高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的四種策略

藍(lán)溫

【摘 要】本文從精選實(shí)驗(yàn)內(nèi)容以激發(fā)學(xué)生實(shí)驗(yàn)興趣、優(yōu)化實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)以提升教學(xué)實(shí)踐品質(zhì)、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)組織以建立學(xué)科認(rèn)知基礎(chǔ)、延伸實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練以培養(yǎng)綜合能力等方面論述生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的策略，提出以學(xué)生生活認(rèn)知能力為基礎(chǔ)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生在具體操作中培養(yǎng)學(xué)科能力。

【關(guān)鍵詞】高中生物 實(shí)驗(yàn)教學(xué) 認(rèn)知體驗(yàn) 學(xué)科能力

【中圖分類號(hào)】G? 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

【文章編號(hào)】0450-9889（2020）38-0155-02

高中生物學(xué)科包含豐富實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，教師需要有創(chuàng)新探索意識(shí)，正視實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)實(shí)問題，調(diào)整教學(xué)策略，以提升教學(xué)整體水平;應(yīng)精選實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、優(yōu)化實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)組織、延伸實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練，從激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性角度進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，為學(xué)生順利完成實(shí)驗(yàn)創(chuàng)造良好條件，以有效提升學(xué)生學(xué)科核心能力。生物實(shí)驗(yàn)大多以教師演示實(shí)驗(yàn)為主，這對(duì)全面提升學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰κ遣焕?。因此教師要積極探索，為學(xué)生提供更多的探索實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中培養(yǎng)學(xué)科能力。

一、精選實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生實(shí)驗(yàn)興趣

生物教材中有不少實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，教師需要對(duì)這些實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行全面評(píng)估，以便做出精準(zhǔn)推介，為學(xué)生提供適合的實(shí)驗(yàn)。生物實(shí)驗(yàn)分為觀察實(shí)驗(yàn)、演示實(shí)驗(yàn)、探索實(shí)驗(yàn)等多種形式，因?yàn)槭艿綄?shí)驗(yàn)條件的制約，所以教師往往會(huì)選擇演示實(shí)驗(yàn)進(jìn)行操作，給學(xué)生提供觀看的機(jī)會(huì)。但演示實(shí)驗(yàn)是由教師操作的，學(xué)生得不到實(shí)踐鍛煉，學(xué)習(xí)體驗(yàn)極少。因此，教師需要改變教學(xué)觀念，精選一些探索實(shí)驗(yàn)、觀察實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，以便形成實(shí)驗(yàn)認(rèn)知。無論選擇什么樣的實(shí)驗(yàn)，都對(duì)實(shí)驗(yàn)條件有一定要求，教師要根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的學(xué)生實(shí)驗(yàn)。有一點(diǎn)要注意的是，教師在評(píng)估時(shí)，要更多地關(guān)注實(shí)驗(yàn)的趣味性，利用有趣的實(shí)驗(yàn)調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。

生物實(shí)驗(yàn)內(nèi)容極為豐富，涉及的知識(shí)比較多。教師要注意精準(zhǔn)設(shè)計(jì)，讓學(xué)生結(jié)合生活認(rèn)知進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，這樣的實(shí)驗(yàn)助學(xué)效果會(huì)更為明顯。例如，教學(xué)人教版高中生物必修一《從生物圈到細(xì)胞》，課堂之初，教師可提出這樣的討論話題：“病毒是不是生物？病毒是怎樣復(fù)制的？新冠病毒傳播有哪些途徑？”建立課堂學(xué)習(xí)研究氛圍，為學(xué)生提供更直觀的認(rèn)知，讓學(xué)生展開討論，使學(xué)生結(jié)合生活認(rèn)知進(jìn)行深入研究。比如，要求學(xué)生利用顯微鏡觀察草履蟲的形態(tài)，對(duì)單細(xì)胞生物進(jìn)行觀察。學(xué)生觀察單細(xì)胞生物之后，對(duì)病毒細(xì)胞也有了更多新的認(rèn)識(shí)。結(jié)合現(xiàn)實(shí)，使學(xué)生認(rèn)識(shí)不同病毒的傳播途徑。特別是新冠病毒，已經(jīng)給整個(gè)人類帶來重大災(zāi)難。引導(dǎo)學(xué)生了解病毒生存的方式和傳播的途徑，以及預(yù)防措施，學(xué)會(huì)科學(xué)地應(yīng)對(duì)病毒，從而激發(fā)他們的學(xué)習(xí)熱情。在這一過程中，讓學(xué)生仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，結(jié)合生活認(rèn)知進(jìn)行深入思考，自然而然地形成細(xì)胞新認(rèn)知。

