付玲
摘要:為了提高生物實驗教學中的有效性,針對高中生物實驗教學中存在著的初高中銜接不緊、設備和材料有限、教學形式過于單一等現狀,可以從提高教師自身科學素養、完善實驗設備、采用多樣化的實驗教學方式、創新實驗設計等角度進行改進。
關鍵詞:實驗教學 現狀分析 建構主義 解決策略
生物是一門以實驗為基礎的學科,很多重大的發現以及理論都是建立在實驗的基礎之上的。那么如何在高中生物學實驗教學中提高學生的科學素養,已是以后培養科學人才的迫在眉睫的任務。將“以學生為主體”的建構主義理論用到實驗教學中,已經成為目前的趨勢。
高中生物新課改中把提升全體學生的生物科學素養作為根本任務,也就意味著,高中生物教學的目的不僅要求學生獲得關于生命活動規律的理論知識,而且還要求學生掌握一定的科學技能、科學素養以及創新意識等。生物學實驗是課程的一部分,每個實驗都與書本相關知識的學習相聯系。生物學實驗教學又是培養學生探究能力、自主學習能力、合作能力、創新意識、處理問題能力等基本技能的主要途徑。而這一環節又是我們高中教學長久以來最薄弱的環節之一。本文就高中生物實驗教學現狀及學生和老師的期望,提出自己的幾點建議。
一、高中生物學教學的現狀分析
1.初、高中生物實驗教學銜接不緊
很多地方中考生物分值低,甚至不考生物。在這種環境下,學生對初中生物知識的掌握有限,更別提初中生物實驗了。另外,從初中結束生物課程到高中開設課程,時間間隔較長。
2.高中實驗室儀器設備和實驗材料有限
限制了對書本實驗的延伸,使得學生一些較新穎的想法得不到很好的驗證和實踐操作,漸漸的扼殺了學生的創新意識和主動探究的想法。
3.教學形式和教學模式過于單一
由于教學課時較少,所以大多被講授法和講解法取代,或者直接大量做題。雖然這樣做看似節約了時間,但是對于學生的動手能力、創新思維、解決問題的能力得不到有效的提升。
4.學生背景知識有限,限制了實驗中發散思維
到高中階段,學生對于深層次的原理等背景知識不清楚。有限的背景知識可能會限制學生的發散思維。
根據趙芝芝等研究者對上海、山西、山東的多名學生和老師進行生物實驗教學調查問卷的結果來看,學生主要期望老師采用多元化的教學方式、增加探究式實驗、多提供背景知識、增加實驗課時的安排等。而老師主要期望培訓老師的實驗教學技能、改進實驗設備、準備多樣化的實驗材料、加大實驗教學力度等。
針對上述存在的一些問題,結合學生和老師的期望,以及我在高中生物實驗教學過程中的實踐,針對教師如何提高生物實驗教學中的有效性,提出一下改進策略:
二、高中生物實驗教學策略
1.提高老師自身實驗素養,增強生物實驗教學的有效性
老師本身對于實驗教學方式和教學模式的理論和實踐能力有欠缺,難以針對不同的實驗類型變換教學方式和教學模式。所以提高老師自身的實驗素養,將是提高學生實驗教學效果的關鍵所在。老師針對初高中生物知識銜接欠缺,需要提供相關的背景知識,便于學生自主分析和解決問題;另外提高自身的科學素養,便于解決學生實驗中出現的問題。如綠葉中色素的提取和分離實驗。學生可能會提出相關問題,比如葉綠體存在于哪里?什么植株的葉片利于提取葉綠素?要讓學生理解葉綠素分離的原理是不同色素在層析液中的擴散速度不同所致。如果當時采集不到菠菜葉,能否用其他的材料代替?用什么材料代替更好?這個過程,就需要老師提前做預實驗,以在必要的時候引導學生自行設計實驗。在這個實驗中,畫濾紙細線是關鍵的一步,對結果影響較大。老師可以引導學生,用其他的方法如蓋玻片等代替毛細血管。
2.完善實驗設備和實驗材料,保證學生自主探究實驗的有效進行
適當的增大實驗經費,給學生盡量提供較完善的實驗設備,如多媒體、電氣設備等,以及較多的實驗材料。使用高倍顯微鏡觀察幾種細胞的實驗中,如果將顯微鏡和多媒體結合起來,可以盡量讓每個同學都能動手操作,并展示在實驗室的投影儀上,方便大家進行認識、比較和分析不同的結果。老師可以提供給學生葡萄球菌、大腸桿菌、酵母菌等材料,并提示學生用口腔上皮細胞等較簡便獲得的材料進行實驗。在探究實驗植物的失水和吸水中,老師可多配置幾組溶液,如50%蔗糖溶液、5%硝酸鉀溶液、30%硝酸鉀溶液等,讓學生自主設計實驗探究細胞的失水和吸水過程,深刻體會實驗原理。
3.采用多樣化的教學形式,激發學生興趣
很多學生認為老師上課直接告訴實驗該怎么做,過于機械。做完了之后直接做題,大量的背誦題目,讓學生失去了對原有生物實驗的興趣。為了提高學生興趣,可以采用多媒體、Flash、視頻動畫等多樣化的形式演示相關實驗。
4.創新設計實驗,增強實驗與實際生活的聯系
現在課本實驗,很多內容舊,老師可以將課本實驗作為演示實驗,然后擬定新穎的,與生活密切聯系的,稍簡單的,重在培養學生技能的相似課題,要求學生自主探究,激發學生學習的熱情,并且也能對與人切身實際相聯系的知識進行深入的了解。當然,對新實驗的嘗試,也是建立在充分分析實驗材料的可行性和充分的預實驗的基礎之上的,不宜進行盲目的嘗試。
新課程生物實驗是高中生物教學中的重要內容,是培養學生思維能力和實踐能力的重要手段。教師只要著眼于使學生掌握生物實驗的思想方法,提高學生的科學素質,不斷探索生物實驗教學的規律,就能使實驗教學生動活潑而且充滿創造激情,為學生的全面發展提供有利條件。
因此,以強調學生中心的建構主義理論為基礎,借助多媒體設備呈現豐富的、與生活聯系緊密的、體現科學技術發展的、新穎的多媒體資源,改革實驗方法與實驗模式,建設一套模塊化、個性化、層次化的立體實驗教學體系,使高中生物實驗教學不僅高效率,而且高質量是解決目前高中實驗教學中諸多問題的可行辦法。
湖北省咸寧高級中學 付 玲