利用拓展資料優(yōu)化高中生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的策略研究

摘要：根據(jù)新課標(biāo)的要求，為培養(yǎng)中學(xué)生全面的生物科學(xué)素養(yǎng)，提高生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)水平，利用實(shí)驗(yàn)教學(xué)補(bǔ)充資料已經(jīng)成為師生互動(dòng)學(xué)習(xí)的重要手段之一。拓展資料的應(yīng)用，對(duì)于優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果、提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維有著重要意義。本文對(duì)拓展資料的選取和應(yīng)用進(jìn)行進(jìn)一步的探討。

關(guān)鍵詞：生物學(xué)實(shí)驗(yàn) 拓展資料 優(yōu)化教學(xué)

生物學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，通過實(shí)驗(yàn)得出或驗(yàn)證結(jié)論。新課程理念對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)，提高其探究能力有了更高的要求。本文提到的拓展資料的應(yīng)用是本著以促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展為目的，基于學(xué)生的現(xiàn)有認(rèn)知水平、認(rèn)知能力、知識(shí)結(jié)構(gòu)，以卡片的方式呈現(xiàn)的除實(shí)驗(yàn)主題課程外的補(bǔ)充資料。應(yīng)用拓展資料能夠豐富學(xué)生生物學(xué)知識(shí)，對(duì)培養(yǎng)其創(chuàng)新能力具有重要意義。

一、實(shí)驗(yàn)拓展資料分類

教師根據(jù)不同實(shí)驗(yàn)的具體內(nèi)容，對(duì)拓展資料進(jìn)行選擇，資料類別的選取是相對(duì)廣泛的，本文針對(duì)以下類別進(jìn)行具體闡述。

1.人物傳記類。生物學(xué)人物傳記，不僅能夠拓展學(xué)生對(duì)名人大家的認(rèn)識(shí)，也能更好地培養(yǎng)學(xué)生的思維習(xí)慣。

2.科學(xué)儀器的發(fā)展歷程。生物學(xué)的發(fā)展基于科學(xué)儀器的更新和發(fā)展。

3.科學(xué)大事件。通過講述科學(xué)的重大事件，分析實(shí)驗(yàn)原理和方法，掌握前沿走向。增強(qiáng)學(xué)生對(duì)生物領(lǐng)域的未知討論，激起更強(qiáng)烈的求知欲望。

4.學(xué)科交叉內(nèi)容。注重生物與化學(xué)、生物與物理的交叉拓展。

5.科學(xué)方法類。實(shí)驗(yàn)中的某些操作步驟不具體，展現(xiàn)科學(xué)方法能更好地發(fā)展學(xué)生的動(dòng)手能力，規(guī)范學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作。

6.生活相關(guān)類。生物學(xué)與生活聯(lián)系是十分緊密的。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，不但要注重知識(shí)技能的培養(yǎng)，而且要鼓勵(lì)學(xué)生將理論和實(shí)際相聯(lián)系。

7.思維訓(xùn)練類。在實(shí)驗(yàn)過程中，教師不應(yīng)局限于實(shí)驗(yàn)本身，還應(yīng)對(duì)與實(shí)驗(yàn)相關(guān)的內(nèi)容進(jìn)行展示與糾正，有助于學(xué)生更好地理解實(shí)驗(yàn)，拓展學(xué)生的創(chuàng)新思維。

二、拓展資料的設(shè)計(jì)和應(yīng)用

拓展資料的應(yīng)用方式主要以紙質(zhì)的卡片進(jìn)行呈現(xiàn)，貫穿實(shí)驗(yàn)的各個(gè)環(huán)節(jié)，根據(jù)應(yīng)用資料的原則，合理設(shè)計(jì)資料的內(nèi)容，以下對(duì)拓展資料的設(shè)計(jì)和應(yīng)用進(jìn)行具體闡述，為實(shí)驗(yàn)教學(xué)的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供參考。

1.內(nèi)容模塊的設(shè)計(jì)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的不同將拓展資料分為以下四個(gè)模塊。

第一模塊：背景知識(shí)的拓展。人物傳記的提供，使學(xué)生更好地掌握發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生興趣。學(xué)生通過認(rèn)真學(xué)習(xí)生物學(xué)家艱辛的研究歷程，學(xué)習(xí)他們?yōu)榭茖W(xué)獻(xiàn)身的精神，從更高的層次上理解生命科學(xué)的內(nèi)涵。展示生物史上重大科學(xué)事件，使學(xué)生了解與實(shí)驗(yàn)相關(guān)領(lǐng)域的研究進(jìn)展。為更好地使學(xué)生理解生物實(shí)驗(yàn)反應(yīng)原理，還將提供更加細(xì)化的補(bǔ)充資料，其中包括與其他學(xué)科的交叉知識(shí)。

第二模塊：技術(shù)方法的細(xì)化。提供科學(xué)儀器的發(fā)展能使學(xué)生理解實(shí)驗(yàn)發(fā)展過程和實(shí)驗(yàn)對(duì)技術(shù)的要求。在操作方法上，某些對(duì)于高中生來說是陌生的，而在教材中并沒有很清晰的體現(xiàn)，為使實(shí)驗(yàn)操作更加規(guī)范，將提供詳細(xì)規(guī)范的操作方法。

