基于“科學(xué)探究”的高中生物實(shí)驗(yàn)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(mén)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(guān)察生活和自然，用實(shí)驗(yàn)來(lái)幫助學(xué)生建立理論和實(shí)踐的知識(shí)架構(gòu)，組織以探究為特點(diǎn)的主動(dòng)學(xué)習(xí)是落實(shí)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(gè)要素。通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，使學(xué)生形成生命觀(guān)念、進(jìn)行科學(xué)思維、勇于承擔(dān)社會(huì)責(zé)任。

一、深入挖掘教材，注重經(jīng)典實(shí)驗(yàn)教學(xué)

生物是一門(mén)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(guò)眾多科學(xué)家進(jìn)行無(wú)數(shù)次實(shí)驗(yàn)才歸納總結(jié)得出。因此在教學(xué)過(guò)程中，教師要重視課本教材中的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生形成正確的科學(xué)觀(guān)和實(shí)事求是的科學(xué)精神。

(一)講解教材經(jīng)典實(shí)驗(yàn)，鍛煉學(xué)生科學(xué)思維

在生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師可以先重點(diǎn)講解生物實(shí)驗(yàn)的過(guò)程和研究方法，了解該經(jīng)典實(shí)驗(yàn)研究開(kāi)展的背景和過(guò)程，加深學(xué)生對(duì)于實(shí)驗(yàn)的重要性認(rèn)識(shí)，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(jìn)行“核酸是遺傳物質(zhì)的證據(jù)”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，教師可以利用多媒體輔助教學(xué)過(guò)程，分步驟對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行詳細(xì)研究。在學(xué)習(xí)“肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)”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(shí)分析了“噬菌體浸染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)”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(jìn)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(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)精神

在經(jīng)典生物實(shí)驗(yàn)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(lái)的發(fā)展和進(jìn)步。比如，在進(jìn)行孟德?tīng)柾愣闺s交實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，教師可以引導(dǎo)學(xué)生感受孟德?tīng)枮檫z傳定律做出的巨大貢獻(xiàn)。豌豆的生長(zhǎng)和發(fā)育都是需要大量的時(shí)間，孟德?tīng)栍昧撕脦啄瓴磐耆逡?guī)律。通過(guò)這些經(jīng)典實(shí)驗(yàn)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(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。

二、重視實(shí)驗(yàn)實(shí)踐過(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生探究能力

(一)充分發(fā)揮經(jīng)典實(shí)驗(yàn)的直觀(guān)性

教材中能夠在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)大多形象直觀(guān)，能夠使學(xué)生在實(shí)踐過(guò)程中獲得感性認(rèn)識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的自主探究意識(shí)。比如，在進(jìn)行“制作并觀(guān)察植物細(xì)胞有絲分裂的臨時(shí)裝片”實(shí)驗(yàn)中，教師可以將學(xué)生臨時(shí)裝片中觀(guān)察到的各時(shí)期用手機(jī)拍照等手段，對(duì)全班大量的圖片進(jìn)行歸納整理，讓學(xué)生對(duì)細(xì)胞有絲分裂的各個(gè)階段和主要特征有更明確的認(rèn)識(shí)，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(shí)驗(yàn)

教師可以利用選修一教材實(shí)驗(yàn)，開(kāi)展小組合作教學(xué)模式，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的全過(guò)程進(jìn)行實(shí)踐模擬，了解實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的科學(xué)思維。在浙科版選修一教材中，大多數(shù)實(shí)驗(yàn)都十分詳細(xì)，按照“問(wèn)題的背景-問(wèn)題的提出-假設(shè)的建立-實(shí)驗(yàn)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)資源，不能讓學(xué)生僅僅是重復(fù)實(shí)驗(yàn)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(jìn)行“果汁中的果膠和果膠酶”實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師應(yīng)當(dāng)按照上述的科學(xué)思路對(duì)學(xué)生進(jìn)行提問(wèn)：沸水浴加熱對(duì)果汁提取起了怎樣的作用，讓學(xué)生自主建立起一個(gè)實(shí)驗(yàn)計(jì)劃，制定出試驗(yàn)計(jì)劃之后，在教師的指導(dǎo)下按照計(jì)劃進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，最終得出結(jié)論。在這種完整的實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程中，學(xué)生有更多的機(jī)會(huì)去觀(guān)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(dú)立設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?/h3>

設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并進(jìn)行實(shí)施是能加強(qiáng)學(xué)生生物知識(shí)技能，提高學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的重要手段。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和實(shí)施實(shí)驗(yàn)的教學(xué)重點(diǎn)主要有兩個(gè)方面：讓學(xué)生擁有適度的自主權(quán)，動(dòng)腦、動(dòng)手相結(jié)合；教師發(fā)揮積極的促進(jìn)作用，生物學(xué)教師要有意識(shí)地設(shè)計(jì)和實(shí)施課堂上的科學(xué)探究活動(dòng)，并提供必要的課堂環(huán)境和良好氛圍對(duì)科學(xué)探究進(jìn)行評(píng)價(jià)。在探究式教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)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(dòng)的不同和多樣，承認(rèn)對(duì)于同一個(gè)問(wèn)題可能存在多種解決方法。

三、開(kāi)展課外拓展實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)精神

(一)對(duì)教材實(shí)驗(yàn)進(jìn)行拓展

教材中的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)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(jì)課外拓展實(shí)驗(yàn)教學(xué)，對(duì)經(jīng)典教材實(shí)驗(yàn)進(jìn)行加強(qiáng)完善，重視定性實(shí)驗(yàn)的同時(shí)，也應(yīng)重視定量實(shí)驗(yàn)。比如，在進(jìn)行“觀(guān)察洋蔥表皮細(xì)胞的質(zhì)壁分離及質(zhì)壁分離復(fù)原”實(shí)驗(yàn)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(jìn)行實(shí)驗(yàn)，觀(guān)察其質(zhì)壁分離自動(dòng)復(fù)原現(xiàn)象。在生物選修課本中有很多精彩的生物實(shí)驗(yàn)可以讓學(xué)生進(jìn)行研究實(shí)踐，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中充分利用教材信息，學(xué)生通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)工具的使用，理性的對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程和結(jié)果進(jìn)行分析思考，同時(shí)改進(jìn)和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)方式，使評(píng)價(jià)目標(biāo)多樣化、評(píng)價(jià)方式多樣化，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)，使教材實(shí)驗(yàn)和生物知識(shí)能夠有機(jī)結(jié)合，促進(jìn)學(xué)生的理解和吸收。

(二)根據(jù)教材內(nèi)容開(kāi)展實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

(三)選擇創(chuàng)新性試題給學(xué)生練習(xí)

在教學(xué)過(guò)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(duì)一種新型激素的性質(zhì)研究、動(dòng)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(shí)綜合運(yùn)用到解題過(guò)程中，促進(jìn)學(xué)生對(duì)新型實(shí)驗(yàn)的接受能力和分析能力，進(jìn)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(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)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(shí)驗(yàn)資源，不斷培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和操作能力，提高學(xué)生的自主探究意識(shí)和創(chuàng)新能力。讓學(xué)生在扎實(shí)基礎(chǔ)知識(shí)的前提下，樹(shù)立起科學(xué)求實(shí)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(wèn)題、思考問(wèn)題和解決問(wèn)題。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師要給予學(xué)生充分思考和表達(dá)的機(jī)會(huì)，讓學(xué)生能夠充分認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)的理論本質(zhì)和細(xì)節(jié)，不斷提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)水平和創(chuàng)造性。