在精選實(shí)驗(yàn)內(nèi)容時(shí)，教師要帶有鮮明的目的，帶給學(xué)生廣泛的、深刻的影響。一般來說，因?yàn)樯飳?shí)驗(yàn)的條件要求相對(duì)較高，實(shí)驗(yàn)難度較大，所以學(xué)生對(duì)生物實(shí)驗(yàn)或多或少地存在一種畏懼感，產(chǎn)生心理負(fù)擔(dān)。因此教師要根據(jù)學(xué)生實(shí)際和實(shí)驗(yàn)條件，精心選擇實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，盡可能地減輕學(xué)生壓力，以便更好地引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣。

二、優(yōu)化實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)，提升教學(xué)實(shí)踐品質(zhì)

學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的認(rèn)知大多不夠全面，教師要進(jìn)行具體的指導(dǎo)，幫助學(xué)生順利進(jìn)入實(shí)驗(yàn)操作環(huán)節(jié)中，并在不斷的體驗(yàn)中培養(yǎng)學(xué)科能力。學(xué)生在生物實(shí)驗(yàn)中會(huì)遇到許多問題和困難，教師要做好充分的準(zhǔn)備，作出恰當(dāng)?shù)念A(yù)設(shè)，及時(shí)跟進(jìn)并解決學(xué)生的問題，確保實(shí)驗(yàn)順利推進(jìn)。例如，觀察實(shí)驗(yàn)，學(xué)生在觀察點(diǎn)篩選、觀察目的設(shè)計(jì)、觀察信息提取等方面都會(huì)存在一些認(rèn)知短板，教師要根據(jù)不同群體學(xué)生的不同需求進(jìn)行指導(dǎo);探索實(shí)驗(yàn)，它對(duì)學(xué)生要求更高，教師都要對(duì)實(shí)驗(yàn)的每一個(gè)細(xì)節(jié)做出評(píng)估，給學(xué)生提供指導(dǎo)和服務(wù)，這樣才能確保實(shí)驗(yàn)得到順利展開。

生物實(shí)驗(yàn)操作對(duì)客觀條件要求是比較高的，教師在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)，要選擇好實(shí)驗(yàn)材料，設(shè)置好實(shí)驗(yàn)的程序，做好實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備。比如，教學(xué)《細(xì)胞中的元素和化合物》時(shí)，教師為學(xué)生準(zhǔn)備“檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)”的實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)階段，教師對(duì)實(shí)驗(yàn)材料、實(shí)驗(yàn)假設(shè)、實(shí)驗(yàn)儀器和試劑等進(jìn)行逐一思考，然后讓學(xué)生先設(shè)計(jì)具體的實(shí)驗(yàn)方案，再組織學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。學(xué)生在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的過程中，教師要監(jiān)控學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作，對(duì)試劑、儀器操作進(jìn)行具體指導(dǎo)，確保學(xué)生實(shí)驗(yàn)順利推進(jìn)。當(dāng)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，教師要引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)處理、得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論、完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作過程中遇到問題時(shí)，教師要啟發(fā)和幫助他們圓滿解決，確保實(shí)驗(yàn)獲得滿意結(jié)果。

教師要給學(xué)生一定的實(shí)驗(yàn)任務(wù)，并監(jiān)督學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)。比如上面講到的這個(gè)實(shí)驗(yàn)，要求學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中對(duì)生物組織細(xì)胞主要元素進(jìn)行仔細(xì)觀察，以便對(duì)生物組織細(xì)胞有更清晰的認(rèn)識(shí)，對(duì)組成物質(zhì)化合物有一定認(rèn)識(shí)。特別是實(shí)驗(yàn)后的總結(jié)，是一種訓(xùn)練學(xué)生歸納總結(jié)能力的好方法，它使學(xué)生在科學(xué)歸納中建立學(xué)科認(rèn)知基礎(chǔ)。教師在學(xué)生實(shí)驗(yàn)中給予必要的干預(yù)和指導(dǎo)，為學(xué)生提供更多技術(shù)支持，這是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要執(zhí)行條件。只要教師指導(dǎo)到位，學(xué)生操作到位，實(shí)驗(yàn)效果顯著，就能激發(fā)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)熱情，提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)自信心，提升教學(xué)實(shí)踐品質(zhì)。

