倪愛勇
(江蘇省如皋市長江高級中學(xué) 226500)
當(dāng)前我國各地高中在生物實驗教學(xué)的設(shè)備設(shè)施方面,教學(xué)資源分配相對不平均,例如城市地區(qū)廣大高中教學(xué)設(shè)施設(shè)備較為完善的,由于藥品及試劑在傳統(tǒng)教學(xué)模式下應(yīng)用率不高,加之保存與維護(hù)缺失等問題,質(zhì)量和應(yīng)用功能逐漸退化,面臨更新迭代;而廣大農(nóng)村地區(qū)的高中設(shè)施設(shè)備的不夠完善,學(xué)生能夠接觸的藥品和試劑儲備量不足,難以支撐動手操作.除此之外,傳統(tǒng)模式下遺留的實驗課程課時安排嚴(yán)重不足,教師通常通過課上演示并對實驗現(xiàn)象進(jìn)行總結(jié),學(xué)生們?nèi)狈邮植僮鳈C(jī)會,導(dǎo)致學(xué)生對實驗教學(xué)的認(rèn)知還停留在理論教學(xué)的附庸階段上.
當(dāng)前我國高中生物實驗教學(xué)與理論知識教學(xué)在區(qū)別性上差異不大,許多學(xué)生認(rèn)為實驗教學(xué)與課堂理論知識教學(xué)沒有明顯的區(qū)別,還是以教師講授為主,學(xué)生能夠動手操作的空間不多,實驗課程的過程比較僵化,而且評價和考核的標(biāo)準(zhǔn)不夠明晰,這樣的實驗課程對于學(xué)生們的吸引力不足,學(xué)生搞不清楚教師安排實驗課程的教學(xué)目的,也不清楚用實驗教學(xué)重復(fù)鞏固理論知識的意義何在.
一些教師對于實驗課程的紀(jì)律性把控不夠嚴(yán)格,學(xué)生在參加實驗課產(chǎn)生了一定的懈怠,認(rèn)為是教師有意引導(dǎo)學(xué)生放松、休息,在實驗教學(xué)課程中經(jīng)常產(chǎn)生一些學(xué)生違反課堂秩序、在實驗室中做與教學(xué)無關(guān)的事情,對分組教學(xué)的參與度不高,沒有認(rèn)真在探究和觀察實驗過程,教師的教學(xué)目標(biāo)和要點講述沒有被學(xué)生們在動手操作中貫徹,這也容易導(dǎo)致生物實驗教學(xué)產(chǎn)生一些誤操作,導(dǎo)致實驗現(xiàn)象與結(jié)果無法達(dá)成.
當(dāng)前我國高中生物課程要提高生物實驗教學(xué)的效率與質(zhì)量,首先要保證校內(nèi)擁有足夠支撐學(xué)生們參與動手操作的實驗設(shè)施設(shè)備,一些學(xué)校限于教學(xué)條件,缺乏單獨的生物實驗室,實驗教學(xué)往往在普通教室內(nèi)開展,不但具有一定的危險性,而且對空氣環(huán)境造成一定影響,耽誤學(xué)生的日常學(xué)習(xí).專門的實驗場所是實驗教學(xué)正常進(jìn)行的基本條件,只有在正規(guī)的實驗環(huán)境下,學(xué)生才會引起對生物實驗教學(xué)的足夠重視,缺乏實驗空間的學(xué)校也可與物理學(xué)科、化學(xué)學(xué)科共用實驗室,并且保證生物實驗教學(xué)材料的時效性和足量化.
新高考背景下有必要使學(xué)生明確教師想要達(dá)到的教學(xué)目標(biāo),了解新高考改革中對于實驗過程和操作技術(shù)的考察點,使學(xué)生摒棄傳統(tǒng)的實驗為理論服務(wù)的陳舊觀念,刺激學(xué)生對動手操作生物實驗的需求,使學(xué)生積極加入生物實驗教學(xué)任務(wù)中,提高實驗課程中的注意力,能夠與同學(xué)合作完成實驗.教師也應(yīng)避免照本宣科的傳統(tǒng)教學(xué)方式,將新高考生物學(xué)科的考察要點耐心為學(xué)生講解,使學(xué)生在動手操作過程有目的地控制實驗步驟并且規(guī)范操作,同時也可以提高動手能力和對生物學(xué)科素養(yǎng).
