摘?要:隨著新課程改革的大力推進,導學案逐漸得到了廣大教師的青睞,并在各學科的教學中取得了良好效果。針對目前生物實驗教學亟待改革的情況,文章分析了導學案在高中生物實驗課中的應用價值與設計原則,并探討了有效的應用策略,以期實現導學案與實驗課的有機融合,提升教學質量與學生的實驗能力和生物水平。
關鍵詞:導學案;高中生物;實驗教學;設計原則;策略
高中生物新課標要求教師培養學生的實踐能力與創新能力,而達到這一目的的最佳途徑就是有效開展實驗教學。一堂成功的實驗課會讓學生手腦并用地完成任務,進而培養其團隊精神、合作能力、操作能力與探究能力。但是在傳統教育理念的影響下,大部分教師在實驗課中只是根據教材內容講解理論知識和實驗步驟,再讓學生進行模仿,難以提升其各項能力。而導學案的應用則能很好地解決這個問題,教師要根據學生特點設計導學案,優化教學模式。
一、 導學案在高中生物實驗教學中的應用價值
在應試教育以及傳統教育理念的影響下,教師在教學中往往以成績為先,重理論輕實踐,在高中生物實驗課上為節約時間大多直接以口授的方式講解實驗原理、步驟和結果,然后再進行示范,并要求學生背誦這些內容,并未留給學生親自實踐的機會,導致其操作能力較差,而且久而久之還會失去實驗興趣,因為沒有參與實驗過程,所以對相關知識的理解和記憶也并不深刻。導學案作為一種新的教學方式,是在素質教育理念指導下編寫的用于引導學生學習的方案,目的是提升學生的主動性,促使其自主參與到課堂活動之中,通過合作探究獲取知識和提升能力。教師在編寫導學案時要與教案區別開來,教案是教師從自己的角度設計的,內容主要是教什么和如何教,但導學案則要以學生的實際學情為出發點,內容以學什么、如何學、怎樣讓學生在小組中自主學習為主。在高中生物課中應用導學案展開教學可以充分發揮學生的主觀能動性,讓其認識到自己的主人翁地位,調動學習積極性,在小組合作過程中自主分析和思考問題,自行設計實驗步驟并親自操作加以驗證,全面了解實驗的過程和結果,加深對知識的理解,培養自身的觀察能力、操作能力、合作能力,提升思維的開放性、創新性和生物核心素養。
二、 高中生物實驗課的導學案設計原則
(一)明確性原則
在傳統的高中生物實驗課中,因為教師和學生不重視課前預習,導致學生在課堂上并不了解實驗目標和原理等,在開始操作時往往不知從何入手,所以教學效果也不甚理想。應用導學案可以讓學生明確實驗目的,教師通過設計導學問題激發學生的好奇心和求知欲,引導其提前預習實驗內容,了解相關知識。學生根據教師給出的實驗目的對實驗的各種變量和影響因素進行分析,全面了解實驗信息,思考教師提出的問題,這樣在正式上課時就有了一定的基礎,能夠與其他同學一起進行深入探索。
(二)趣味性原則
如果教師設計的導學案枯燥乏味,全都是堆砌的專用詞匯,那么學生預習的難度就會大大增加,而且還容易引導學生的厭學心理,學生對生物實驗提不起興趣,自然達不到預期的學習效果。所以教師在設計導學案時要遵循趣味性原則,創設生動、真實的情境,讓學生能產生強烈的探索欲望與探究熱情。為達到該目的,教師要考慮學生的生活經驗和興趣愛好,最好從學生熟悉的生活元素出發,讓學生認識到生活和生物之間的聯系,增強其學習動機。
(三)探究性原則
在以往的生物實驗課中,教師大多采用傳統模式授課,先講解和示范,再讓學生模仿操作。學生只是被動觀看和學習實驗操作,機械記憶實驗材料、原理和結果等,并未發揮學習自主性。教師在設計導學案時應設計一些具有開放性的問題,激發學生的探究興趣,讓學生在分析和思考的過程中提升思維的發散性與創造性。教師可以針對教材中的實驗提出一些改進建議,如更換材料、儀器等,讓學生判斷是否合理,并鼓勵學生積極提問、勇于質疑,增強其問題意識,讓學生能大膽猜測、小心求證,培養其探究精神與探究能力。
三、 導學案在高中生物實驗課教學中的融合策略
(一)精心設計相關問題,讓學生帶著目標學習
在傳統教學模式下,教師大多存在“重理論,輕實踐”的問題,在高中實驗課中教師會詳細講解實驗原理、材料、操作、現象等內容,并反復囑咐操作時的注意事項,然后再讓學生嚴格按照教材中的流程或教師給出的步驟模仿實驗。由于缺少預習環節,學生對實驗的了解并不深刻,通常直到完成實驗學生也沒有產生深刻的印象。針對學生學習時的盲目性問題,教師在編寫導學案時要精心設計相關問題,控制好問題的難度,讓學生帶著目標學習。在課前2天左右將導學案發放給學生,讓他們自己制定學習計劃,與同學結組合作學習,進行資料收集、了解材料、步驟提煉等工作。借助導學案的引導,學生能充分發揮學習自主性,而且還能在課前了解實驗相關的知識,為正式實驗做好準備。
比如,在進行《觀察DNA、RNA在細胞中的分布》實驗前,教師向學生發布了導學案,強調實驗目的是初步掌握觀察DNA和RNA在細胞中分布的方法。要求學生閱讀教材了解實驗知識,并提出了一系列問題:“甲基綠和DNA有什么反應?吡羅紅和RNA呢?試劑是單獨使用還是混合使用?稀鹽酸有什么作用?氯化鈉溶液有什么作用?為什么要先清洗干凈載玻片?”等,讓學生在閱讀過程中尋找答案,并將問題和答案串聯起來,構成實驗的雛形,掌握基本流程等知識點。在遇到難題時,學生可以先記在教材的相應內容旁邊,在課堂上與同學共同討論,在實驗中解答疑惑,提高學習效率。