三、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)組織，建立學(xué)科認(rèn)知基礎(chǔ)

實(shí)驗(yàn)組織包括兩個(gè)方面內(nèi)容：一是課內(nèi)實(shí)驗(yàn)組織，二是課外實(shí)驗(yàn)組織。課內(nèi)實(shí)驗(yàn)啟動(dòng)后，教師要在實(shí)驗(yàn)分組、實(shí)驗(yàn)材料準(zhǔn)備、實(shí)驗(yàn)程序設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)操作步驟、實(shí)驗(yàn)問題處置等方面進(jìn)行考量，給學(xué)生提供貼近實(shí)際的指導(dǎo)和服務(wù)，讓實(shí)驗(yàn)活動(dòng)順利展開。開展課外實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師需要在任務(wù)前、任務(wù)中、任務(wù)后的不同環(huán)節(jié)給予不同的指導(dǎo)和干預(yù)。在實(shí)驗(yàn)前，教師要對(duì)實(shí)驗(yàn)做出必要的解讀，提醒學(xué)生做好實(shí)驗(yàn)材料的準(zhǔn)備;在實(shí)驗(yàn)中，教師利用交互平臺(tái)進(jìn)行指導(dǎo)，給學(xué)生及時(shí)的幫助;在實(shí)驗(yàn)后，教師要對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)情況作出科學(xué)評(píng)價(jià)，使學(xué)生形成新的認(rèn)知。

高中學(xué)生有不少實(shí)驗(yàn)操作經(jīng)歷，其組織紀(jì)律性也比較高。教師需要在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、操作環(huán)節(jié)、實(shí)驗(yàn)調(diào)度方面多加探索，為學(xué)生提供更多有效的指導(dǎo)，然后讓學(xué)生大膽地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。比如，在教學(xué)《遺傳信息的攜帶者—— 核酸》時(shí)，教師要求學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，對(duì)“核酸的種類和分布”進(jìn)行觀測。在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)階段，教師利用問題進(jìn)行提示：“什么是 DNA？為什么使用 DNA 檢測能夠確定一個(gè)人的身份？我們生活中常聽說做 DNA 鑒定，這是怎么回事？”讓學(xué)生根據(jù)教師的提示進(jìn)行思考，利用顏料對(duì)細(xì)胞進(jìn)行染色，可以觀察 DNA、RNA 細(xì)胞的分布，從而可以推斷 DNA、RNA 在細(xì)胞中的分布情況。發(fā)現(xiàn) DNA、RNA 主要分布在細(xì)胞核和葉綠體中，有部分分布在細(xì)胞質(zhì)中。在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，教師要組織學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行進(jìn)一步驗(yàn)證、歸納、總結(jié)，對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作和實(shí)驗(yàn)成效進(jìn)行評(píng)價(jià)，以激勵(lì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究的欲望，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)。

教師利用問題引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，給學(xué)生必要的提示，要求學(xué)生獨(dú)立進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，在實(shí)驗(yàn)感知中培養(yǎng)學(xué)科能力。教師在實(shí)驗(yàn)組織中，不僅要做好物質(zhì)方面的支持與調(diào)用，而且要做好技術(shù)方法的幫助。教師要利用問題進(jìn)行引導(dǎo)和啟迪，讓學(xué)生開展實(shí)驗(yàn)探究，獲得豐富的實(shí)驗(yàn)體驗(yàn)，建立學(xué)科認(rèn)知基礎(chǔ)，培養(yǎng)良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣。實(shí)驗(yàn)組織沒有固定的規(guī)范要求，教師要針對(duì)學(xué)生實(shí)際做出具體安排。只要能夠成功調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性，那么這樣的實(shí)驗(yàn)組織就是成功的。