教師應(yīng)對課程設(shè)置進(jìn)行完善,一是增加教學(xué)時間,二是合理安排理論教學(xué)和實驗教學(xué)之間的比例.在教學(xué)時間方面,加大生物實驗教學(xué)的教學(xué)時長,盡可能地對實驗課程進(jìn)行專項設(shè)置.根據(jù)教學(xué)實踐來看,半堂理論課+半堂實驗課的效率不足,組織與協(xié)調(diào)所占的教學(xué)時間過長且不易控制,經(jīng)常出現(xiàn)占用課余時間、壓堂等現(xiàn)象,影響學(xué)生對實驗科的好感度.在課程比例方面,應(yīng)該與理論合理穿插,盡可能地在開展課程的同時起到溫故知新、與理論知識一同綜合性提高的效果,不應(yīng)集中設(shè)置或者統(tǒng)一安排至學(xué)期末尾,這樣大有將生物實驗課變?yōu)閺?fù)習(xí)課的趨勢,難以起到正常的教學(xué)效果.
當(dāng)前高中生物實驗教學(xué)課堂一般采用分組教學(xué)法,這也是當(dāng)前新教改中大力提倡的現(xiàn)代教學(xué)方法,目前還存在一些應(yīng)用上的教學(xué)誤差,例如部分學(xué)生不遵守課堂紀(jì)律,導(dǎo)致分組合作缺失教學(xué)意義的現(xiàn)象.教師應(yīng)規(guī)范分組教學(xué)中的人員職能,使所有組內(nèi)學(xué)生都參與到自身的責(zé)任制度當(dāng)中,學(xué)生之間能夠通過生物實驗課培養(yǎng)分工協(xié)作能力,也可以獨立進(jìn)行實驗演練,加強(qiáng)師生互動、生生互動的效率與質(zhì)量.
對生物實驗課程進(jìn)行優(yōu)化,首先要對其進(jìn)行分類,例如哪些是驗證類、哪些是探究類、哪些是反思類等等.當(dāng)前高中生物實驗課中驗證類的比例較多,這也是學(xué)生“事先知道答案”而產(chǎn)生懈怠的主要原因.因此有必要對探究類、反思類教學(xué)實驗課程設(shè)置進(jìn)行豐富,使學(xué)生通過實驗才能取得理論知識及操作技能,真正讓新高考目標(biāo)為學(xué)生的求知和探索而服務(wù),而且對于學(xué)生的創(chuàng)新能力是一種提高和培養(yǎng).也可以將一些驗證類的實驗設(shè)計為探究類、探究類實驗設(shè)計為反思類,例如在“綠葉中色素的提取和分離”實驗中,實驗?zāi)繕?biāo)由“動手提取葉綠素”轉(zhuǎn)變?yōu)椤疤剿魅~綠體中色素的顏色”,利用學(xué)生不清楚的理論知識作為目標(biāo),讓學(xué)生主動對實驗取得的色素帶進(jìn)行分析與總結(jié),并根據(jù)分析結(jié)果自行求證、協(xié)商結(jié)論.
實驗操作環(huán)節(jié)中出現(xiàn)最多的問題就是由于誤操作導(dǎo)致實驗無法進(jìn)行或重新開始,耽誤教學(xué)時間與效率,因此教師應(yīng)對關(guān)鍵教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行集中的引導(dǎo)與講述,或在每組之間進(jìn)行多備材料,一用一備地開展生物實踐,防止在學(xué)生誤操作時無法挽回的現(xiàn)象,也能夠?qū)⒄`操作轉(zhuǎn)化為比較性的教學(xué)資源,發(fā)揮其范例價值,完善教學(xué)資源.例如在觀察洋蔥表皮細(xì)胞的結(jié)構(gòu)時,教師應(yīng)該要求每個學(xué)生均制備一份材料,這樣當(dāng)?shù)谝唤虒W(xué)材料出現(xiàn)厚度超標(biāo),實驗效果出現(xiàn)偏差時,其余制備材料能夠及時頂上,并且該學(xué)生的操作技術(shù)俱備了一定的標(biāo)準(zhǔn)性,能夠?qū)Ρ窘M學(xué)生起到一定的示范效果,有助于其它學(xué)生避免再次操作中的誤區(qū).
