生物實(shí)驗(yàn)課有效向高效轉(zhuǎn)化的必須性探討與策略分析

有效課堂往往只從學(xué)生學(xué)的角度去評(píng)價(jià)教師的課堂教學(xué)，而高效課堂不僅關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)的效果還關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)的狀態(tài)，甚至關(guān)注到了教師呈現(xiàn)知識(shí)的方式與狀態(tài)。什么樣的初中生物實(shí)驗(yàn)課是有效的，什么樣的生物實(shí)驗(yàn)課又是高效的，實(shí)驗(yàn)課只追求有效會(huì)出現(xiàn)什么樣的隱患，高效生物實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)策略有哪些？下面嘗試進(jìn)行細(xì)致的探討。

1 有效與高效實(shí)驗(yàn)課對(duì)比兩例

案例1：在蘇科版初中生物七下生物體的基本結(jié)構(gòu)中安排了兩個(gè)實(shí)驗(yàn)：制作洋蔥葉表皮細(xì)胞的臨時(shí)裝片和制作人口腔上皮細(xì)胞的I臨時(shí)裝片。2個(gè)制作與觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，安排學(xué)生開展對(duì)比分析活動(dòng)，形成“生物體的基本結(jié)構(gòu)單位是細(xì)胞”的核心概念。如果教師能夠組織學(xué)生，按部就班開展實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生親眼觀察到細(xì)胞，親身體驗(yàn)到整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程，那么這種教學(xué)方式，應(yīng)該就是有效的，它能達(dá)到讓學(xué)生學(xué)得愉快，考得滿意的效果。因?yàn)閷?shí)驗(yàn)本身，對(duì)于學(xué)生來講，動(dòng)手又動(dòng)腦，就是一個(gè)有趣的過程。但是在實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的過程中，筆者發(fā)現(xiàn)一部分動(dòng)手能力強(qiáng)、基本功扎實(shí)的學(xué)生，很快就會(huì)完成實(shí)驗(yàn)，他們會(huì)提出許多問題，比方說：葉子內(nèi)部的細(xì)胞是什么樣的，花瓣中有沒有細(xì)胞……這實(shí)際上是學(xué)生產(chǎn)生了強(qiáng)烈的好奇心理。但是由于受教學(xué)課時(shí)的限制，教師又不可能安排學(xué)生無限時(shí)地開展觀察，怎么樣解決這樣的教與學(xué)的矛盾。筆者對(duì)教學(xué)進(jìn)行了這樣的規(guī)劃，首先，帶領(lǐng)部分學(xué)生，一起去準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)材料，比方說校園內(nèi)的葫蘆蘚，家里菜藍(lán)子中的西紅柿、黃瓜等。實(shí)驗(yàn)課上，將實(shí)驗(yàn)分為兩類，必做實(shí)驗(yàn)和選做實(shí)驗(yàn)。必做的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)即：洋蔥表皮細(xì)胞和口腔上皮細(xì)胞的制作與觀察；選做實(shí)驗(yàn)為觀察葫蘆蘚葉片細(xì)胞、番茄葉肉細(xì)胞、黃瓜表層葉肉細(xì)胞。教師提前對(duì)學(xué)生進(jìn)行了取材的分類指導(dǎo)，然后開展學(xué)生實(shí)驗(yàn)，動(dòng)手能力強(qiáng)的學(xué)生在完成必做實(shí)驗(yàn)之后，就可以進(jìn)行選做實(shí)驗(yàn)的操作。這樣就有效滿足了學(xué)生的探索心理，解決了部分學(xué)生做完實(shí)驗(yàn)無事可做的情況。另外，筆者還將學(xué)生做得好的裝片下的視野拍照上傳，利用多媒體讓全班學(xué)生共享。

案例2：在綠色植物與自然界的水循環(huán)一節(jié)中安排了一個(gè)觀察葉表皮氣孔的實(shí)驗(yàn)，這個(gè)實(shí)驗(yàn)的目的，是要讓學(xué)生認(rèn)識(shí)氣孔的組成，了解氣孔開閉的原理。理解水分散失與葉的結(jié)構(gòu)有關(guān)。起初的教學(xué)過程中，筆者這樣設(shè)計(jì)：①制作蠶豆葉下表皮裝片（設(shè)計(jì)一個(gè)體驗(yàn)活動(dòng)，讓學(xué)生親眼觀察到氣孔，幫助學(xué)生建構(gòu)概念）；②通過分析資料讓學(xué)生了解陸生植物通常情況下表皮的氣孔數(shù)要多于上表皮。這種教學(xué)方式因?yàn)槿谌肓藢?shí)驗(yàn)，應(yīng)該說是一種學(xué)生喜歡的有效的教學(xué)方式。但是在實(shí)驗(yàn)的過程中也容易出現(xiàn)混亂：學(xué)生在制取葉表皮裝片時(shí)，只求易操作，不求規(guī)范，撕取表皮的隨意性較大，往往在觀察到氣孔時(shí)，不知道觀察到的是下表皮的氣孔還是上表皮的氣孔。為進(jìn)一步提高教學(xué)的效率，筆者嘗試將同桌的2個(gè)學(xué)生編為一小組，開展對(duì)比實(shí)驗(yàn)，一個(gè)學(xué)生做下表皮裝片，另一個(gè)做上表皮的裝片，實(shí)驗(yàn)結(jié)束完成表1。

