例談中學生物實驗的“智慧課堂”

英國教育學家懷特海說：“教育的全部目的就是使人具有活躍的智慧。”因此最理想的生物實驗課堂應是超越“高效”，邁向“智慧”。在生物實驗課中，教師應更多地關注學生的學習過程和學習體驗，追求更高的教學價值目標。為此，教師要建立“讓智慧引領實驗教學，讓實驗教學生成智慧”的科學教育理念。

1 智慧選擇實驗地點，點燃學生智慧

“探究影響鼠婦分布的非生物因素”是蘇教版七年級上冊第一章第二節“生物與環境的關系”中的內容。這是初中生第一次上生物實驗課，實驗能否順利開展，教師能否智慧地應對學生實驗中出現的問題，實驗效果如何，直接關系到學生對生物學學習的興趣。面對學生自己準備的實驗動物——鼠婦數量不夠的情況，教師可以智慧的處理：把實驗地點換到教室外。

上課之前，教師需要在校內進行生態環境的考察，既要尋找鼠婦種群密度較大的場所，且該場所適合學生活動。比如操場邊的花壇下，覆蓋著許多落葉，用樹枝輕輕翻動，就會看到大量鼠婦的身影，這里使可以作為實驗的場地，用粉筆在地上寫上對應的組號，讓學生在指定區域內分組活動，同時也不會因為學生過于興奮而干擾其他班級的上課。

實驗結束后，幾乎沒有學生主動將鼠婦放生。對此要教師即時提醒，學生都會立即執行，不僅保護了實驗動物，而且也將新一輪課程改革生物學核心素養中的生命教育落到實處。

經過教學實踐發現，在智慧選擇實驗地點之后，學生對于實驗過程體會更加深刻，更容易獲得成就感，增強了學好生物學的信心，提高了學習興趣，點燃了學生智慧。

2 智慧探究實驗材料，開發學生智慧

生物教學中，實驗課難上，教師要在實驗課中貫穿“探究”，更是難上加難。教師可通過將演示實驗改為探究實驗，以鍛煉學生的科學探究能力。如對經典實驗“葉綠體中色素的分離和提取”進行改進，改為探究性實驗。學生圍繞實驗材料，能夠提出一些值得探究的問題：① 實驗中CaCO3有什么作用？② 濾紙條為什么要剪去兩角？③ 層析液為什么不能浸沒濾液細線？④ 濾液細線為什么要細而直？針對學生提出的問題，教師組織學生開展探究實驗。全班學生合理分組后，進行有效分組探究實驗。在自主探究中，學生自己去尋找答案，最后把實驗結果和結論寫在學案上。對于現象不明顯的結果，教師要分析原因，從而開發學生智慧。

3 智慧開發實驗資源，豐富學生智慧

初中蘇教版《生物學》教材中，研究植物呼吸作用產生CO2的實驗方法是：將新鮮的和燙過的等量同種蔬菜裝入黑色塑料袋中，插入軟管扎緊袋口，并用止水夾夾緊軟管。1 d后，讓袋內氣體通入澄清石灰水中，驗證袋內是否產生CO2。在實際教學中，對此實驗進行了改進。

3.1 制作新的實驗裝置

如圖1所示，新的實驗裝置主要由洗手液空瓶（或帶有按壓式瓶蓋的空瓶）連接軟管和一段玻璃管組成。洗手液空瓶要清洗干凈，擰緊瓶蓋，利用排水法進行氣密性檢測。經檢測合格后，將瓶內吸管減去2～3 cm。橡膠軟管的長度大約為7 m，軟管的一端與洗手液瓶蓋的出口連接，另一端與直角玻璃管的長管端相連。

3.2 實驗改進后的優點

① 裝置體積小，卻能進行多次實驗；② 洗手液按壓式的瓶蓋在擰緊后氣密性好，洗手液瓶子的材質是一種較硬塑料，在擠壓的時候不會出現外形的改變，加上每次按壓的力度基本一樣，因此可以通過控制按壓的次數來實現由定性實驗向定量實驗的轉變；③ 裝置末端添加一段玻璃管與化學試劑直接接觸，實驗操作規范。

實驗資源來源于日常生活，經過教師的智慧開發，豐富了學生智慧。

4 智慧對話實驗課堂，活化學生智慧

植物細胞的質壁分離和復原實驗是高一學生遇到的第一個探究性實驗，涉及滲透作用生物學原理。如何開展探究性實驗，筆者利用類比，進行了積極的嘗試（表1）。

探究植物細胞如何吸水、失水時，學生依照上表的類比都能作出假設。假設植物細胞的原生質層相當于半透膜，成熟的植物細胞相當于一個滲透裝置。通過類比，課堂中與學生智慧對話，從而活化了學生智慧。由于實驗假設是學生自己提出的，因此學生的實驗熱情高漲，探究的興趣濃厚。

5 智慧探索實驗評價，發展學生智慧

在傳統的實驗教學中，一般2名學生一組完成實驗，但實際課堂中往往只是1名學生獨立完成，另一名學生游離在課堂之外。教師也無從評價每位學生的實驗過程。面對這些問題，教師可以智慧探索實驗評價：教師不評價學生，轉而由學生組內進行互評。如高中生物實驗“用高倍顯微鏡觀察葉綠體和線粒體”的在臨時裝片制作過程中，教師巧妙地借助于學案，在學案中創新地設計了“‘用高倍顯微鏡觀察葉綠體和線粒體實驗行為檢查表”（表2），學生2人一組，組內互評，屏幕上有3 min倒計時儀，進行限時實驗，實驗結束后，隨機選擇一組學生匯報介紹實驗過程中如何給對方進行過程性評價。

這樣的課堂教學有一些優勢。如保證了所有學生都能親自動手操作，杜絕了課堂邊緣人的出現，實現了面向全體學生課程理念。一人操作，一人觀看評價，有利于操作學生更認真地對待每一個操作步驟，對于評價的學生來說，觀摩過程也是學習的過程，能汲他人之所長，避他人之所短。3 min倒計時儀的使用，能讓學生既要保證實驗的準確性，又要注意到時間的緊迫性，避免了學生在實驗課上的盲目性，提高了實驗的效率。全班匯報評價，對于學生也有激勵作用。這樣的實驗評價，便能夠發展學生的智慧。

參考文獻：

[1] 唐曉春.“類比”在高中生物教學中的應用[J].中學生物學，2016（3）：34-35.

[2] 張宜萍.植物細胞結構和功能（第一課時）的教學設計[J].生物學教學，2015（5）：39-40.