核心素養(yǎng)下中學(xué)生物實(shí)驗(yàn)信息化教學(xué)探究

王淑蘭

【摘 要】本文從實(shí)驗(yàn)信息化教學(xué)的重要性、實(shí)施策略以及理性分析三個(gè)方面進(jìn)行探討，利用基礎(chǔ)設(shè)施、樹立實(shí)驗(yàn)意識(shí)，提出實(shí)驗(yàn)問題、加強(qiáng)科學(xué)探究，重視實(shí)驗(yàn)過程、培養(yǎng)科學(xué)思維，分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果、培養(yǎng)責(zé)任意識(shí)，以期推動(dòng)中學(xué)生物教學(xué)得到有效開展。

【關(guān)鍵詞】生物實(shí)驗(yàn) 核心素養(yǎng) 信息化

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

【文章編號(hào)】0450-9889（2020）01B-0051-02

生物是一門培養(yǎng)創(chuàng)新能力和探究能力的學(xué)科，因此除了理論教學(xué)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)在課堂中占有相當(dāng)大的比例。然而受應(yīng)試教育的影響，很多教師在生物課堂中忽視實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，采用“滿堂灌”的教學(xué)模式實(shí)施教學(xué)，導(dǎo)致學(xué)生缺乏對(duì)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的積極性，久而久之實(shí)驗(yàn)技能無(wú)法得到提升，失去了學(xué)習(xí)信心。為了解決這一問題，教師可以運(yùn)用現(xiàn)代化教學(xué)工具，在實(shí)驗(yàn)課堂中開展信息化教學(xué)，以此活化教學(xué)過程，從而增加實(shí)驗(yàn)教學(xué)的趣味性和科學(xué)性，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

一、開展中學(xué)生物實(shí)驗(yàn)信息化教學(xué)的重要性

（一）激發(fā)學(xué)習(xí)興趣

常言道，興趣是第一任老師。在學(xué)習(xí)任何一項(xiàng)技能時(shí)，如果從興趣入手，那么整個(gè)過程就會(huì)變得更加輕松和愉快。實(shí)驗(yàn)教學(xué)也不例外，教師在開展教學(xué)活動(dòng)時(shí)，如果從學(xué)生的興趣出發(fā)選擇教學(xué)方法和教學(xué)工具，那么就可達(dá)到預(yù)期的教學(xué)目標(biāo)，提升教學(xué)效果。實(shí)驗(yàn)教學(xué)信息化就是運(yùn)用聲音、圖片、動(dòng)畫等因素將實(shí)驗(yàn)過程形象地展現(xiàn)出來，從而刺激學(xué)生的感官，使實(shí)驗(yàn)教學(xué)變得更加生動(dòng)，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，活化教學(xué)活動(dòng)。

（二）節(jié)省教學(xué)時(shí)間

實(shí)驗(yàn)是一個(gè)鍛煉學(xué)生動(dòng)手能力和實(shí)踐能力的過程，其復(fù)雜和漫長(zhǎng)的特性讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中學(xué)習(xí)有些不切實(shí)際。如果教師完全按照教材中的內(nèi)容將實(shí)驗(yàn)方法和過程一一講解，那么會(huì)花費(fèi)很多時(shí)間，影響教學(xué)進(jìn)度。因此教師可以利用信息技術(shù)將實(shí)驗(yàn)過程展示。這樣不但可以加強(qiáng)學(xué)生的理解，而且可以提高教學(xué)效率，從而使得實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)更加充實(shí)和有趣。

（三）拓展教學(xué)寬度

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)只是以教材為依據(jù)，其內(nèi)容比較單調(diào)，而信息化教學(xué)不但讓教學(xué)內(nèi)容變得更加豐富，而且能將抽象的實(shí)驗(yàn)變得更加形象，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。一來能加強(qiáng)學(xué)生對(duì)課堂知識(shí)的探究，進(jìn)行自主思考，構(gòu)建知識(shí)框架;二來能拓展教學(xué)寬度，使得課堂教學(xué)變得更加豐富多彩，打開學(xué)生的眼界。

二、核心素養(yǎng)下開展實(shí)驗(yàn)信息化教學(xué)的策略

（一）利用基礎(chǔ)設(shè)施，樹立實(shí)驗(yàn)意識(shí)

為了推進(jìn)生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)，學(xué)校應(yīng)該加大對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施的投入，使實(shí)驗(yàn)教學(xué)更加信息化和科學(xué)化，從而確保每位學(xué)生都能得到高質(zhì)量的實(shí)驗(yàn)機(jī)會(huì)，積極地投入實(shí)驗(yàn)教學(xué)中去。對(duì)于教師而言，要善用這些基礎(chǔ)設(shè)施來開展教學(xué)活動(dòng)，使實(shí)驗(yàn)課堂變得更加靈活和高效，吸引學(xué)生主動(dòng)探究生物實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)驗(yàn)意識(shí)，使學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)操作拓展生物思維，促進(jìn)其成長(zhǎng)和發(fā)展。