在這個(gè)分組對(duì)照實(shí)驗(yàn)中，同一組的兩個(gè)學(xué)生就會(huì)相互監(jiān)督，分工撕取上下表皮。當(dāng)然，教師還可以將班級(jí)的學(xué)生分為若干個(gè)大組，每個(gè)大組中的兩個(gè)學(xué)生為一小組，大組中的小組分別觀察不同的植物葉片，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后完成表2。

學(xué)生通過對(duì)比實(shí)驗(yàn)，自己也能夠總結(jié)出陸生植物通常情況下，下表皮的氣孔數(shù)多于上表皮，學(xué)生的活動(dòng)替代了教師的演講，學(xué)生在活動(dòng)中發(fā)展思維提高能力。這種教學(xué)方式，不管是在學(xué)的五個(gè)維度還是在教的五個(gè)維度上效果都優(yōu)于起初的教學(xué)設(shè)計(jì)。

有效的課堂與高效的課堂之間其實(shí)并沒有難以逾越的鴻溝，這兩種教學(xué)狀態(tài)，可以是不同成長層次的兩位教師課堂教學(xué)的兩種方式，也可以是同一個(gè)教師兩個(gè)不同時(shí)期所呈現(xiàn)的教學(xué)方式。高效的實(shí)驗(yàn)課堂不僅融入了教師大量的經(jīng)驗(yàn)，有力地展示了教師關(guān)注學(xué)生發(fā)展的能力，更集合了教師靈活處理教材，創(chuàng)新設(shè)計(jì)教學(xué)的智慧。它是教師積累、融入、發(fā)展的一個(gè)結(jié)果。因此，有效教學(xué)向高效教學(xué)轉(zhuǎn)變，應(yīng)該是一條必由之路，僅滿足于有效教學(xué)，停留在有效的層面上，有諸多不利于師生發(fā)展的隱憂。

2 有效教學(xué)向高效教學(xué)轉(zhuǎn)變存在的隱憂

2.1 課堂教學(xué)日趨功利，影響學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)發(fā)展

在觀察蠶豆葉下表皮裝片的實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)學(xué)生不明確自己觀察到的是哪一個(gè)表皮的氣孔時(shí)，有的教師馬上會(huì)告訴學(xué)生：有較多氣孔的就是下表皮，究其原因，是教師希望學(xué)生快出結(jié)果，然后進(jìn)行下一環(huán)節(jié)的教學(xué)。教師僅關(guān)注實(shí)驗(yàn)結(jié)果在本堂課教學(xué)的價(jià)值，而忽視在實(shí)驗(yàn)過程中對(duì)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)。又如：在探究光與光合作用關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，有些教師在實(shí)驗(yàn)過程中沒有對(duì)葉片遮光部分和不遮光部分進(jìn)行打孔或剪缺口標(biāo)志，結(jié)果在加碘驗(yàn)證之后，在應(yīng)該得出結(jié)論之時(shí)出現(xiàn)學(xué)生說忘記哪一塊是遮光部分的情況。這種情況的出現(xiàn)，實(shí)際上標(biāo)志著實(shí)驗(yàn)的失敗，教師應(yīng)該組織學(xué)生再一次開展實(shí)驗(yàn)，而教師為了課堂繼續(xù)進(jìn)行，順口就告訴學(xué)生，加碘變藍(lán)的是沒有遮光的，不變藍(lán)的就是遮光部分。教師過于急功近利，過于渴望實(shí)驗(yàn)結(jié)果向著自己預(yù)知的方向發(fā)展，在學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)形成過程中起了反作用。

