翟德栓

1 案例

筆者旁聽“探究2，4-D對(duì)插枝生根的作用”公開課。教師引導(dǎo)學(xué)生在合理區(qū)間內(nèi)設(shè)置一系列不同濃度2，4-D溶液，選擇適合枝條浸泡在其中，在適宜條件下培養(yǎng)，學(xué)生每隔一段時(shí)間觀察記錄枝條生根情況。通過實(shí)驗(yàn)操作，學(xué)生理解不同濃度2，4-D對(duì)枝條生根的影響，體驗(yàn)生長(zhǎng)素及其類似物在使用時(shí)存在的雙重性作用。教學(xué)過程教師遵循教學(xué)設(shè)計(jì)，但學(xué)生在課堂活動(dòng)中出現(xiàn)：① 不知道哪種枝條適合扦插；② 不清楚如何設(shè)計(jì)濃度梯度；③ 知道數(shù)根的數(shù)目或計(jì)算根的長(zhǎng)度去統(tǒng)計(jì)結(jié)果，不知道考慮枝條自帶葉芽的影響；④ 不知道枝條的培養(yǎng)會(huì)受到溫度、濕度等外界條件的影響；⑤ 在教師提供實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)之后，不會(huì)利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果等問題。課堂上學(xué)生暴露出的問題值得反思。

2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀

生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)其實(shí)質(zhì)就是圍繞某問題的解決而進(jìn)行的一系列操作。近幾年生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)發(fā)生了從“熱衷實(shí)驗(yàn)結(jié)果感知”到“體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)探究過程”的轉(zhuǎn)變。但教學(xué)中仍會(huì)出現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)主體地位被削弱的情況，從實(shí)驗(yàn)?zāi)康脑O(shè)置、實(shí)驗(yàn)材料選擇、變量控制和得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論，教師用自己的思維牽制學(xué)生的學(xué)習(xí)，學(xué)生被動(dòng)接受教師傳授的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，不僅泯滅了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還導(dǎo)致學(xué)生對(duì)生物實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)出現(xiàn)懶惰和依賴的現(xiàn)象。有些教師習(xí)慣了對(duì)學(xué)生個(gè)體學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)的忽視，導(dǎo)致教師的“教”與學(xué)生的“學(xué)”缺少針對(duì)性。雖然模擬了孟德爾雜交實(shí)驗(yàn)，有些學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)流程及結(jié)果仍不清楚；學(xué)生已經(jīng)用標(biāo)志重捕法進(jìn)行種群密度的調(diào)查，如何使調(diào)查結(jié)果更接近真實(shí)值？很多學(xué)生依然模糊。在生物實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)中很多學(xué)生處于形象思維的階段，通過圖像、語言、文字等認(rèn)識(shí)生物世界，或者憑借直覺從表面現(xiàn)象去推斷生命現(xiàn)象，缺少對(duì)生物實(shí)驗(yàn)原理或本質(zhì)的認(rèn)識(shí)，加之授課過程中教師使學(xué)生獲得的有效信息不足，學(xué)生往往對(duì)實(shí)驗(yàn)的理解進(jìn)入誤區(qū)，甚至是背道而馳。于是教學(xué)中出現(xiàn)：在光合色素分離的操作中將層析液沒及濾液細(xì)線；探究溫度對(duì)酶影響實(shí)驗(yàn)中選擇過氧化氫作材料；制作并觀察植物細(xì)胞有絲分裂的臨時(shí)裝片實(shí)驗(yàn)中認(rèn)為滴加鹽酸是為了殺死細(xì)胞等很多錯(cuò)誤的操作和理解。

3 對(duì)“任務(wù)前置”的思考

生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)難點(diǎn)在于學(xué)生缺乏相關(guān)親身體驗(yàn)。教學(xué)中應(yīng)盡可能讓學(xué)生通過探究活動(dòng)或經(jīng)歷探究思維來體驗(yàn)知識(shí)的生成。教師課前將實(shí)驗(yàn)原理、方法、步驟、儀器及探究問題等，通過班級(jí)QQ群提前發(fā)布給學(xué)生，幫助學(xué)生在課前預(yù)習(xí)相關(guān)知識(shí)和初步進(jìn)行探究活動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生投入到生物實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)，同時(shí)使課堂教學(xué)目標(biāo)明確，學(xué)生有序討論，啟迪思維發(fā)展。

3.1 編制學(xué)案

大腸桿菌的培養(yǎng)和分離實(shí)驗(yàn)、亞硝酸鹽的測(cè)定實(shí)驗(yàn)等強(qiáng)調(diào)過程教學(xué)的內(nèi)容，教師提前編制好學(xué)案發(fā)給學(xué)生。學(xué)生在課前對(duì)實(shí)驗(yàn)步驟一目了然，便于課堂上學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，也有利于幫助教師課前實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)的初步達(dá)成。教師將模擬孟德爾雜交實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容編制成學(xué)案，學(xué)案中突出人工去雄、套袋、人工授粉和再套袋幾個(gè)關(guān)鍵步驟，請(qǐng)學(xué)生思考關(guān)鍵步驟對(duì)實(shí)驗(yàn)成功有何影響？幫助學(xué)生課前理解實(shí)驗(yàn)為何要如此操作，加深學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的認(rèn)知，使學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)知其然也知其所以然。學(xué)案的前置，使學(xué)生明確學(xué)習(xí)任務(wù)，幫助學(xué)生提前做好學(xué)習(xí)準(zhǔn)備，有利于教師與學(xué)生課前交流，教師了解學(xué)生在學(xué)習(xí)中遇到的困難之后再進(jìn)行課堂教學(xué)，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的針對(duì)性。

