習自信心能得到大大的提升;而沒有成功的學生,在同學和老師的幫助下查找原因,同樣在失敗中能得到提高。
在實驗操作中不論成功和失敗,只要學生能夠按照探究的方法去體驗實驗探究的基本過程,那么學生的科學實驗素養就會得到逐步的養成,而且科學的實驗素養是讓學生能夠受用一生的科學習慣。
三、發展了學生能力
首先,本模式強調學生的課前預習,所以課前預習過程對推動學生的自主學習能力的發展起到了很好的作用。在預習過程中,學生要根據學案中的要求去主動地學習相關教材中內容,首先主動地復習相關的基礎理論,主動地查閱相關的資料,這樣學生的自主學習能力得到了很好的發展。
其次,本模式注重讓學生通過實驗操作自主完成探究學習任務,所以學生的探究學習能力也同樣得到充分的發展。同時在實驗考查中特別重要的探究性實驗的設計能力也能得到很好的提高。
最后,在實驗過程中,實驗小組的使用也培養了學生的團結協作能力。實驗要求小組成員合作完成,他們能夠在操作中相互指出所存在的不足,通過討論、交流,通過不同觀點的交鋒,補充、修正、加深每個學生對當前問題的理解。
四、促進了教師的發展
以前許多教師在教學活動中往往只注重理論課的教學,而對于實驗課教學重視不夠,特別對于如何上好一節實驗課更是思考較少,一般都是通知實驗員在課前簡單地準備好實驗的儀器、材料和藥品,教師課堂上根據教材講一講實驗的基本步驟,然后就放手讓學生自由操作,缺少許多教學的環節。比如課前有沒有設計針對這堂實驗的學案;有沒有提前讓學生根據學案進行課前預習或復習與本節實驗有關的理論知識;有沒有對于本節實驗課的情景引入;有沒有恰當地分組;有沒有想過如何掌控學生做得怎么樣;有沒有留有讓學生質疑發問的機會,等等。因此許多實驗課只是流于形式,而失去了它本該具有的教學任務的功能,甚至讓一些學生認為實驗課是可以大聲講話、隨意下位走動、想做就做,不想做老師也不會知道的自由課堂,讓學生養成了一些不良的學習習慣,同時對于教師本身的發展也造成了阻礙。
本模式要求教師首先要在課前設計好本節實驗課的課堂學案,這樣教師就要根據學案的設計要求在課前對本節實驗課的相關教材進行仔細研究,還要根據實驗中可能會出現的一些情況作出預測,對于學生在實驗過程中可能出現的失敗的原因作出分析。這樣教師就需要花大量的時間去查閱相關的教學資料,有的還需要到網上進行搜索,備課組成員間還需要進行討論和交流。這樣在無形之中,教師的相關專業理論水平、教學能力及科學研究能力都會逐步得到提高,在一定程度上促進教師的專業發展和業務能力的不斷提高。本教研組成員中有幾位青年教師工作僅僅兩三年的時間,已經成長為我校生物教學中的骨干力量,這與他們認真參與本項實踐有著密切的關系。
在課程改革以后,教材內容和教學評價標準都有了相應的變化,那么如何在新課程理念的指導下,進行相應的課堂模式的改革,應該是教師思考和研究的問題,特別是對平時不太重視的實驗課堂教學模式的改革更應該引起廣大教師的關注。只有不斷地進行改革,更新教學模式,優化教學手段,才能適應新形式的變化,才能保證高效課堂的實現,才能培養學生的科學素養,發展學生的各項能力。
通過本次實踐,我們雖然在一定程度上取得了一些成果,但仔細分析和反思,還存在很多不盡如人意的地方,還有很多問題沒有得到很好的解決。比如,實驗課堂的組織問題、教師與學生之間的交流溝通問題、實驗評價問題等。
通過本文,我們希望能夠在這一方面看到有更多的教師參與其中,為探尋新課改下的新型實驗教學模式而努力。這樣通過交流和互融,我想在提高課堂教學效率,更新課堂教學模式方面定會取得更大的成功。我校生物教研組也將在今后的時間里對于本次研究初步形成的課堂教學模式在不斷的實踐中進行檢驗、修正、補充和完善,以使其更加成熟,使其能夠在課堂教學過程中發揮更大的作用。