2.2 教學(xué)設(shè)計(jì)日趨狹隘，影響學(xué)生思維能力發(fā)展

在認(rèn)識(shí)藻類植物一節(jié)的教學(xué)中，教材中設(shè)置了一個(gè)觀察水綿的實(shí)驗(yàn)，在觀察水綿的形態(tài)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，分析得出藻類植物的主要特征。在檢驗(yàn)這一節(jié)課的教學(xué)效果的相關(guān)練習(xí)中，也肯定會(huì)有對(duì)于水綿形態(tài)結(jié)構(gòu)方面的考查。于是在教學(xué)研討的過程中，筆者發(fā)現(xiàn)了這樣兩個(gè)讓人啼笑皆非的現(xiàn)象。有一位教師發(fā)現(xiàn)采集到的不是水綿而是具有環(huán)帶狀載色體的絲藻屬的綠藻時(shí)，決定先暫不上課，等再一次采集回有螺旋帶狀載色體的水綿樣本后才按部就班上課。還有一位教師明明采集到的不是黏滑的水綿，而是粗糙有分枝的剛毛藻時(shí)，明明在鏡下觀察到的是網(wǎng)狀的載色體，他偏要說是帶狀的葉綠體。總之教師很期待觀察到典型的螺旋帶狀葉綠體的水綿，因?yàn)檫@個(gè)專注的期待，要么他們會(huì)進(jìn)行反復(fù)的取材活動(dòng)，要么他們會(huì)睜著眼睛說白話，把觀察的現(xiàn)象硬往水綿那里去靠攏。是不是可以進(jìn)行這樣的教學(xué)設(shè)計(jì)：（1）制作采集到綠藻的臨時(shí)裝片，觀察并說出你所看到的綠藻的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（呈現(xiàn)事實(shí)1）；（2）觀察紫菜（易取材，易制片，屬紅藻類）裝片，說出其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（呈現(xiàn)事實(shí)2）；（3）了解水綿、海帶等其他藻類植物（可采用圖片觀察的形式）的形態(tài)結(jié)構(gòu)特征（呈現(xiàn)事實(shí)3）；（4）總結(jié)藻類植物的主要特征（達(dá)成核心概念）。這種教學(xué)設(shè)計(jì)，教師把握住了教材編寫者安排觀察水綿實(shí)驗(yàn)的本質(zhì)：讓學(xué)生在動(dòng)手體驗(yàn)中，得到一個(gè)事實(shí)性的體驗(yàn)，利用體驗(yàn)幫助學(xué)生建構(gòu)概念。既然事實(shí)是一個(gè)體驗(yàn)，那么教師可以讓學(xué)生體驗(yàn)事實(shí)l，也可以讓學(xué)生體驗(yàn)事實(shí)2，還可以安排分組活動(dòng)讓學(xué)生合作共享。這種不呆板、不糊涂的教學(xué)設(shè)計(jì)，使學(xué)生在合作觀察的基礎(chǔ)上開闊視野，靈活思維。

如何才能改變這種短視功利和呆板的教學(xué)現(xiàn)象，使教師的課堂教學(xué)繼續(xù)向著高效方向良性發(fā)展，讓教師能夠體會(huì)到智慧成長的幸福，積極建構(gòu)高效生物實(shí)驗(yàn)課堂，教師需主動(dòng)從以下方面嘗試。

3 建構(gòu)高效性生物實(shí)驗(yàn)課堂的方法

3.1 關(guān)注學(xué)生活動(dòng)過程，積累學(xué)情資源

有研究表明：學(xué)生獲得知識(shí)提高能力的過程中，他們現(xiàn)有的認(rèn)知水平和學(xué)習(xí)能力與教師所提供的學(xué)習(xí)內(nèi)容和營造的學(xué)習(xí)環(huán)境之間存在較大偏離，是造成學(xué)生學(xué)習(xí)的有效性大打折扣的重要原因。怎么樣才能提供學(xué)生適合的教育方式和教學(xué)情境，唯一的辦法就是教師在教學(xué)過程中關(guān)注學(xué)生活動(dòng)過程中的細(xì)節(jié)，了解學(xué)生的興趣、志向、能力等，也就是教師要關(guān)注和積累學(xué)生學(xué)的五個(gè)維度：情緒狀態(tài)、參與狀態(tài)、交往狀態(tài)、思維狀態(tài)、生成狀態(tài)方面的情況，逐年形成一定的積累，才能有效促進(jìn)自己的教學(xué)向著高效課堂的方向發(fā)展。例如：在觀察細(xì)胞結(jié)構(gòu)時(shí)，正是因?yàn)榘l(fā)現(xiàn)學(xué)生有進(jìn)一步觀察的興趣狀態(tài)，才有課前為學(xué)生提供備用材料，設(shè)置必做實(shí)驗(yàn)和選做實(shí)驗(yàn)這樣的教學(xué)模式，才有進(jìn)一步提高課堂效率這樣的可能。再如：探究水溫變化對(duì)金魚呼吸頻率的影響的實(shí)驗(yàn)，正是因?yàn)橛^察到一部分學(xué)生不按規(guī)定調(diào)節(jié)合適水溫，了解到他們就是想體驗(yàn)較高溫度（50℃）和極低溫度（0℃）金魚呼吸頻率變化的情況，關(guān)注到學(xué)生這樣的動(dòng)向，才有了課前為學(xué)生創(chuàng)設(shè)有效的情境：“夏天氣溫會(huì)升高，深秋氣溫會(huì)降低，魚的生活會(huì)不會(huì)受到影響呢？”教師在精心備課的基礎(chǔ)上，在課堂教學(xué)中，如果能夠?qū)⒀酃飧嗟厝リP(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)的狀態(tài)，用心去積累，必定會(huì)促進(jìn)思考，促成自己的層次再提高。