第三模塊：生活遷移。生物學(xué)與生活緊密相連。通過理論結(jié)合實(shí)際，使學(xué)生解決生活中的某些問題，使知識(shí)取之于生活，用之于生活，從而更好地為社會(huì)造福。

第四模塊：思維訓(xùn)練。為達(dá)到相同或更高的實(shí)驗(yàn)?zāi)康模瑢?duì)實(shí)驗(yàn)的某些環(huán)節(jié)進(jìn)行替換，并進(jìn)一步根據(jù)實(shí)驗(yàn)室條件補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，使學(xué)生的思維不僅僅局限于教科書給定的實(shí)驗(yàn)思路，還能夠發(fā)散思維，培養(yǎng)其創(chuàng)新能力。針對(duì)實(shí)驗(yàn)材料選取和實(shí)驗(yàn)方法設(shè)計(jì)對(duì)資料內(nèi)容做出多元選擇。

2.拓展資料的應(yīng)用原則。應(yīng)用原則是應(yīng)用過程中的要求、規(guī)則和規(guī)范性的原理，是理論和實(shí)踐的橋梁，依據(jù)應(yīng)用原則選取合理的材料和呈現(xiàn)手段是實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)教學(xué)的基礎(chǔ)和保障。

（1）科學(xué)性原則。“科學(xué)的本質(zhì)是規(guī)律性，是不以人的意志為轉(zhuǎn)移的客觀實(shí)在性”。保證資料內(nèi)容的科學(xué)、準(zhǔn)確，要求教師具備甄別資料準(zhǔn)確性的能力，為學(xué)生更好地掌握科學(xué)的原理和方法奠定基礎(chǔ)。

（2）效用性原則。拓展資料應(yīng)以有意義為目的，選取可用的資料對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行補(bǔ)充與拓展，避免無用以及重復(fù)累贅的內(nèi)容。

（3）針對(duì)性原則。針對(duì)性原則旨在于了解學(xué)生的認(rèn)知水平。針對(duì)學(xué)生認(rèn)知的特點(diǎn)，合理地使用拓展資料。給定資料應(yīng)處于學(xué)生的“最近發(fā)展區(qū)”，難度適中。

（4）趣味性原則。選取的拓展資料要能夠充分刺激學(xué)生感官，提升學(xué)生學(xué)習(xí)熱情。

3.選取拓展資料的注意事項(xiàng)。教師應(yīng)具備識(shí)別應(yīng)用拓展資料的能力，能做到對(duì)內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)加工，使選取資料能更好地切合所要求達(dá)到的教學(xué)目標(biāo)；甄別資料來源，確保其科學(xué)性，使資料能夠真正對(duì)學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展有利；資料的選取要符合學(xué)生的認(rèn)知水平，要有挑戰(zhàn)，但不能過于拔高；資料內(nèi)容不宜冗長(zhǎng)，簡(jiǎn)潔易懂；每一節(jié)實(shí)驗(yàn)拓展資料的內(nèi)容量適中，不宜喧賓奪主，避免影響正常的教學(xué)活動(dòng)。

4.案例設(shè)計(jì)。以人教版高中生物必修1的實(shí)驗(yàn)為例，四個(gè)模塊設(shè)計(jì)如下。

模塊一：在“使用高倍顯微鏡觀察幾種細(xì)胞”實(shí)驗(yàn)中，以故事的形式呈現(xiàn)列文虎克發(fā)明顯微鏡的過程；提供光學(xué)顯微鏡的成像原理。

模塊二：在“檢測(cè)生物組織中的糖類脂肪蛋白質(zhì)”的實(shí)驗(yàn)中，提供顯微鏡的發(fā)展過程。在檢測(cè)脂肪的內(nèi)容中增加徒手切片方法的內(nèi)容；提供蘇丹Ⅲ和蘇丹Ⅳ染液配制方法，使得操作過程更加完善。

模塊三：在“探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式”實(shí)驗(yàn)中，提供無氧呼吸不利于食品儲(chǔ)藏的原因及啟示。在“綠葉中色素的提取和分離”中可以提供色素的功用及在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中如何選擇和補(bǔ)充光源。

模塊四：在檢測(cè)還原糖的實(shí)驗(yàn)中，除了實(shí)驗(yàn)提供的斐林試劑，還有哪些試劑可用？在“比較過氧化氫在不同條件下的分解”的實(shí)驗(yàn)中，可以提供能夠完成實(shí)驗(yàn)的其他酶類材料，提出酶的專一性，對(duì)于知識(shí)的鏈接和遷移起著重要作用。

以上是利用拓展資料優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)的研究。具體應(yīng)用時(shí)，可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)特征，適當(dāng)調(diào)整呈現(xiàn)內(nèi)容，希望能給中學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供借鑒。本文本著促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展的目的，對(duì)教師提出了更高的要求。相對(duì)于教材中的實(shí)驗(yàn)資料而言，在選取和應(yīng)用拓展資料時(shí)，教師需要更多的思考。同時(shí)，要充分了解學(xué)生的認(rèn)知水平，本著勤于思考、善于創(chuàng)新的態(tài)度，不斷豐富教學(xué)資源，提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性，從而達(dá)到新課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于全面發(fā)展學(xué)生的要求。

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基金項(xiàng)目：吉林省高等教育教學(xué)改革項(xiàng)目（No.：20101519）。