生物學是一門實驗性學科,生物實驗是生物科學研究的重要方法,是生物科學發展的基礎,通過生物實驗,可以使學生獲得必要的感性知識,有利于學生掌握和運用生物學的基礎知識、基本方法和技能來解決一些日常生活中的生物學現象,從而培養學生觀察、思考和獨立進行實驗操作以及獨立解決生物學問題的能力,還能培養學生理論聯系實際的學風和實事求是、嚴肅認真的科學態度。實驗教學是實施全面素質教育最有效的形式。
新課程具有先進的教學理念,從“提高學生的科學素養”出發,為學生提供了更多的實驗探究的機會,將實驗教學的重要性提高到更加突出的地位。可是,為什么在實際實施過程中,最好的理念和最好的教材不能發揮極至。因此,新課標下高中生物實驗教學的思考與對
策顯得特別重要。
一、提高教師和學生的思想認識百聞不如一見,百看不如一做
高中生物教師和學生都應當充分地認識到:中學生物學實驗教學的目的,絕不僅僅是為了應付人生中的一次重要的高考,更重要的是通過實驗能夠培養學生的動手能力、合作能力和積極探索的科學精神。在實驗過程中,通過同組學生的相互分工合作,可以使學生認識到人與人之間合作的重要意義;通過親眼目睹實驗現象,能夠培養學生實事求是的科學態度;通過親身體驗實驗過程失敗的痛苦與成功的快樂,可以培養學生健康良好的心理素質和不畏艱難、勇于探索的進取精神。這些動手實驗對學生健康成長有著重大意義,是那些簡單紙上談兵式的播放錄像、講解、背誦根本無法達到的。做為生物教師,對素質教育的認識,對實驗教學目的的認識不能停留在口頭上,而要從思想意識上真正認識到實驗課的重要性,應擺正實驗課與理論課的關系。
二、完善實驗教學設施
隨著生物教學目標和教學內容的不斷改革,造成現有實驗條件不能滿足實驗教學的狀況,致使影響實驗的開出。隨著基礎教育的發展和國家對教育的重視不斷提高,學校實驗教學的硬件條件正在不斷完善,所以要提高實驗教學效果就應該充分利用這一優勢。一方面應爭取教育主管部門和學校領導的重視、理解和支持,在管好、用好現有實驗設備的基礎上,能投入一定的經費購買必要的設備、儀器、藥品等。另一方面,廣大生物教師也應克服困難,充分發揮自己的聰明才智和現有設備的作用,在困難情況下能基本完成好大綱所規定的實驗內容。
三、優化實驗教學模式
恰當的教學模式是完成好實驗教學的重要輔助手段。演示實驗由教師完成,可以幫助學生理解和鞏固基礎知識,但學生沒有動手機會。驗證性實驗則多是操作模仿式,這種教學模式雖在一定程度上能培養學生的操作技能,但不利于學生創新精神、科學素質的培養。教師要尊重學生,把學生當作教育的主體,而不僅僅是知識的接受者。教師應使學生積極參與到實驗中來,變被動為主動。教師要鼓勵學生參與實驗的準備、實驗計劃的制定,實驗課的管理中,既重結果,更重過程,使學生在參與一系列活動的過程中培養各種能力。教師應鼓勵學生自己設計實驗,或對原有實驗方法、實驗材料進行大膽改革創新,在科學探索中,使學生在掌握知識、技能的同時也得到態度、意識、能力的培養,獲得綜合性、協調性的發展。
四、積極進行中學生物實驗的開發
(1)生物教材常規實驗可在實驗材料、實驗條件、實驗方法上進行創新。在生物實驗的開發中可以根據本地實際情況,探究、發現新的實驗材料。例如“觀察葉綠體和細胞質的流動”實驗,所用到的材料是新鮮的黑藻,黑藻是一種生活在淡水中的沉水草本植物。而我們的學校卻是在海島上,海島上淡水植物品種很少,沒有實驗要用的黑藻。這樣“觀察細胞質的流動”實驗就無法開展,后來我們就發動學生,讓學生嘗試用新的實驗材料進行替代。學生選擇了很多材料,如鴨跖草的藍色花瓣及其雄蕊花絲的表皮毛、黃瓜嫩莖的表皮毛等,結果發現菠菜葉的表皮細胞實驗效果明顯,而且材料容易獲得。通過這個實驗,學生的動手能力得到鍛煉,觀察能力得到培養,更重要的是激發了學生的創造性。
(2)將教材常規實驗進行拓展形成拓展實驗。拓展實驗是在常規實驗基礎上,利用常規實驗所包含的原理、思想、方法,利用新材料,借助新情景進行創新實驗設計,解決、探索新問題。這類實驗在近幾年的高考題目中經常出現,如2000年全國理科綜合卷中“驗證Ca2+ 在血液凝固中的作用”、2001年全國理科綜合卷中“驗證生長素只能從植物形態學上端運輸到下端”、2002年全國理科綜合卷中“驗證鎂是 植物生活的必需元素的錯誤實驗分析及正確實驗設計”所涉及到的實驗思想和實驗方法都滲透在教材的某些常規實驗中。所以將課文常規實驗進行拓展形成拓展實驗,在生物實驗開發和學生能力培養方面具有重要的意義。
(3)深入挖掘教材中的知識內容形成探究性實驗。高中生物教材中有很多知識內容都可以讓學生進行探究。根據教材內容,創設情境,提供實驗材料,讓學生圍繞實驗目的,進行分組討論設計實驗方案。利用“大腦風暴”,讓學生對不同的設計方案進行交流。然后再讓學生根據自己的設計方案完成實驗過程。并讓學生對實驗中存在的問題,以及對實驗失敗的原因進行分析,使學生在動手實驗的過程中,將課文的重點、難點得到落實,同時使學生的實驗探究能力得到培養。
(4)充分利用地方資源進行生物實驗校本課程的開發。校本課程建設和管理,是國家課程改革的一大創新,它賦予了學校在培養學生的創新精神和實踐能力上極大的責任和一定的自主權。學校可以充分利用地方資源進行生物實驗校本課程的開發,這是中學生物實驗開發新的增長點。例如我校處在海島,大海為校本實驗提供了豐富的資源,學生最常見的就是各種各樣的海洋生物,我們就利用海洋資源開發了《魚類標本制作》、《貝類標本制作》、《潮間帶生物區系調查》、《水溫對紫菜生長的影響》等實驗校本課程,極大的豐富了中學生物實驗的內容,促進教師專業素質提升和學校辦學特色形成。
(5)積極開展生物實驗型研究性學習當前,“研究性學習”這種新的課程概念成了越來越多的基礎教育工作者關注的“熱點”。繽紛多彩的生物界,為生物實驗提供了寬闊的研究領域和實驗課題。以生物實驗為切入點的研究性學習,是開展研究性學習的重要途徑,同時也是中學生物實驗開發的重要內容。如將探究生長素類似物促進扦插條生根的最適濃度的實驗,與學生的研究性學習相結合,在課堂中將學生研究性學習的成果進行展示,可以取得非常好的效果。實驗型研究性學習的開展,打破了學生認識過程中的思維定勢,發展了學生的創新思維,激發了學生的學習興趣和參與意識,形成實事求是的科學態度和不懈的進取精神。新的《生物課程標準》,對生物實驗,特別是探究性實驗提出了更高的要求。強化生物實驗教學來激發學生學習生物學的興趣,是實施素質教育的基礎,我們要改進教學方法,更新觀念,培養學生的創新意識,爭取在提高生物學教學質量和提高學生的能力方面適應新課改要求。