作為一門實驗性學科,高中生物實驗教學的成敗不僅關系到理論教學的效果,而且直接影響到學生科學素養和創新思維的發展。目前,高中生物實驗教學的開展并不理想,本文筆者從當前高中生物實驗教學中存在的問題入手,談了一些優化策略,與廣大同仁交流。
一、高中生物實驗教學存在的問題
1.教學課時不足
高中生物新教材增加了較多的實驗內容,必修實驗就有近二十個。要想在規定的教學課時內完成每一個實驗教學任務,是有一定難度的。另外,有些學校沒有按照規定開設足夠量的生物課,甚至個別學校還縮減了生物課時,這更加重了生物實驗教學課時不足的問題。
2.實驗要求過高
高中生物新課程從實驗方法、理論指導和實驗過程等各個方面都提高了對學生實驗能力的要求。盡管有的教師會在課前對學生進行系統地指導,并作出科學的實驗設計和假設,但因為實驗任務繁重、實驗要求過高,致使實施實驗教學仍然存在一定的困難。
3.班級人數過多
目前,高中班級的人數普遍較多,教師很難清楚地了解每一位學生做實驗的情況,也不能及時發現和解決實驗中出現的問題,甚至有時實驗結束后,只有個別小組能完成實驗,使實驗活動變成了個體探究,失去了實驗教學整體性的意義,這也是影響實驗教學開展的一個因素。
二、高中生物實驗教學優化策略
1.實驗教學準備的優化
生物教師需要預先做好實驗準備,預測干擾實驗的因素、學生常見的操作錯誤及可行的改善方法等,使學生胸有成竹地完成實驗設計、規劃、操作及反饋過程,為生物實驗教學的有序開展奠定基礎。
2.實驗預習的優化
作為生物實驗教學的出發點,課前預習是實現學生自主參與的關鍵環節。在預習之后,學生可以用圖表展現生物實驗原理、操作流程和結論分析,著重標注實驗的關鍵點。同時,學生要有針對性地預習,準確地抓住知識要點,才能提高生物實驗教學的效率。
3.實驗問題的優化
對中學生來說,提出問題比解決問題更有意義,當他們找到一個可以切入問題的分析點時,經過合理探究,就能形成探究性實驗的雛形。在探究性實驗教學中,教師應注意營造問題情境,激發學生的創新思維,引導學生運用“問題”策略解決學習的盲區。如在“影響酶活性的條件”的教學實驗中,學生就提出了一些問題,如:①過氧化氫酶可否用于探究溫度對酶活性的影響?②高溫和低溫對酶的活性影響分別是怎樣?③如何測定使酶失去活性影響的具體溫度?④酶的活性達到最高時的最適溫度是多少?當學生開始提出問題時,他們對于實驗的探究就不再是“淺嘗輒止”,而是“漸入佳境”了。
4.實驗方案設計的優化
生物教學實驗的設計是聯結學生問題與實驗結論的紐帶,制定出切實有效的實驗方案是非常關鍵的環節。從本質上說,設計實驗方案是為了幫助學生通過生物實驗解決實際問題。教師可以從旁輔助學生完成生物實驗方案的設計,而不是全程包辦。在設計實驗問題時,學生應先建立問題的框架,明確實驗設計的要點和難點,如自變量與因變量的關系定位、變量的正確觀察與測量方法、實驗步驟和材料的選擇、實驗結果的記錄與表格的制定等;其次,學生要抓住實驗設計的核心,找到解決問題的最佳方案。從共性處理到變量處理,再到差異化結果的顯示,當學生的思維軌跡沿著動態發展而變化時,教師便可以根據具體的實驗情況,不斷優化原來的實驗方案,指導學生辯證地分析實驗過程,并作出客觀的自我評測。
生物實驗教學要想發揮出最大的功能,就必須不斷優化教學過程,從實驗教學的目標和模式入手,通過不斷優化實驗教學設計的實施過程,逐漸找到適合高中生的最佳實驗方式。在實踐中摸索,在摸索中前進,相信高中生物實驗教學能夠盡早實現明天的輝煌。
(作者單位:江西省贛州市第三中學)