徐芳梅

摘要:作為高中生物內容的重要組成部分,實驗在教學中向來占有重要地位。在平時的教學中,一線教師應積極探索和總結新形勢下的實驗教學策略,以期更好地提升實驗教學效果。本文簡要探討了新形勢下高中生物實驗教學的三點策略,即注重探究實驗中的對照思想以及單一變量思想;引導學生以批判性眼光對實驗進行創新性改進;重視實驗模型的制作,促進學生對實驗的掌握。
關鍵詞:新課改;高中生物;實驗教學;教學實踐
隨著新一輪課改的持續深入推進,高中生物教學變革也取得了諸多進步。作為高中生物內容的重要組成部分,實驗在教學中向來占有重要地位。以下擬結合筆者的教學實踐和思考就新形勢下高中生物實驗教學談幾點策略性意見,希望對一線教師有所啟示。
一、注重探究實驗中的對照思想以及單一變量思想
探究性實驗是高中生物實驗的重要組成部分,探究性實驗教學也歷來受到一線教師的高度重視。在最新版的高中生物新課標中,科學探究被列為生物學科核心素養的基本方面之一,則更是突顯了科學探究在新課程中的重要地位。根據課標中的敘述,科學探究的過程主要是針對特定的生物學現象,進行觀察、提問、實驗設計、方案實施以及對結果進行交流與討論。其中實驗設計與實施是無疑占有核心地位,探究能不能獲得成功,主要的即在于實驗方案的設計與實施。而由于探究性實驗通常都需要先發現問題并做出假設,實驗設計多是以對照思想和單一變量思想為基礎。實踐證明,合理而巧妙的運用這兩種基本思想往往是成功的關鍵。在實際教學中,教師要注重這兩種基本思想的滲透,引導學生設計出合理的實驗探究方案。例如探究酵母菌細胞的呼吸方式,筆者是通過問題的形式來引導學生的思維:①怎樣設置對照實驗簡便和合適?怎樣控制實驗中的有氧條件和無氧條件?②怎樣檢測實驗結果?即檢驗二氧化碳和酒精的生成以及比較兩種呼吸產物的多少?③怎樣測定實驗進程中釋放了能量?④怎樣保證酵母菌的正常生活?
在學生充分討論后,筆者和學生一起確定了探究實驗方案,并以下表的形式將其主體思路清晰呈現出來:
這一表格清晰體現了實驗設計的對照思想和單一變量思想,便于學生能更好地通過本次探究實驗掌握這兩種重要實驗思想。
二、引導學生以批判性眼光對實驗進行創新性改進
課改后的人教版教材更加重視實驗的地位,除了數量上的增加外,主要表現在實驗在知識生成過程中的重要性有所加強,即很多知識的呈現都是基于實驗或是有必要通過實驗加以理解和掌握。而以批判性的眼光對教材中的實驗進行優化或改進,歷來是備受重視的教學課題。實踐證明,這種方式不僅能夠提升實驗教學效果,更有助于鍛煉學生的實驗綜合素養,同時,學生對經過改進的實驗也更有興趣去操作和體驗,從而有效地提升實驗基本技能、創新設計能力并促進實驗思維的發展與成熟。至于如何對實驗進行改進,應具體情況具體分析,基本的原則是有利于觀察實驗現象、有利于減小實驗誤差、有利于操作過程的簡化,有利于提升實驗的成功率。對于一些具有危險性的實驗,則從安全角度考慮,盡可能地降低其危險性。
例如綠葉中色素的提取和分離實驗,教材中該實驗的第一步是提取綠色葉片中的色素,該步需要用到具有一定毒性的無水乙醇。無水乙醇有刺激性和麻醉神經作用,吸入量較多時有可能損傷到交感神經、視覺神經和大腦細胞,引發頭痛。盡管實驗操作的要求是“迅速研磨”,但因該無水乙醇揮發較快,很多時候還沒有研磨充分,無水乙醇便已大量揮發,既對身體有害,亦導致實驗效果不佳,更不符合盧瑟環保觀念。針對這種情況可合理改變一下實驗步驟的順序:葉片與二氧化硅及碳酸鈣放入研缽后即開始迅速研磨,然后再加入無水乙醇使色素溶解。
三、重視實驗模型的制作,促進學生對實驗的掌握
在高中生物實驗教學中,制造模型是常用的實驗手段。作為一門與實踐聯系緊密的自然科學學科,生物學科中來源于實踐中的某些原理、規律、數據往往較為復雜,而學生又往往不可能在親身實踐中去學習知識,這種情況下,模型方法就成為生物教學中重要的教學方法。這也是新課標基本理念“教學過程重實踐”的具體表現之一。通常來說,模型是人們為了某種特定的目的而對認識對象所作的一種簡化的概括性的描述,這種描述可以是定性的,也可以是定量的;有的借助于具體的實物或其他形象化的手段,有的則通過抽象的形式來表達。在實驗教學中,教師要重視結合實驗特點制作相關模型,從而更好地促進學生對實驗的理解和掌握。
綜上,本文簡要探討了新形勢下高中生物實驗教學的三點策略,即注重探究實驗中的對照思想以及單一變量思想;引導學生以批判性眼光對實驗進行創新性改進;重視實驗模型的制作,促進學生對實驗的掌握。在平時的教學中,一線教師應積極探索和總結新形勢下的實驗教學策略,以期不斷提升實驗教學效果。
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