3.2 勤于開展同類實(shí)驗(yàn)，豐富自身體驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)課的課前預(yù)設(shè)與其他類型的課略有不同。它不僅包括對(duì)所要開展的教材規(guī)定的必做實(shí)驗(yàn)的細(xì)節(jié)預(yù)設(shè)，還應(yīng)該包括教師對(duì)同類實(shí)驗(yàn)的體驗(yàn)。教師需要把眼界放寬一點(diǎn)，行動(dòng)上更加勤快一點(diǎn)，比方說可以自行開發(fā)探究一些同類實(shí)驗(yàn)，如在做探究光照對(duì)鼠婦生活影響的實(shí)驗(yàn)時(shí)，也可以順便利用材料，開展一個(gè)土壤濕度對(duì)鼠婦生活影響的實(shí)驗(yàn)；在探究煙草浸出液對(duì)金魚呼吸頻率影響時(shí)，同時(shí)進(jìn)行煙草浸出液對(duì)水蚤心率影響實(shí)驗(yàn)的嘗試。當(dāng)然教師也可以翻看各個(gè)版本的教材，看一下它們的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，教師多進(jìn)行同類實(shí)驗(yàn)，才能夠做到胸中有丘壑，才能夠在必要的時(shí)候，靈活開展實(shí)驗(yàn)。筆者2011年時(shí)因?yàn)橐獏⒓咏K省生物教師實(shí)驗(yàn)操作技能大賽，所以扎實(shí)做了一遍蘇科版生物教材上的所有實(shí)驗(yàn)，甚至還做了部分人教版和蘇教版的實(shí)驗(yàn)，這個(gè)活動(dòng)過程，提高了教師對(duì)于實(shí)驗(yàn)教學(xué)理解的層次，豐富了教師自身實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)的寬度和厚度，對(duì)于教師高效開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)確實(shí)有益。

3.3 確立重要概念意識(shí)，靈活開展實(shí)驗(yàn)

《生物課程標(biāo)準(zhǔn)（2011版）》中明確提出了希望學(xué)生達(dá)成的重要概念的表述部分，事實(shí)上為了達(dá)成重要概念，在教材中安排了許多活動(dòng)內(nèi)容，要求教師采用一定的教學(xué)活動(dòng)幫助學(xué)生建構(gòu)概念。當(dāng)然，這些活動(dòng)對(duì)于初中生物學(xué)教學(xué)來講，許多都是實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，如果教師在閱讀教材的時(shí)候，只能夠達(dá)到實(shí)驗(yàn)活動(dòng)就是實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，然后為了實(shí)驗(yàn)而實(shí)驗(yàn)的層次，那么教學(xué)就會(huì)出現(xiàn)“明明不是水綿非要說是水綿，或是不是水綿不能上課”的怪現(xiàn)象。但是如果教師心中有重要概念意識(shí)，他就會(huì)總體把握教學(xué)活動(dòng)安排，根據(jù)當(dāng)?shù)鼗虍?dāng)時(shí)的實(shí)際情況處理教材，在沒有條件開展某個(gè)實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，安排可以替代的等價(jià)值的同類實(shí)驗(yàn)有效開展，或是在有條件開出幾個(gè)類同實(shí)驗(yàn)的時(shí)候采用分組的形式，同時(shí)開出幾個(gè)都有可能做的實(shí)驗(yàn)，當(dāng)然這也就達(dá)到了利用教材而不是教教材的水平，實(shí)驗(yàn)教學(xué)才能夠真正達(dá)到高效。

教學(xué)是一個(gè)促進(jìn)學(xué)生發(fā)展的過程，也可以是一個(gè)師生和諧相長的過程。教師的教學(xué)過程必須做到有效，在有效的基礎(chǔ)上，如果教師能做一個(gè)有心人，善于積累不斷改善，勤于嘗試不斷創(chuàng)新，課堂完全可以達(dá)到高效。在師生和諧相長的過程中，教師甚至可以形成教學(xué)智慧，達(dá)到實(shí)現(xiàn)人生價(jià)值的目標(biāo)。