基于教師引領的創新實驗教學

摘要：開展實驗教學過程中，只有教師擔當起巧妙的“拋磚”者的角色，才能引得學生創新“美玉”出，教師通過改進實驗裝置，可以開闊學生視野；選擇多樣的實驗材料，可以靈活學生頭腦；搭建恰當的操作平臺，才能在活動中促成學生的創新。

關鍵詞：生物實驗；教師引領；創新

生物學是以實驗為基礎的自然科學，優質的實驗教學有助于學生領悟生命科學的本質，讓學生在主動參與、積極思考的基礎上，逐步培養靈活的收集和處理科學信息的能力、分析和解決問題的能力、交流與合作的能力等，同時能夠讓學生在科學活動過程中積極建構科學的概念，發展學生的創新精神和實踐能力。筆者以為，在開展實驗教學的過程中，教師只有擔當起巧妙的“拋磚”者的角色，才能引得學生“美玉”出，如果沒有切實可行的教學策略，期待學生在課堂上閃現創新之火，在個人素養中發展起創新能力仍只能停留在夢想層次，而絕不可能落實到實踐層面。以蘇科版八上“綠色植物與生物圈中的碳—氧平衡”教學為例，筆者想談一下在日常實驗教學過程中教師怎樣做，才能引領學生創新。

一、 改進教材實驗裝置，開闊學生視野

“綠色植物與生物圈中的碳—氧平衡”一節，涉及兩個重要的實驗，一是綠色植物在光下吸收二氧化碳，二是綠色植物在光下產生氧氣，這兩個實驗的結論應該是學生在幼兒園時期就已經普遍知道的科普知識，這給大多數教師忽略此處的實驗教學提供了評價檢測上的漏洞，另外，教材上給出的實驗裝置直觀上給人可操作性不強的感覺，這又讓大多數教師的退縮有了客觀上的理由，然而在實驗教學中，教師沒有創新意識、創新智慧和創新能力，就如同點火時沒有火種，基于如上考慮筆者在教學中首先對實驗裝置進行了改進，開闊了學生的視野，用教師的創新點燃學生的創新。

在檢驗綠色植物在光下吸收二氧化碳的實驗設計上，教材提供了如圖11的插圖，同時建議可以采用無色透明塑料袋代替大玻璃瓶，本著易操作的原則，我們采用了如圖12的裝置開展實驗，實驗效果好。具體操作如下：

取三只大號塑封袋分別貼好標簽甲、乙、丙，三只小號錐形瓶，均裝有適量清水，其中兩只錐形瓶內養好植物的新鮮枝條，一只不養，三只錐形瓶分別放于三只塑封袋內，盡量先擠走袋內空氣，將塑封袋口大部分封好，留一個小口，向內吹入大量的二氧化碳氣體，其中一只放有植物的塑封袋用黑塑料袋遮光，另兩只袋子見光，放于相同的環境中，一段時間后滴入溴麝香草酚藍溶液，觀察實驗結果。（或提前滴入溴麝香草酚藍溶液，觀察溶液顏色的變化情況，建議提前滴加，這樣可以隨時觀測變化，不必擔心時間不足，提前操作的問題。）