四、延伸實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練，培養(yǎng)綜合能力

在設(shè)計(jì)生物實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師需要有創(chuàng)新意識(shí)，結(jié)合學(xué)生生活實(shí)際做出整合設(shè)計(jì)，將生物實(shí)驗(yàn)與學(xué)生生活進(jìn)行對(duì)接，讓學(xué)生借助生活條件展開實(shí)驗(yàn)，快速地形成學(xué)科認(rèn)知基礎(chǔ)，培養(yǎng)綜合能力。特別是生物觀察實(shí)驗(yàn)，需要深入大自然和社會(huì)之中，因此教師要及時(shí)提醒，給學(xué)生及時(shí)的幫助。為了引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行延伸實(shí)驗(yàn)，教師要注意展開學(xué)情調(diào)查，針對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)心理進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，以提升實(shí)驗(yàn)操作的實(shí)效性。比如，在教學(xué)《細(xì)胞中的無機(jī)物》時(shí)，教師圍繞水展開討論和進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，要求學(xué)生針對(duì)這個(gè)內(nèi)容進(jìn)行思考。水在生活中是不可或缺的資源，水在不同生物體內(nèi)的含量也是不同的，細(xì)胞中的水分含量最大，水可以分為結(jié)合水和自由水兩種形態(tài)。教師提出延伸性實(shí)驗(yàn)任務(wù)：“在生活中，涉及水的問題很多，請展開生活觀察和調(diào)查，舉例說明水對(duì)生命的重要性?！睂W(xué)生接受這個(gè)實(shí)驗(yàn)任務(wù)后，都會(huì)表現(xiàn)出極高的參與熱情，但是學(xué)生往往找不到實(shí)驗(yàn)的方向。因此教師可為學(xué)生提供一些實(shí)驗(yàn)線索和提示，要求學(xué)生從人體角度展開實(shí)驗(yàn)研究，對(duì)水分的結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行深入討論，對(duì)結(jié)合水和自由水的作用展開對(duì)應(yīng)探析，寫出具體實(shí)驗(yàn)報(bào)告。經(jīng)過思考，學(xué)生都能夠有更多的發(fā)現(xiàn)。有的學(xué)生從生命的誕生、沙漠的特殊形態(tài)等方面對(duì)水的作用進(jìn)行對(duì)應(yīng)研究;有的學(xué)生從人體不同生長時(shí)期體內(nèi)含水量變化角度進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，畫出人體內(nèi)水分的結(jié)構(gòu)示意圖。這些實(shí)驗(yàn)都給學(xué)生帶來更多的學(xué)習(xí)啟示，培養(yǎng)了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰胺治瞿芰Α?/p>

教師為學(xué)生推出延伸的生活性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，并從多方面進(jìn)行引導(dǎo)和組織，培養(yǎng)學(xué)生開放性的思維能力。生物實(shí)驗(yàn)呈現(xiàn)形式多種多樣，在延伸實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練中，教師可以不用給學(xué)生設(shè)計(jì)具體的實(shí)驗(yàn)程序，也不要求學(xué)生用哪些實(shí)驗(yàn)儀器，給學(xué)生更多選擇的權(quán)利。不管學(xué)生采用哪一種實(shí)驗(yàn)形式，如果能夠精確地獲取實(shí)驗(yàn)結(jié)果，那么這樣的實(shí)驗(yàn)就是值得肯定的。在實(shí)際的操作中，很多學(xué)生無法找到實(shí)驗(yàn)的材料和儀器，只好通過網(wǎng)絡(luò)搜集，利用多媒體模擬進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。雖然這樣的實(shí)驗(yàn)跟實(shí)際的實(shí)物實(shí)驗(yàn)有比較大的差距，但也能解決實(shí)驗(yàn)的一些問題，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)思維，因此這樣的實(shí)驗(yàn)也是值得肯定的。實(shí)驗(yàn)不拘一格，這是對(duì)學(xué)生的一種考驗(yàn)，也是教學(xué)改革的重要方向。教師不給學(xué)生做出實(shí)驗(yàn)規(guī)劃，讓學(xué)生自由進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，能夠更好地激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力。“教無定法，貴在得法”。讓學(xué)生自覺地進(jìn)行生活性的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，是最得法的表現(xiàn)，也是培養(yǎng)學(xué)生綜合能力的最好辦法。

高中生物實(shí)驗(yàn)對(duì)操作條件要求比較高，教師在選擇實(shí)驗(yàn)內(nèi)容時(shí)，要根據(jù)學(xué)生接受能力，以及實(shí)驗(yàn)操作難度，做出精心篩選，進(jìn)行優(yōu)化處理，讓學(xué)生能順利進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，形成學(xué)科認(rèn)知基礎(chǔ)。實(shí)驗(yàn)是理論與實(shí)踐相結(jié)合的學(xué)習(xí)活動(dòng)，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科能力有重要作用。因此教師要從教學(xué)實(shí)踐出發(fā)，為學(xué)生提供實(shí)驗(yàn)機(jī)會(huì)，讓實(shí)驗(yàn)教學(xué)成為學(xué)科教學(xué)的重要手段。

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（責(zé)編 盧建龍）