例如，在教學(xué)《練習(xí)使用顯微鏡》這一實(shí)驗(yàn)時(shí)，筆者將《顯微鏡的使用》這部分內(nèi)容錄制成微課供學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)。

（1）對(duì)光。低倍度下對(duì)準(zhǔn)通光孔，用左眼觀看，轉(zhuǎn)動(dòng)反光鏡直到看到明亮的視野，此時(shí)說明已經(jīng)調(diào)好光。

（2）觀察。將觀察的標(biāo)本放在載物臺(tái)上，并正對(duì)通光孔。之后將鏡筒慢慢調(diào)整接近標(biāo)本，眼睛要一直盯住目鏡，直到物象清晰為止。

經(jīng)過這一微課的學(xué)習(xí)，使學(xué)生在接下來的操作中更加靈活，減少出錯(cuò)率。因此基礎(chǔ)設(shè)施的利用能培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)意識(shí)，提高學(xué)生動(dòng)手能力。

（二）提出實(shí)驗(yàn)問題，加強(qiáng)科學(xué)探究

學(xué)習(xí)的過程就是問題的解答過程，只有通過不斷地提問，才能使學(xué)生的思維得到拓展，并將已有的知識(shí)與新知識(shí)進(jìn)行融合，解答問題?？梢姡瑔栴}的提出彰顯了學(xué)生的知識(shí)水平。為了培養(yǎng)學(xué)生的問題意識(shí)，加強(qiáng)對(duì)實(shí)驗(yàn)的科學(xué)探究，教師可以運(yùn)用信息技術(shù)，將實(shí)驗(yàn)的原理以及實(shí)驗(yàn)的操作過程中的問題進(jìn)行總結(jié)，使學(xué)生以小組的形式對(duì)其進(jìn)行探究。讓學(xué)生經(jīng)過不斷地分析和思考，找出更好、更有效的方法。這樣在鍛煉學(xué)生解決問題的同時(shí)，發(fā)揮學(xué)生的想象力，完成實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目標(biāo)，促進(jìn)核心素養(yǎng)的發(fā)展。

例如，在教學(xué)《綠色植物的蒸騰作用》這一實(shí)驗(yàn)時(shí)，筆者運(yùn)用多媒體呈現(xiàn)這一實(shí)驗(yàn)的有關(guān)問題：“什么是蒸騰作用？”“在炎熱的夏天，植物會(huì)不會(huì)中暑？”“植物中蒸騰作用的器官是什么？”通過問題的提出，讓驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)變成了探究實(shí)驗(yàn)。之后筆者將學(xué)生分成若干小組，讓他們熟悉實(shí)驗(yàn)用具、掌握實(shí)驗(yàn)原理、制訂實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，使學(xué)生在小組探究中發(fā)揮自身的想象力。運(yùn)用簡(jiǎn)單且可行的方法開展實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的探究意識(shí)和合作能力，為學(xué)生今后的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

（三）重視實(shí)驗(yàn)過程，培養(yǎng)科學(xué)思維

實(shí)驗(yàn)教學(xué)通常分為四個(gè)部分，包括實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)過程、實(shí)驗(yàn)結(jié)果。實(shí)驗(yàn)過程是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的核心部分，其主要體現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)的原則以及思想，使學(xué)生在操作的過程中，培養(yǎng)科學(xué)思維和探究意識(shí)，因此教師要重視這一部分內(nèi)容。為了將教學(xué)效果提升，教師在教學(xué)時(shí)可以運(yùn)用信息技術(shù)將實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的可能性進(jìn)行展示，讓學(xué)生發(fā)揮想象，對(duì)其中的不足進(jìn)行分析，然后提出可行性建議，完善實(shí)驗(yàn)過程。以此增強(qiáng)學(xué)生的科學(xué)探究能力，發(fā)展學(xué)生的生物核心素養(yǎng)，為今后的成長(zhǎng)和發(fā)展創(chuàng)造有利的條件。