部分生物實驗設(shè)備設(shè)施有一定的風(fēng)險性或者對操作精度要求較高,不利于學(xué)生開展實驗,教師應(yīng)在保證實驗操作規(guī)范的前提下,對設(shè)備設(shè)施進(jìn)行一定程度的優(yōu)化,要以方便學(xué)生操作為原則.例如在“探究酵母菌細(xì)胞的有氧呼吸”實驗中,教師可以在教科書規(guī)定中的10%氫氧化鈉溶液燒瓶外再加一個裝有澄清石灰水的燒瓶,以便于確定空氣中的二氧化碳是否已經(jīng)被氫氧化鈉溶液完全吸收,再如高中生物實驗中最普通的“綠葉中色素的提取和分離”實驗的畫濾液細(xì)線操作技術(shù),學(xué)生使用毛細(xì)吸管由于手不夠穩(wěn),很難畫得平直而導(dǎo)致線條雜亂分布,而且容易溢出濾液,嚴(yán)重時容易損壞毛細(xì)管.而采用空的中性筆芯則很容易操作,學(xué)生使用中性筆芯多數(shù)能夠畫出平直的濾液細(xì)線,比毛細(xì)管移液管更容易掌控,也能夠避免擠出濾液.
由于最直觀的實驗效果評價標(biāo)準(zhǔn)就是觀察性,所以教師應(yīng)在每次實驗課程開展前依據(jù)實驗?zāi)康膶嶒灱?xì)節(jié)進(jìn)行預(yù)想或預(yù)實驗,比較實驗的可觀察性.例如在使用斐林試劑檢測還原糖的實驗中,無色的梨汁比就要紅色的西瓜汁、紫色的葡萄汁更容易觀察,勻漿本身顏色不會對觀察產(chǎn)生影響;而觀察人體口腔上皮細(xì)胞的DNA和RNA顏色的實驗中,使用產(chǎn)生對比染色的甲基綠、毗羅紅兩種復(fù)合染液能夠幫助學(xué)生有效區(qū)分DNA和RNA,因此使用效果要高于單一顏色的染液.
一些材料制備過程會占用實驗觀察時間,例如最常見的在“綠葉中色素的提取和分離”實驗中,對實驗材料的處理如菠菜沖洗、去葉脈和晾干需要耗費(fèi)大量時間,因此教師應(yīng)注意對實驗材料的快速制備或提前準(zhǔn)備,例如提前對菠菜進(jìn)行烘干研磨,既節(jié)約時間又能夠增加色素提取效率.與此同理也可以在“植物細(xì)胞的吸水和失水”實驗中提前對實驗材料洋蔥進(jìn)行制備,教師提前在實驗室中計算好時間并將洋蔥陰干,使洋蔥先損失一定的水分而產(chǎn)生表皮脫離現(xiàn)象,學(xué)生參加實驗使用陰干洋蔥更容易剝下表皮.
對于一些實驗設(shè)置對照實驗,能夠引導(dǎo)學(xué)生更加充分分析思考實驗效果.例如在“比較過氧化氫在不同條件下的分解”實驗過程中會產(chǎn)生一些含有水分的氣泡,為了避免氣泡中的水影響影響衛(wèi)生香的燃燒效果,導(dǎo)致學(xué)生不能很好地觀察和判斷過氧化氫是否產(chǎn)生了分解氣體,因此有必要對進(jìn)行衛(wèi)生香的檢驗時使用一套對照實驗器材.例如應(yīng)用氯化鐵溶液對實驗裝置進(jìn)行改進(jìn),過氧化氫對氯化鐵溶液產(chǎn)生一系列變色反應(yīng),此時即使學(xué)生一時疏忽錯過了觀測氣體分解的時機(jī),也能通過變色反應(yīng)確定測試結(jié)果.此外采用氣球回收法,通過氣球體積的變化,也能夠使學(xué)生通過目測的方式判斷實驗效果.
在新高考背景下高中生物教師應(yīng)摒棄傳統(tǒng)教學(xué)模式,提高對實驗教學(xué)的重視程度,對生物實驗教學(xué)進(jìn)行一系列優(yōu)化設(shè)計,使得生物實驗教學(xué)具備課程獨立性,增強(qiáng)對學(xué)生的吸引力,使學(xué)生意識到生物實驗動手操作過程的教學(xué)目的是為新高考而服務(wù),在培養(yǎng)動手能力和生物學(xué)科素養(yǎng)的同時提高學(xué)習(xí)成績.