高中生物學生家庭小實驗的實踐與思考

王元軍

摘 要 通過閱讀、親歷實踐，開展生物家庭小實驗，是生物課堂實驗教學的一個有機組成部分和延伸，學生能真正體味到生物實驗的樂趣和實踐意義，有利于培養學生動腦、動手、分析問題和解決問題的能力，提升生物科學素養。

關鍵詞 家庭小實驗 生物科學 生物學教學 素養

中圖分類號 G633.91 文獻標識碼 B

《普通高中生物課程標準（實驗）》在規定了本課程所要達到的基本學習目標的同時，列舉了有利于學習目標達成的觀察、調查、資料搜集和分析、討論、實驗、探究等活動建議共68項，其中有40項能在一節課內完成，并且也有不少活動需要在課后完成，從而使得高中生物課程的實施從課堂向家庭自然延伸。

教師利用生活中的一些日常用品代替生物實驗儀器、設備，開展學生家庭小實驗，不僅貼近學生的實際生活，而且為學生自主學習提供了大量的動手實踐機會，給予學生足夠的時間和空間，彌補了課堂教學的局限與不足，從而提高學生的學習興趣，提升其生物科學素養。

1 家庭生物小實驗的類型

1.1 模型建構式家庭小實驗

模型建構是學生動手思考，將構思、圖樣轉化為實物的環節。通過對模型建構的反復推敲和試驗，可以幫助學生更快的把設計方案達到理想狀態，使學生產生成就感和自豪感，增加對生物課學習的興趣。在人教版必修二“DNA分子的結構”一節提出了“制作DNA雙螺旋結構模型”的建構學習。對于這樣的模型建構，教師可以指導學生利用假期，在家獨自或者與父母一起，利用生活中的一些廢舊物品，如廢舊的KT板（廣告板）、鉛絲等，結合DNA分子的結構特點，有計劃、有步驟地完成DNA的雙螺旋結構模型的建構，從而進一步加深對DNA分子結構的理解。除此之外，在教材中，還有“制作真核細胞的三維結構模型”“利用廢舊物品制作生物膜模型”“血糖調節模型的建立”和“重組DNA分子的模擬操作”等，教師都可以有計劃地指導學生開展家庭小實驗。

1.2 模擬制作式家庭小實驗

模擬制作就是教師將學生已有的生物知識、生活經歷、閱歷等，有機地充實到生物課堂教學實踐中，模仿實驗的某些條件進行實驗，如教材中的“果酒果醋的制作”“腐乳的制作”和“生態缸（生態瓶）的設計制作”等。這些實驗由于受到實驗課時、實驗材料和實驗環境的限制，不便在實驗室開展，教師可指導學生利用假期完成。教師指導學生結合生活中有些家庭自己釀制葡萄酒的實踐，根據教材中果酒制作的操作步驟和注意事項，在假期利用新鮮的葡萄釀制葡萄酒。

1.3 資料收集式家庭小實驗

為了幫助學生更好地了解生物技術發展的最新進程，教材中提出了“資料收集和分析”問題，如“社會老齡化的相關問題”“干細胞研究進展與人類健康”“人類基因組計劃及其影響”“人口增長過快給當地的生態環境帶來的影響”和“搜集我國利用生物技術保護動物多樣性的資料”等。這部分內容應主要通過學生查閱資料、收集信息來完成。當然，收集資料過程中要有具體明確的目標和任務，比如在開展“干細胞研究進展與人類健康”實驗前，要制定出具體的研究思路：① 什么是干細胞；② 干細胞有什么樣的特征；③ 干細胞的類型和功能；④ 干細胞的研究與人類健康的關系；⑤ 關于干細胞的最新研究成果；⑥ 談談自己對干細胞研究的認識和思考等。

1.4 調查分析式家庭小實驗

調查分析就是研究者通過實地考察、當面交談、電話訪談、問卷調查等方式收集、了解事物詳細資料數據，并加以分析，從而得出某一結論的過程。教材列出了五種調查類實驗：“調查人群中的遺傳病”“調查轉基因食品的發展現狀”“調查當地農田生態系統中能量流動情況”“調查沼氣工程的實施情況”和“調查體溫的日變化規律”。調查可以為研究人員提供既定研究課題的第一手材料和數據，揭露現實存在的問題，暴露矛盾，通過不斷解決內外部的各種矛盾促進發展。比如，在進行“當地人群食用轉基因食品的現狀”的調查時，教師可以指導學生在假期到當地大型超市實地察看轉基因食品的品種、數量，也可以向售貨員詢問轉基因食品的銷售情況，還可以向顧客發放“對轉基因食品的認識及購買意愿調查表”，最后學生將收集的數據進行整理、分析，得出相應的結論，并反饋給超市的管理部門，從而對進貨管理起到一定的指導作用。

