基于“科學(xué)探究”的高中生物實驗教學(xué)的思考

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(浙江省寧波市象山縣第三中學(xué))

生物學(xué)是一門自然科學(xué)，在教學(xué)中教師要培養(yǎng)學(xué)生以生物學(xué)科角度觀察生活和自然，用實驗來幫助學(xué)生建立理論和實踐的知識架構(gòu)，組織以探究為特點的主動學(xué)習(xí)是落實生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的關(guān)鍵，其可以關(guān)聯(lián)和體現(xiàn)其他三個要素。通過實驗教學(xué)，使學(xué)生形成生命觀念、進行科學(xué)思維、勇于承擔(dān)社會責(zé)任。

一、深入挖掘教材，注重經(jīng)典實驗教學(xué)

生物是一門十分嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)科，其中的科學(xué)理論和規(guī)律都是經(jīng)過眾多科學(xué)家進行無數(shù)次實驗才歸納總結(jié)得出。因此在教學(xué)過程中，教師要重視課本教材中的經(jīng)典實驗教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生形成正確的科學(xué)觀和實事求是的科學(xué)精神。

(一)講解教材經(jīng)典實驗，鍛煉學(xué)生科學(xué)思維

在生物實驗教學(xué)中，教師可以先重點講解生物實驗的過程和研究方法，了解該經(jīng)典實驗研究開展的背景和過程，加深學(xué)生對于實驗的重要性認(rèn)識，使學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)家的態(tài)度精神和研究方法。比如在進行“核酸是遺傳物質(zhì)的證據(jù)”的實驗教學(xué)過程中，教師可以利用多媒體輔助教學(xué)過程，分步驟對實驗進行詳細(xì)研究。在學(xué)習(xí)“肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗”后，分析其不足之處，培養(yǎng)學(xué)生敢于質(zhì)疑的科學(xué)探究精神，同時分析了“噬菌體浸染細(xì)菌實驗”的研究背景。學(xué)生在學(xué)習(xí)中能夠按照科學(xué)家的思路進行研究和分析，從中受到正確的科學(xué)方法教育，不斷提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

(二)講解教材經(jīng)典實驗，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)精神

在經(jīng)典生物實驗教學(xué)中，教師還要培養(yǎng)學(xué)生們形成百折不撓的科學(xué)探究精神，有利于學(xué)生未來的發(fā)展和進步。比如，在進行孟德爾豌豆雜交實驗教學(xué)時，教師可以引導(dǎo)學(xué)生感受孟德爾為遺傳定律做出的巨大貢獻。豌豆的生長和發(fā)育都是需要大量的時間，孟德爾用了好幾年才完全摸清規(guī)律。通過這些經(jīng)典實驗案例的教學(xué)，能夠有效提升學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)，促進學(xué)生的全面發(fā)展。

二、重視實驗實踐過程，培養(yǎng)學(xué)生探究能力

(一)充分發(fā)揮經(jīng)典實驗的直觀性

教材中能夠在實驗室進行的經(jīng)典實驗大多形象直觀，能夠使學(xué)生在實踐過程中獲得感性認(rèn)識，培養(yǎng)學(xué)生的自主探究意識。比如，在進行“制作并觀察植物細(xì)胞有絲分裂的臨時裝片”實驗中，教師可以將學(xué)生臨時裝片中觀察到的各時期用手機拍照等手段，對全班大量的圖片進行歸納整理，讓學(xué)生對細(xì)胞有絲分裂的各個階段和主要特征有更明確的認(rèn)識，能夠激發(fā)學(xué)生的探究欲望。

(二)重視選修教材中的學(xué)生實驗

教師可以利用選修一教材實驗，開展小組合作教學(xué)模式，引導(dǎo)學(xué)生對實驗的全過程進行實踐模擬，了解實驗過程中的科學(xué)思維。在浙科版選修一教材中，大多數(shù)實驗都十分詳細(xì)，按照“問題的背景-問題的提出-假設(shè)的建立-實驗驗證-分析歸納”等科學(xué)思路，教師應(yīng)當(dāng)利用好這些寶貴的實驗資源，不能讓學(xué)生僅僅是重復(fù)實驗步驟和操作，更要培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思路和探究思維能力。比如在進行“果汁中的果膠和果膠酶”實驗時，教師應(yīng)當(dāng)按照上述的科學(xué)思路對學(xué)生進行提問：沸水浴加熱對果汁提取起了怎樣的作用，讓學(xué)生自主建立起一個實驗計劃，制定出試驗計劃之后，在教師的指導(dǎo)下按照計劃進行實驗，最終得出結(jié)論。在這種完整的實驗探究過程中，學(xué)生有更多的機會去觀察和思考，從而培養(yǎng)學(xué)生形成良好的科學(xué)素養(yǎng)。

