【摘 要】教師要有效開展《生物技術實踐》模塊的教學,讓學生有機會真正參與實踐活動,充分發展個性,開闊科學視野;還要促使學生在現實生活的背景下學習生物學,緊密聯系現實生活和現代科技,以提高學生的科學素養,培養科研型、創造型人才。
【關鍵詞】生物技術實踐;教學策略;探索
【中圖分類號】G633.91 ?【文獻標識碼】A ?【文章編號】1671-8437(2020)16-0125-02
中學是培養學生科學素養的關鍵時期,教學重理論輕實踐,會導致學生的創新能力、創新精神缺失。而《生物技術實踐》模塊涉及的實驗,教學難度相對較大。如何開展好本模塊的教學是本文的探究方向。下文具體介紹本模塊的教學設計、教學過程、教學反思,以期為廣大一線教師提供一定的參考。
1 ? 學習《生物技術實踐》模塊的意義
隨著我國科技飛速發展,新時代的重要教學任務是培養具有創新能力的綜合型人才。中學生物教師應充分運用實驗教學手段,促使學生在實驗探索中產生創新精神。微生物應用、傳統發酵技術以及酶工程等都屬于具有較強實踐性的內容,并且這些技術在知識領域分支中都屬于生物學科。由此可見,生物學科是科技發展的重要推動力,不但會影響人類今后的生存發展,同時也能向世界證明一個國家在高科技領域的創新能力。中學生處于科學素養培養的關鍵時期,學習生物實驗,可以讓學生了解科學、熱愛科學[1]。
2 ? 《生物技術實踐》模塊選修課開課情況
隨著新課改不斷深入推進,不少高中都設置了生物選修課。然而,生物選修課在實際應用過程中遇到諸多問題。相關調查研究發現,許多學校開課情況并不理想,具體表現如下:①由于條件有限,很多實驗都不能開展;②在生物實驗方面,由于選修與必修之間毫無差異性,未能在必修基礎上予以延伸拓展;③雖然重視選修模塊,但是未能依照本校實際情況開設校本課程;④高二文理分科后,文科學生無法選擇生物選修課程;⑤有些選修教材涉及最新前沿的生物知識,而教師能力有限,在備課與授課時存在一定壓力。
3 ?我校教師對《生物技術實踐》模塊教學的探索與研究
3.1 ?開課前的準備
3.1.1 ?制訂教學計劃
本模塊涉及的實驗大部分一線教師不太熟悉,教學難度相對較大。因此我校教師在開課之前做了如下準備:進一步了解課標對本模塊的具體要求,熟悉教材;研究學習各個實驗的原理、操作技術、可能出現的問題等;多方請教,到有條件的實驗室參觀,充分做好知識上的貯備。同時還制訂了非常詳細的教學計劃,具體計劃如下。
(1)選修課教學計劃一
選修專題:酶的研究與應用
授課課題:果膠酶實踐生產果汁的好幫手
課時:4
(2)選修課教學計劃二
選修專題:植物有效成分的提取
授課課題:如何提取胡蘿卜素
課時:4
(3)選修課教學計劃三
選修專題:傳統發酵技術的應用
授課課題:一起制作美味的果酒與果醋
課時:4
(4)選修課教學計劃四
選修專題:微生物的培養與應用
①授課課題:實驗室中培養出來的微生物
②授課課題:你會分離、計數土壤中的尿素細菌嗎?
課時:8
(5)選修課教學計劃五
選修專題:植物的組織培養技術
授課課題:你知道如何培養菊花組織嗎?