3.2 制作微課

教師將實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的重難點(diǎn)知識(shí)或探究活動(dòng)所需要的背景知識(shí)制成微課。例如學(xué)生測(cè)定植物細(xì)胞液濃度范圍及如何選擇植物細(xì)胞進(jìn)行質(zhì)壁分離及復(fù)原實(shí)驗(yàn)的探究活動(dòng)，教師將各小組學(xué)生收集的資料進(jìn)行匯總，提前制作成微課公布給學(xué)生，學(xué)生在開展探究活動(dòng)中會(huì)產(chǎn)生一些疑問：① 如何使測(cè)定的細(xì)胞液濃度接近真實(shí)值；② 溫度如何影響細(xì)胞質(zhì)壁分離；③ 不能發(fā)生復(fù)原的細(xì)胞一定是死細(xì)胞嗎？學(xué)生帶著迫切求知欲而進(jìn)入實(shí)驗(yàn)課堂，對(duì)于學(xué)生生成的疑問，教師組織小組之間討論，有利于小組之間合作學(xué)習(xí)的開展。又如研究細(xì)胞呼吸的實(shí)驗(yàn)裝置，實(shí)驗(yàn)設(shè)備安裝比較復(fù)雜，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象產(chǎn)生需要較長(zhǎng)時(shí)間，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄比較繁瑣。教師和學(xué)生課前完成實(shí)驗(yàn)裝置組裝，教師將實(shí)驗(yàn)過程拍攝下來制作成微課，課堂上將實(shí)驗(yàn)過程通過播放視頻，學(xué)生課前進(jìn)行了試驗(yàn)，會(huì)產(chǎn)生淺層次疑問：① 如何檢測(cè)酵母菌呼吸產(chǎn)物；② 如何測(cè)定呼吸速率；③ 環(huán)境因素如何影響呼吸速率等，通過微課的學(xué)習(xí)，學(xué)生會(huì)產(chǎn)生深度探究的欲望，此時(shí)教師再設(shè)置一系列有深度的思考討論問題：① 改變什么條件可以使呼吸現(xiàn)象明顯？② 如何更加準(zhǔn)確測(cè)定呼吸速率？③對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置如何進(jìn)一步改進(jìn)等問題，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步探究，有利于學(xué)生對(duì)細(xì)胞呼吸原理的理解。再如通過數(shù)學(xué)計(jì)算討論種群中基因型頻率和基因頻率的變化的教學(xué)中，教師將實(shí)驗(yàn)需要的數(shù)學(xué)知識(shí)制成微課，學(xué)生已經(jīng)在課前以小組為單位學(xué)習(xí)微課中的內(nèi)容，教學(xué)中每個(gè)小組互相設(shè)置問題，積極參與實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，小組之間互相評(píng)分，挖掘?qū)W生自主學(xué)習(xí)的意識(shí)和能力。

3.3 改進(jìn)實(shí)驗(yàn)

教師課前和學(xué)生共同對(duì)實(shí)驗(yàn)材料、裝置、設(shè)備、研究方法改進(jìn)，讓學(xué)生原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)同化新的信息，提高學(xué)生對(duì)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的思考與理解。教師與學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的改進(jìn)，在創(chuàng)新中培養(yǎng)學(xué)生分工合作精神，提高學(xué)生動(dòng)手能力，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)生物知識(shí)的興趣，從而幫助突破教學(xué)難點(diǎn)。例如環(huán)境因素對(duì)光合作用影響的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)原理簡(jiǎn)單，操作容易，但是改變溫度或光照等自變量后通過單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生氣泡的數(shù)量反映因變量的變化，學(xué)生不容易測(cè)量。教師和學(xué)生經(jīng)過多次研究，想到將傳感器與實(shí)驗(yàn)裝置相連，傳感器再與計(jì)算機(jī)相連，通過電腦可以直接讀出單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生氣泡的數(shù)量，使學(xué)生對(duì)光合速率的變化認(rèn)識(shí)得更直觀深刻。又如在探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的動(dòng)態(tài)變化的實(shí)驗(yàn)中，教師和學(xué)生課前進(jìn)行培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)，但是出現(xiàn)酵母菌死亡的情況，影響實(shí)驗(yàn)的計(jì)數(shù)。教師和學(xué)生嘗試在計(jì)數(shù)時(shí)利用美藍(lán)染色劑對(duì)酵母菌進(jìn)行染色，排除死亡酵母菌對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾，使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更加準(zhǔn)確。

4 反思

對(duì)于“探究2，4-D對(duì)插枝生根的作用”實(shí)驗(yàn)教學(xué)，教師與學(xué)生課前做預(yù)實(shí)驗(yàn)，課堂上學(xué)生會(huì)合理設(shè)置2，4-D濃度范圍；教師將2，4-D使用的要求，不同植物生理特性等知識(shí)課前給學(xué)生，學(xué)生在活動(dòng)中會(huì)排除溫度、濕度等無關(guān)變量的干擾，同時(shí)會(huì)選擇合適的實(shí)驗(yàn)材料，實(shí)驗(yàn)課堂的教學(xué)效果將更高效。生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)教師應(yīng)更關(guān)注學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，改進(jìn)原本的教學(xué)方法，才能突破教學(xué)難點(diǎn)，幫助學(xué)生解決學(xué)習(xí)困難，適應(yīng)學(xué)生發(fā)展需要。