山區學校開發低成本生物實驗教學資源的探索

羅偉彬

【摘要】開發低成本生物實驗教學資源是教育改革的需要，是提高廣大師生創新能力和實踐能力的需要，也是山區學校有效實施新課程的需要。本文作者結合自身實踐，從“用好現有資源”“尋找替代資源”“爭取社會資源”“整合課程資源”“拓寬課外資源”等五個方面闡釋開發低成本生物實驗教學資源的途徑。

【關鍵詞】開發；低成本生物實驗教學資源；探索

新課標倡導探究學習，通過引導學生主動參與、主動探究以獲取知識。讓學生積極參與實驗探究是實現探究學習的有效方式。然而山區學校因教育經費投入不足，導致儀器設備不齊全；加上山區學校部分教師教學觀念的偏差，忽視學生動手能力的培養。這些嚴重影響新課程的有效實施。山區學校生物教師要充分利用山區特有的人文、自然、社會等資源，因地制宜地開發生物實驗教學資源，讓更多的學生參與生物實驗探究活動，在掌握科學思維方式和正確實驗方法的同時提高自身的生物核心素養。

一、開發低成本生物實驗教學資源的原則

1.安全性原則

安全是低成本實驗開發的前提條件，不能對人體有危險（如割傷、中毒等）。

2.科學性原則

許多生物實驗材料來自于大自然，但不同的生物有不同的生長季節。為了充分用好這些時令生物，實驗計劃制訂要科學，保證實驗教學順利完成。

3.開放性原則

生物實驗教學資源開發要到大自然中去，在廣袤的田野里，才能思路開闊、思緒飛揚。

4.體驗性原則

應盡可能讓更多的學生參與，讓學生在自主實踐、切身體驗中篩選出易于獲取、成本低廉、效果理想的實驗材料。

5.節約性原則

生物實驗教學資源開發要遵循節約性原則，充分改進日常生活中的廉價器具或廢棄材料，實現“一物多用”“廢物新用”，實驗操作力求簡潔明了、效果直觀。

二、開發低成本生物實驗教學資源的意義

1.把課程標準落到實處

開發低成本生物實驗資源，填補山區學校實驗資源的不足，讓學生真正動手參與、動腦思考，避免出現以往的“黑板上做實驗”“學生‘聽實驗”等現象，使生物新課程的實施落到實處。

2.提高學生創新實踐能力

低成本生物實驗取材較為方便，或成本低廉，或學生自制，不用擔心浪費材料，最大程度地增加學生動手實踐的機會。讓學生在自主探究中，發現問題、解決問題，生成直接經驗，形成實踐技能。

三、開發低成本生物實驗教學資源的途徑

1.用好現有資源

生物教師要主動地對學校實驗室現有的器材進行開發利用，充分挖掘器材的潛在功能，做到“物盡其用”。對那些因教材更替而取消的，或實驗損壞報廢的器材，可以進行拆解、整合、改造，組裝出“新”的實驗器材，做到“廢物新用”。通用類實驗器材實現物理、化學、生物和科技實驗室之間“本校共用”，專用類實驗器材盡量實現“跨校借用”。另外，定期開放實驗室，允許學生自帶實驗材料、自制實驗用具等開展生物實驗操作與探究，提高學生實驗動手能力。

2.尋找替代資源

課本中的實驗方案不一定適用于所有地區，教師要結合自身實踐和當地實際，篩選互聯網上已有的改進方案，優化成適合本校實際的實驗方案，使替代的實驗資源易于獲取、成本低廉，實驗效果理想。譬如，用山區容易獲取的魚鰾替代玻璃紙進行滲透實驗；用更易于培養的大蒜替代洋蔥做“觀察根尖細胞有絲分裂”實驗；在“生物組織中的蛋白質觀察和檢測”實驗中，山區學校通常不具備大規模制作豆漿的設備，用稀釋的雞蛋清替代豆漿，配制簡單、經濟實惠（1枚雞蛋約有蛋清7m l，可用清水稀釋成8倍，一個50人的班級需要2枚雞蛋，成本約3元），稀釋后的蛋清材料可以冷藏保存，而且不影響實驗效果。