水生植物是否也能在光下吸收二氧化碳？帶著這樣的疑問，我們采用了如圖13的改進裝置，開展平行實驗，實驗效果、效率（用時短）都很好。

當然，我們在檢驗綠色植物在光下產生氧氣的實驗中，裝置也進行了諸多創新，如圖21（操作方便）、圖22（可反復使用）所示，實驗效果都很好。

改進實驗裝置，提供給學生較多的可操作的渠道，有效實現了用教材而不是教教材，更主要的是讓學生在活動過程中有思維的提升、眼界的開闊和實踐創新能力展現的舞臺。

二、 選擇多樣實驗材料，靈活學生頭腦

生物學課程標準（2011年版）要求教師在教學中，一方面需要向學生提供各種豐富的、有代表性的事實來為學生的概念形成提供支撐；另一方面，進行生命活動不應僅停留在讓學生記住一些生物學事實，而是要幫助學生通過對事實的抽象概括，建立生物學重要概念，并以此來建構合理的知識框架，進而為學生能夠在新情境下解決相關問題奠定基礎。據課程標準的要求，教師在開展實驗教學過程中，不能僅停留在按照教材提供的實驗點，組織全班同學整齊劃一開展同樣實驗的層次上，而應該盡最大可能為學生提供豐富的實驗材料，從而讓學生在觀察大量事實的基礎上，科學建構概念，以“綠色植物與生物圈中的碳氧平衡”為例，“綠色植物”我們可以解讀為“水生綠色植物”、“陸生綠色植物”、“草本綠色植物”、“木本綠色植物”，所以我們在課堂上，可以特意為學生提供多種材料，組織學生分組實驗，學生在課堂教學開展的過程中自然會觀察到差異，為疏理差異，形成共識，我們可以設計表格，讓學生疏理，如下表，這種操作用時不多，效果很好。

實驗結論分析：植物（不管是水生的還是陸生的，不管是草本的還是木本的）

在（條件）下，都能吸收放出。

提供多樣的實驗材料還可以體現在很多實驗，如細胞基本結構觀察材料的選擇、各種類群生物特征的觀察實驗等，當教師在教學中有基于大量事實抽象科學概念的思想和做法時，我們的學生頭腦也會很靈活，例如在“能量的釋放與呼吸”教學中，我們的學生在選用實驗材料時，就不拘泥于菠菜，而是選取了植物根、莖、葉、果實等多個器官，學生的頭腦顯然靈活了起來。

三、 搭建恰當操作平臺，促成學生創新

教師的創新如果是火種，那么需要點燃的目標只有一個，那就是學生的創新思維和創新實踐能力。發展學生的能力，我們必須在教學過程中為學生搭建動一動、試一試的平臺，只有這樣做，才能促成學生的創新。

例如，在驗證“綠色植物在光下吸收二氧化碳”實驗中，我們的三套實驗裝置可以采用如下策略教學：

1. 預備實驗（圖13）：學生在課程開始時，首先在老師的帶領之下，向試管中的BTB溶液吹入呼出氣體，親眼見證BTB的變色過程，然后在教師的指導下搭配好實驗，將實驗裝置放在光下，等待實驗結果，這個過程中，學生不明白實驗原理，但是體驗到了檢測溶液的變色過程。利用等待的時間，我們可以組織學生開展教學問題的研討，確立一節課的研究主題。

2. 理解實驗（圖11）：教材圖片中含有幾組對照實驗，每組對照實驗的變量是什么，實驗結果如何檢測，預想結果是什么？這是些問題我們可以利用教材裝置首先讓學生在看圖的基礎之上理解實驗原理。

3. 創新搭配實驗（圖12）：學生是否真正理解實驗，我們可以提供圖12的全部實驗材料，讓學生自行探討搭配，這個過程是一個很好的消化吸收的過程，也是一個創新的過程，例如向袋內吹氣的方向，給一只袋子遮光的方法，先滴還是后滴檢測液（若用澄清的石灰水檢測只能后滴，若用BTB檢測，先后都行）等操作細節上，不同的學生都出現不同，課堂生成很豐富，學生可圈可點的創意也很多。

實驗教學最終還是要落實到學生的“做”上面，如何做？是跟著老師照樣子做，還是創新做？這要求教師在開展大量預實驗的基礎上，將實驗教學的備課同樣也備成“一桶水”的狀態，才能有效地為學生提供好材料，搭建好平臺，讓學生不僅做實驗，做好實驗，還盡可能地可以創新地做實驗，如此，實驗的教與學都充滿了樂趣和收獲。

作者簡介：

陶新榮，江蘇省張家港市梁豐初級中學。endprint