(二)開展小組合作學習,共同突破教學重難點
教師在高中生物實驗課中要堅持以學生為主體,確定其主體地位,而自己則要做教學活動的組織者和引導者,多將時間和探索的機會留給學生,不要自己包辦一切。因為學生已經提前預習了,所以教師在課上可以根據其生物基礎、實驗能力等進行合理分組(各組的優等生、學困生的分配盡量均衡),讓其開展小組合作學習,共同完成實驗。教師在巡視過程中觀察各組的實驗情況,對于遇到困難的小組給予適當指導,對觀點新穎的學生給予肯定和表揚。至于決定實驗是否成功的關鍵點,教師要加強引導,或親自演示,幫助學生突破教學的重難點,提升生物知識水平。
比如,實驗《嘗試用化學試劑檢測生物組織中糖類、脂肪和蛋白質》的目的是嘗試用化學實驗試劑檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質。教師在課上將學生分組后要讓學生根據“某些化學試劑能使生物組織中的有關有機化合物產生特定顏色反應”的原理設計實驗。首先要思考要選擇什么材料,以糖類為例,即什么生物組織中含有糖類,又有什么化學試劑能與糖類發生顏色反應。接著要思考實驗步驟,即具體要如何操作,怎樣讓兩種物質接觸和反應。最后學生選擇了將斐林試劑和蘋果或梨的組織液水浴加熱,結果產生了磚紅色沉淀,說明組織液中含有還原糖。實驗過程中斐林試劑的配置和儲存是一個難點,必須在使用前再混合甲、乙液,以免其因為不穩定而發生分解。教師讓學生通過討論分析發生的化學反應,確定反應物和生成物,加深知識印象。
(三)增進課堂交流互動,加深學生的知識理解
為了提升生物實驗課的教學效果,教師要在學生完成實驗后組織其進行交流討論。一方面,教師可以根據學生的實驗情況自己選擇一些典型問題,另一方面也可以讓學生自己說一說對哪個知識點或哪個實驗步驟還有疑惑,將大家多次提到的問題作為討論內容。在組織討論時既可以直接在全班范圍內自由發表意見,也可以以小組為單位,各組先派代表匯報實驗過程、結果及遇到的問題,然后再由其他組發表意見。交流討論的過程不僅能拉近師生之間和學生之間的距離,還能讓學生盡情地思想碰撞,互相答疑解惑,大家集思廣益、共同進步。
比如,在完成實驗《用高倍鏡觀察線粒體和葉綠體》后,許多學生提出自己的觀察結果并不明顯,或者和教材中描述的形態不符。于是教師先讓各組匯報實驗情況,然后就這兩個問題說一說自己的看法,猜測可能的原因。經過一番交流和討論,學生認為葉綠體與教材中的形態不符可能是因為臨時裝片中的葉片放干了,沒有水分,導致細胞或葉綠體失水收縮,影響了其原本的形態和分布。接著教師針對實驗提出了幾個問題:“細胞質基質中的葉綠體是不是靜止不動的?為什么?葉綠體的形態分布與其功能有什么關系?”讓學生通過思考和討論理解葉綠體在不同光照條件下可以運動,在接收較多光照的同時避免被強光灼傷,這樣有利于進行光合作用。
(四)建立多元評價體系,提升學生的反思能力
在傳統教學模式中,教師要用較長時間講解理論知識,然后還要示范實驗操作,導致留給學生的時間很少,很多時候學生都是趕在下課之前完成實驗并快速整理儀器,并沒有時間反思實驗過程,教師也沒有及時給出評價,難以發揮出實驗課的最大價值。而應用導學案后學生可以提前了解實驗知識,教師可以用省下的時間進行實驗評價。需要注意的是,教師不能只看結果,要建立多元評價體系,觀察學生操作是否規范、創意是否新穎等,并要求學生自評和小組互評,引導其反思自己的不足之處,及時改進獲得進步。
比如,在實驗《觀察植物細胞的質壁分離和復原》中,實驗目的是讓學生學會觀察植物細胞質壁分離與復原的方法,了解植物細胞發生滲透作用的原理。在預習導學案時學生已經對此有了一定的了解,但在親自實驗時難免會出現各種問題。所以實驗結束后教師先讓學生回想一下自己的實驗過程,想一想是否有什么錯誤的、不規范的操作行為,然后在小組中交流討論,為其他成員打分,說一說值得學習的地方或提出合理建議。有的學生提到自己在蓋蓋玻片時直接整個放下去了,沒有嚴格按照教師說的先讓一側觸及載玻片,然后輕輕放平,導致裝片中產生了氣泡,還要二次制作,有的學生提到了要控制好糖液濃度等問題,大家共同探討如何解決這些問題,在課堂結束時每位學生都收獲滿滿。
綜上所述,導學案在高中生物實驗教學中的融合可以促使教師轉變教學理念與教學模式,擺脫傳統教學對學生的束縛,讓課堂的重點由“教”變成“學”,教師由單純的知識傳授者變為學生學習的引導者,進而提升學習效果,培養學生的各項能力。教師要精心設計相關問題,讓學生帶著目標學習;開展小組合作學習,共同突破教學重難點;增進課堂交流互動,加深學生的知識理解;建立多元評價體系,提升學生的反思能力,為其今后的發展奠定基礎。
作者簡介:楊丹,江蘇省淮安市,江蘇省淮陰中學。