(三)提高學(xué)生獨立設(shè)計實驗?zāi)芰?/h3>

設(shè)計實驗并進行實施是能加強學(xué)生生物知識技能，提高學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的重要手段。設(shè)計實驗和實施實驗的教學(xué)重點主要有兩個方面：讓學(xué)生擁有適度的自主權(quán)，動腦、動手相結(jié)合；教師發(fā)揮積極的促進作用，生物學(xué)教師要有意識地設(shè)計和實施課堂上的科學(xué)探究活動，并提供必要的課堂環(huán)境和良好氛圍對科學(xué)探究進行評價。在探究式教學(xué)活動設(shè)計的環(huán)節(jié)中，教師應(yīng)明確規(guī)劃，讓學(xué)生掌握什么科學(xué)概念，允許學(xué)生探究活動的不同和多樣，承認(rèn)對于同一個問題可能存在多種解決方法。

三、開展課外拓展實驗，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)精神

(一)對教材實驗進行拓展

教材中的經(jīng)典實驗案例大多是比較單層次的研究案例，缺乏綜合性。教師有必要設(shè)計課外拓展實驗教學(xué)，對經(jīng)典教材實驗進行加強完善，重視定性實驗的同時，也應(yīng)重視定量實驗。比如，在進行“觀察洋蔥表皮細(xì)胞的質(zhì)壁分離及質(zhì)壁分離復(fù)原”實驗中，教師可以讓學(xué)生配制一系列濃度梯度的蔗糖溶液，找到與植物細(xì)胞液濃度最相近的溶液，并且用同濃度的KNO3進行實驗，觀察其質(zhì)壁分離自動復(fù)原現(xiàn)象。在生物選修課本中有很多精彩的生物實驗可以讓學(xué)生進行研究實踐，在實驗教學(xué)中充分利用教材信息，學(xué)生通過對實驗工具的使用，理性的對實驗過程和結(jié)果進行分析思考，同時改進和創(chuàng)新實驗評價方式，使評價目標(biāo)多樣化、評價方式多樣化，引導(dǎo)學(xué)生進行實驗探究活動，使教材實驗和生物知識能夠有機結(jié)合，促進學(xué)生的理解和吸收。

(二)根據(jù)教材內(nèi)容開展實驗設(shè)計

(三)選擇創(chuàng)新性試題給學(xué)生練習(xí)

在教學(xué)過程中，教師可以尋找一些創(chuàng)新性的試題讓學(xué)生練習(xí)，比如對一種新型激素的性質(zhì)研究、動物激素的調(diào)節(jié)功能等題目，讓學(xué)生能夠?qū)⒆约簩W(xué)到的知識綜合運用到解題過程中，促進學(xué)生對新型實驗的接受能力和分析能力，進一步提高學(xué)生的綜合素質(zhì)和核心素養(yǎng)。

四、總結(jié)

總而言之，在實驗教學(xué)過程中培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)并非一朝一夕能夠完成的事情，教師應(yīng)當(dāng)依托教材，深入挖掘教材中的實驗資源，不斷培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和操作能力，提高學(xué)生的自主探究意識和創(chuàng)新能力。讓學(xué)生在扎實基礎(chǔ)知識的前提下，樹立起科學(xué)求實的精神，建立起理性嚴(yán)謹(jǐn)?shù)奶骄克季S，使學(xué)生能夠以生物學(xué)的角度，以科學(xué)的方法認(rèn)知問題、思考問題和解決問題。在實驗教學(xué)中，教師要給予學(xué)生充分思考和表達(dá)的機會，讓學(xué)生能夠充分認(rèn)識實驗的理論本質(zhì)和細(xì)節(jié)，不斷提高學(xué)生的實驗水平和創(chuàng)造性。