1.5 生活探究式家庭小實驗

不同學生的家庭背景有較大的差異，家庭成員的職業、興趣愛好都可以成為生物課程資源，教師結合學生家庭的實際，開展有針對性的生物科技活動，將極大地調動學生學習的主動性和積極性，也給學生運用生物學知識參與家庭事務的討論提供了機會。例如，許多學生家長從事花木種植或銷售，可通過家庭實驗探究生長素對扦插枝條生根的最適濃度；家在農村的學生，可以參加農村大棚蔬菜的種植過程，利用樣方法調查某種蔬菜的種群密度與蔬菜產量的關系；有條件的學生還可以模仿課本中“土壤中小動物類群豐富度的研究”的方法步驟，開展“不同池塘水體中小動物類群豐富度的研究”等。

2 開展實施家庭小實驗的意義

2.1 提高生物科學素養

提高學生的生物科學素養是生物課程實施的核心任務。我國《普通高中生物課程標準》指出，生物科學素養是指公民參加社會生活、經濟生活、生產實踐和個人決策所需的生物科學概念和科學探究能力，包括理解科學、技術與社會的相互關系，理解科學的本質以及形成科學的態度和價值觀。傳統的生物課程中，實驗與探究活動在整個課程中所占的比例極低，學生在學習中的主體參與度不夠，極大地影響了生物課程對其基本科學素養培養的價值。隨著新課程的推進，生物課程極大地關注科學、技術與社會（STS）的關系，開展家庭小實驗活動，可以提高學生的科學素養。

2.2 促進學習方式變革

現代教育心理學研究表明，學生學習的過程與科學家探索的過程在本質上是一樣的，都是一個發現問題、分析問題、解決問題的過程。傳統教學強調接受學習、死記硬背和機械訓練，導致學生越來越不愛學習和不會學習；導致學生迷信權威和思維定勢，抑制了創造力的發揮；導致學生變得內向、被動、缺少自信和人際關系冷漠。開展家庭小實驗，可以培養學生主動參與、樂于探究、勤于動手、分析和解決問題的能力、交流合作的能力，促進學生的學習方式向自主、合作和探究性學習轉變。

2.3 實現學生個性發展

當前我國基礎教育評價體系中，存在的評價內容過多側重學科知識、評價方式以紙筆考試為主、評價標準強調共性、評價重心過于關注結果等問題，忽略了學生的興趣愛好、個體差異和個性化發展的價值，從而使學生的創新精神和能力下降，可持續發展的動力喪失。新課程的內容標準有較大的靈活性，以適應不同學校和不同學生的需要，促進學生有個性地發展。開展家庭小實驗，可以促使學生關注生物科學與日常生活、環境保護、經濟發展等方面的聯系，有助于學生了解相關的職業和學習方向，為他們進一步學習和步入社會做好準備，將興趣愛好升華為理想和志向。

3 開展家庭小實驗的注意事項

3.1 精心選擇

不是每一個實驗都適宜在家庭中完成。教師應精心選擇，充分發揮其教育教學功用，使學生在“玩”中獲得知識，體驗過程。生物家庭小實驗的選擇應遵循和教材教學內容同步進行，要讓學生能夠自主、快樂的完成所有能夠做到的實驗，使學生真正體味到生物實驗的樂趣和實踐意義，以增強生物學習的自信心和對生物學習的成功渴求。

3.2 任務明確

每一次生物家庭小實驗都要有明確的實驗目的、實驗原理、實驗所需要的器材準備、實驗整理與記錄、生物實驗小論文撰寫、生物實驗安全注意事項等，尤其是生物實驗器材的準備要兼顧貼近學生生活實際、實驗材料易于尋找和實驗過程易于操作。生物教師要盡量幫助學生克服、排除生物實驗過程中的困難，絕不能把生物家庭小實驗變成學生的課業負擔。

3.3 評價到位

教師要將家庭小實驗納入過程性評價體系，作為學生學業成績的一項重要內容。對家庭小實驗的客觀評價不僅能對實驗的完成情況起到檢查和督促作用，同時也體現了教師對學生實驗成果的尊重。每次家庭小實驗后，教師要及時組織學生展示和交流，拓展他們的思路，培養相互欣賞、合作競爭的良好學習氛圍。

參考文獻：

[1] 鐘啟泉.課程的邏輯[M].上海：華東師范大學出版社，2008.

[2] Scriven M. Viewpoints on Education Evaluation [J]. Educational Evaluation and Policy Analysis， 1979 （1）.

[3] 美國國家研究理事會.熊作勇，何凌云，譯.課堂評價與國家科學教育標準[M].北京：科學普及出版社，2006.

[4] 侯建成.中學生物實驗教學導論[M].南京：江蘇教育出版社，2014.