3.爭取社會資源

在學生生活和學習的社會環境中，有著豐富的生物實驗資源，如工廠、農場、養殖場、花卉苗木基地、垃圾加工場等以及周圍的自然環境。教師應做好溝通聯系，充分利用這些社會科技實驗資源。譬如，學習“信息傳遞在農業生產中的應用”這一節，可以請農場的技術人員介紹“如何模擬動物信息吸引大量的傳粉動物，來提高果樹的傳粉效率和結實率”；在學習“生長素的生理作用”的內容時，可以帶領學生到花卉苗木基地，讓學生對比觀察“利用頂端優勢”和“解除頂端優勢”兩種現象，這樣學生就能很好地將所學知識與生產生活實際聯系起來，做到學以致用。

大多數生物實驗所用材料很少且要保持新鮮狀態，購買起來往往不太方便。我們可以改變思路，通過家校聯系方式獲取實驗材料。如，在做“葉綠體中色素的提取和分離”實驗時，需要新鮮的菠菜葉，聯系有做蔬菜批發生意的家長，委托學生帶來一些新鮮菠菜葉片供全班實驗。在做“探究植物細胞的吸水和失水”實驗時，很多學生自告奮勇地從家中帶來紫色洋蔥……這樣，不但解決了實驗材料，又調動了學生積極主動參與實驗，同時建立了良好的師生關系和生生關系。

4.整合課程資源

山區學校可以選擇本校現有條件下能開展的課程內容進行教學。如，新課程高中生物選修Ⅰ《生物技術實踐》模塊，共有6個專題、16個子課題，大綱要求選擇5至7個子課題進行教學。我們根據學校現有條件和可爭取的社會資源，選取“傳統發酵技術的應用”和“植物的組織培養技術”2個專題共5個子課題，同時注重與現實生活的聯系，指導學生共同開發“食用菌的培養”“果樹嫁接技術”“水果的腌制”等校本實驗教材，充分體現了新課程理念，提升學生學習生物的積極性。

同時，生物教師要加強與信息技術學科的整合，要熟練運用各種教學軟件，以提高生物實驗教學的效率。一些難以用實物或模型來進行的實驗，可以借助計算機的多元功能來模擬實驗，往往可以起到事半功倍的效果。如，在講授“血液循環”這一節時，學生對“肺動脈中流的是靜脈血”“肺靜脈中流的是動脈血”這兩句話的理解是一團霧水，對照掛圖和模型來講解也是越講越糊。這時，教師要用計算機軟件制作3D動畫，既能呈現人體內體循環和肺循環的過程，又能清晰地演示動脈血、靜脈血的變化過程。

5.拓寬課外資源

生物教師在平時教學中要引導學生，不是所有的生物實驗都在實驗室中完成，有些實驗是要在課堂外才能完成的。譬如，“調查人群中的遺傳病”“調查當地農田生態系統中的能量流動情況”“探究土壤微生物的分解作用”等實驗要利用課余時間、利用課外資源來完成。我們要拓寬課外資源，指導學生在課外活動中勤于動手動腦，積極參與探究實驗。如，要求學生小組合作，自行設計并制作生態缸，根據生態系統的原理，將生態系統具有的基本成分進行合理組織，生態系統內不同營養級生物之間的比例進行科學配置，觀察其穩定性并撰寫實驗報告。

同時，我們可以在課外活動中指導學生自制教具、學具，如用剪刀、三角尺、紙板、彩筆、膠水等制作小腸結構模型，采集與制作昆蟲標本、用電熨斗制作植物臘葉標本等。還可以與學生一起建設生物園地，指導學生種植一些時令蔬菜、飼養一些小動物或水生生物，模擬生態農業等，讓生物園為生物實驗課堂提供材料，既解決了實驗材料的來源，又豐富了學生的課余生活。

四、結束語

低成本生物實驗教學資源的開發，可以緩解學校經費投入的壓力，同時還可以培養學生愛護資源、節約資源的意識。我們生活在大千世界，只要我們善于發現、勤于動手，生活中就不會缺少生物實驗教學資源。山區學校生物教師應樹立新的課程資源觀，從探究實驗材料和實驗方法入手，因時因地制宜地開發和利用生物實驗教學資源，改善并創新生物實驗教學，確保生物實驗教學高質量完成。

【參考文獻】

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[2]戴堯芳.淺談生物實驗資源的開發和利用[J].科學教育，2011（11）

[3]張福平.中學生物學簡單化低成本的實驗開發[J].中國校外教育，2012（3）

（本文系福建省教育科學“十三五”規劃2018年度立項課題（FJJKX B18- 217）“山區學校低成本生物實驗教學資源開發的研究”的階段性成果）

（清流縣第一中學，福建三明365300）