一、高中生物實驗教學優化的指導思想
1.強調以實驗為基礎
把實驗作為提出問題、探索問題的重要途徑和手段,培養學生把實驗當作學習生物的一種方法和途徑的習慣和思路。
2.尊重學生的主體性
學生是教學過程的主體。因此,要想提高教學效果,首先必須增強學生的主體意識和主動參與意識,充分發揮學生的主觀能動性。其次,在備課或進行教學設計時,要考慮給學生更多的動手實驗的機會,如盡可能多地增加探索性實驗,適當增加學生設計實驗與實驗實習課,等等,讓學生以濃厚的興趣和飽滿的學習熱情參與實驗活動。同時,由于學生本身的知識基礎、能力水平和身心發展規律的制約,學生主體的不成熟性,他們不能離開教師的“導”的作用,要讓學生的學習活動在教師的組織引導下有序地進行。教師主導作用的“導”,主要是引導、指導、教導學生,啟發學生的思維,及時解決在學習過程中的問題,在有限的學習時間內積極主動地進行知識的理解、遷移和運用。實驗可以誘導學生主動參與,維持其學習動機和興趣,適應知識的廣泛遷移和應用。要通過問題提出、設計實驗、實施實驗、得出結論和遷移應用的過程使學生積極思維,使整個學習過程成為“有意義的學習”。
3.知識和技能相統一
從心理學的角度來探討,一個完整的學習過程包括學習、保持和再現三個階段,而學習過程是和認識過程的感性到理性、由淺入深、由表及里、由簡單到復雜等特征相一致的,這就決定了實驗教學必須嚴格遵循學生的認識規律,精心選擇設計學生實驗,使學生在學習過程中掌握知識、訓練技能,提高生物科學素養。這樣,學生適應未來社會發展所需要的知識和技能的掌握、能力的培養,以及科學態度的形成在優化了的生物教學過程中才能得到實現。
二、利用“交流評價”機制優化實驗教學
實驗探究的目的并不在于全班得到統一的實驗結果,而重在使學生真正參與探究過程,讓學生懂得科學的探究方法,讓他們的創新意識得到發揮。在“交流評價”環節一般有兩個交流模塊,一個放在實驗前,交流個人提出的探究問題及設計的實驗方案,重點評價學生能否提出值得探究的問題,并進行猜想和假設;另一個則放在實驗操作之后,對實驗結果的分析交流,以及對實驗中的各種特異情況作進一步的探究。評價以激勵性評價為主,重點評價學生:能否獨立正確地完成實驗操作方法;能否科學地觀察實驗現象,如實地記錄實驗數據;能否對實驗現象或收集到的實驗數據進行分析、歸納或概括出實驗的結論;能否與他人交流成果且有所獲益,等等。另外,要設置成果展示欄,對學生的優秀實驗報告、課外實驗探究、創新實驗設計、研究性成果進行展示匯報,讓學生感受和分享成功的快樂,更激發他們參與實驗的熱情和參與實驗探究的激情。
實驗中也許會有很多現象并不像預設的一樣,對新生的實驗問題,學生不能根據現象作出結論判斷,教師要通過交流評價,讓學生展開激烈的討論,每一個學生都參與實驗分析,通過層層分析、步步推進,學生對問題的認識逐步深入,然后提出新問題,自主設計新的實驗再進一步探究解決,作出合理解釋。
三、利用媒體優化實驗教學
1.創設實驗情境
任何實驗都是實驗者有目的的觀察活動,實驗過程是實驗者思維激發和碰撞的過程。在實驗開始環節,教師利用多媒體聲、色、圖、文等媒體信息渲染氣氛,創設引人入勝的問題情境,啟發學生的思路,引導學生嚴密地探究實驗過程。例如,制作DNA分子雙螺旋結構模型之前,教師通過Powerpoint或Authorware制作的課件展示北京中關村的“麻花”照片,進而敘述北京世紀盛典文化藝術交流有限公司狀告北京大學的故事。這種與現實生活緊密聯系的情境會使學生初步形成DNA結構的輪廓,感受科學家嚴謹的工作作風。
2.學習實驗內容
以實驗為中心、以實驗帶動知識點是新課標最明顯的特點。因此,實驗內容的學習不僅對于完成整個實驗至關重要,而且是以實驗帶動知識點的有力佐證。例如,在觀察細胞有些分裂的實驗過程之前,教師通過多媒體課件先復習細胞有絲分裂的過程、了解實驗目的、理解實驗原理,有助于學生對細胞有絲分裂的實驗觀察和實驗結果的描述,使學生有理可依,避免盲目實驗。
3.再現經典實驗
生物學發展的過程是科學家不斷探索的過程,生物科學史上有許多偉大的發現和經典實驗。在教學過程中,重現這些經典實驗,能使學生身臨其境地體驗科學家的發現歷程,認識到科學是一個不斷發現、不斷進步的過程,促使學生用辯證的目光、理性的思維學習生物學。學習光合作用時,教師需要呈現光合作用探究歷程中的一系列經典實驗,如動畫再現普利斯特利、英格豪斯、梅耶、薩克斯、魯賓和卡門的實驗,揭示植物生命活動的奧秘,讓學生認識到生物學實驗設計的巧妙和嚴密,逐步探究光合作用的原料、產物、場所和條件,思考生物學發展與物理學、化學的聯系,討論生物學發展與技術進步的聯系,用歷史、發展的眼光看待生物學的過去、現在和未來。
四、結語
新課程嶄新的實驗是高中生物教學中的重要內容,是培養學生思維能力和實踐能力的重要手段。教師若能著眼于使學生掌握生物實驗的思想方法,提高學生的科學素質,不斷探索、優化生物實驗教學的規律,就能使實驗教學生動活潑且充滿創造激情,從而為學生的全面發展提供有利條件。
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