課時:4
選修課教學技術六
選修專題:DNA和蛋白質技術
授課課題:學習提取、分離血紅蛋白
課時:4
備注:以上是根據我校實驗室的實際情況及實驗器材的儲備情況所安排的實驗順序。
3.1.2 ?進行預實驗
預實驗是成功開展本模塊教學的重要前提之一,它可以幫助教師分析教學過程以及學生實驗過程中可能遇到的問題和困難,找到解決問題的途徑,為課堂教學提供經驗。如筆者在分組實驗之前,對“胡蘿卜素的提取”進行預實驗,結果和預期完全不同。筆者將實驗的重點放在胡蘿卜素的提取上,但在操作中才發現真正難操作的卻是玻璃儀器的拼接和安裝。因此筆者及時調整,在進入實驗室前,讓學生認真研究實驗器材及安裝圖紙,筆者再做相應演示,使學生在實驗課上高效安裝實驗器材。這樣既調動了學生探索的積極性,保障了實驗的有效進行,使實驗成功率大大提升,還完成了相應的教學任務。
3.1.3 ?精心安排實驗順序
實驗課與傳統的講授課不同,具體到本模塊的實驗,因涉及要素較多,如較多的儀器設備和相對復雜的操作環節,在學生多的情況下如何有序組織學生實驗,是值得探討的問題。如微生物的實驗室培養需要學生在課堂上完成兩項重要的操作步驟:一是配制培養基并倒平板;二是接種操作。平板滅菌工作由于需要較多的時間,只能由教師在課間完成。為保證每位學生都能親手操作,保證學生能夠在有限的時間內完成學習任務,筆者采取如下的教學流程和教學安排。
教師準備:制作好平板(每位學生1個)。
班級1:
(1)用教師制備好的平板接種操作。
(2)配制新的培養基并倒平板。
(3)課間:教師對學生配制好的平板進行滅菌。
班級2:
(1)用班級1制備的平板接種操作。
(2)配制新的培養基并倒平板。
(3)課間:教師對學生配制好的平板進行滅菌。
……
通過這樣的安排,實驗課堂井然有序,每位學生都得到了操作機會。相比以前一組只有一個學生操作、其他學生“看熱鬧”的情況來說,課堂效率大大提高,所有學生都獲得了參與感和成就感。
3.2 ?給予學生鼓勵式評價
在實驗教學過程中,有的學生過于注重實驗操作流程,忽視生物實驗操作的嚴謹性。針對這種情況,教師在評價學生時,應給予學生鼓勵,對學生參與實驗、熱愛實驗的做法給予肯定,然后提出中肯的改正意見,這樣既能保護學生的自尊心,又能提高實驗質量。如開展“實驗室中培養出來的微生物”實驗之前,讓每個學生設計一個實驗流程并以書面形式上交,教師再給予點評。這樣課堂上學生操作游刃有余,課后作業質量也大大提高。
4 ? 激發和保護學生學習的積極性
4.1 ?組建生物課外活動小組
在組建生物課外活動小組時,教師應利用課余時間充分準備本模塊的實驗課題。如開展“實驗室中培養出來的微生物”實驗時,教師應帶領學生自制一個接種平板,利用課間時間觀察、管理、記錄微生物的生長情況,并要求學生做好相關后續實驗工作。這些科學有趣的生物實驗,不但能激發學生對未知事物的好奇心,還能提升學生學習生物的積極性。既能鍛煉學生動手操作能力,又能協助教師高效完成無法在課堂中完成的部分實驗教學[2]。
4.2 ?借助有限資源,調動學生參與積極性
由于學校設備有限,因此該模塊實驗存在一定的特殊性。如在進行“一起制作美味的果酒與果醋”的選修課題時,受果酒、果醋制作時間較長,學校實驗室條件有限等諸多因素影響,教師無法帶領學生在實驗室里共同完成該項試驗。倘若只為學生講解實驗原理,不但不符合《生物技術實踐》課題探究的目標,也會影響學生參與生物實驗的積極性。針對這種情況,教師可以提前制作視頻并傳送到微信家長群中,讓家長帶領學生一同制作果酒、果醋。一個月后,學生可以將自己的實驗報告用PPT的形式在課堂上展示交流。如果該模塊教學成效良好,教師應在此基礎上,讓學生在家嘗試進行“我會做腐乳”“簡單的美味泡菜”等家庭生物小實驗。
5 ? 《生物技術實踐》開課感悟
筆者開展《生物技術實踐》模塊教學以后,指導學生完成多個生物實驗活動,一方面促使學生在動手、動腦的過程中創新思維、開拓視野,增進學生對生物知識的了解,使現實生活和現代科技產生有效聯系。另一方面,也讓學生了解了生物科學技術是日常生活中不可缺少的,正確認識了生物科學技術的本質,為塑造良好的科學觀打下了堅實基礎。
對于教師而言,這也是一次難得的機會和挑戰。筆者從之前對實驗課的陌生、不敢大膽開設大規模的實驗課,到一步步嘗試,這期間遭受過質疑,經歷過失敗。但在努力下,最終得到家長的認可、學生的支持,并取得較為良好的教學成效,筆者從中也得到了進步。
【參考文獻】
[1]吳成軍.創造性地開展《生物技術實踐》模塊的實驗教學.中學生物教學,2008(4).
[2]楊瓏,張欣桐.《生物技術實踐》模塊教學實踐與策略[J].中學生物教學,2010(10).
【作者簡介】
譚勇(1980~),男,漢,四川廣漢人,研究方向:高中生物教育。