例如，在教學(xué)《綠葉在光下產(chǎn)生氧氣》這一演示實(shí)驗(yàn)時(shí)，筆者運(yùn)用多媒體將教材中這一實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行展示，之后讓學(xué)生以小組的形式對(duì)這一實(shí)驗(yàn)裝置中的問題進(jìn)行分析。學(xué)生經(jīng)過分析發(fā)現(xiàn)，第一，實(shí)驗(yàn)中因?yàn)槁┒诽?dǎo)致植物在這一空間中無(wú)法得到舒展，所以影響對(duì)光的吸收。第二，因?yàn)樗械亩趸嫉暮勘瓤諝庵械纳?，所以影響了光合作用的速度。第三，漏斗柄較長(zhǎng)，在倒插的過程中容易進(jìn)空氣，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。學(xué)生對(duì)這些不足進(jìn)行分析之后，通過改進(jìn)和創(chuàng)新，將實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行了優(yōu)化，從而使得實(shí)驗(yàn)過程更加科學(xué)，也更加節(jié)能，消除了實(shí)驗(yàn)誤差，最終取得了預(yù)期的實(shí)驗(yàn)效果。

（四）分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，培養(yǎng)責(zé)任意識(shí)

教師在分析實(shí)驗(yàn)原理，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)之后，就要對(duì)實(shí)驗(yàn)成果進(jìn)行分析，為實(shí)驗(yàn)畫上完美的句號(hào)。很多實(shí)驗(yàn)成果在分析時(shí)比較復(fù)雜，尤其是一些數(shù)據(jù)的分析。如果只是單純地觀看那么無(wú)法得到有效的信息。這時(shí)教師可以運(yùn)用信息技術(shù)將實(shí)驗(yàn)成果進(jìn)行展示，幫助學(xué)生形象地分析實(shí)驗(yàn)，得出結(jié)論。以此培養(yǎng)學(xué)生的責(zé)任意識(shí)，從而使學(xué)生更加努力學(xué)習(xí)生物知識(shí)，并運(yùn)用生物知識(shí)解釋生命現(xiàn)象和生命規(guī)律。

例如，在教學(xué)《人類的形狀及遺傳》這一課時(shí)，為了讓學(xué)生掌握這節(jié)課的重點(diǎn)知識(shí)，筆者讓學(xué)生對(duì)周圍的人群進(jìn)行調(diào)查，調(diào)查內(nèi)容包括有無(wú)酒窩、有無(wú)耳垂、有無(wú)多指、是否色盲、拇指彎與直等。學(xué)生收集了 200 人的樣本，并對(duì)調(diào)查得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，對(duì)調(diào)查得到的實(shí)驗(yàn)值與理論值進(jìn)行對(duì)比。學(xué)生經(jīng)過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)值中，有無(wú)酒窩、有無(wú)耳垂、有無(wú)多指、是否色盲、拇指彎與直的數(shù)量分別為 52，148;125，75;115，85;45，155;65，135。當(dāng)然，從這一數(shù)據(jù)還看不出什么問題。于是，筆者運(yùn)用多媒體將這些數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算和分析，將 P>0.05 的性狀進(jìn)行歸類，發(fā)現(xiàn)這些性狀均符合孟德爾遺傳定律。之后，筆者將一些顯性基因?qū)е碌囊恍┻z傳病進(jìn)行展示，讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析判斷遺傳疾病的發(fā)病率。以此培養(yǎng)學(xué)生責(zé)任意識(shí)。

三、核心素養(yǎng)下開展實(shí)驗(yàn)信息化教學(xué)反思

（一）順應(yīng)課程改革的教學(xué)趨勢(shì)

新課標(biāo)明確提出，中學(xué)生物教師在教學(xué)過程中必須堅(jiān)持先進(jìn)的教學(xué)思想，運(yùn)用現(xiàn)代化教學(xué)工具為學(xué)生開展有效教學(xué)，使學(xué)生在課堂中發(fā)現(xiàn)自己的潛能，通過探討培養(yǎng)自身的生物素養(yǎng)。信息化教學(xué)較較好地體現(xiàn)了這一點(diǎn)。比如，在教學(xué)《克隆》這一實(shí)驗(yàn)課時(shí)，教師無(wú)法將這一過程進(jìn)行口頭闡述，因此可以運(yùn)用信息技術(shù)將這一實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行展示，讓學(xué)生通過觀看視頻了解實(shí)驗(yàn)的過程，明確實(shí)驗(yàn)的本質(zhì)，從而幫助教師完成一些并不可能的實(shí)驗(yàn)任務(wù)。

（二）促進(jìn)中學(xué)生物的教學(xué)發(fā)展

中學(xué)生物知識(shí)比較零碎且抽象，導(dǎo)致很多學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)常常遇到困難。尤其是在實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)上，一些學(xué)生不懂得如何運(yùn)用實(shí)驗(yàn)器材，對(duì)實(shí)驗(yàn)原理和過程掌握不夠熟練，導(dǎo)致在實(shí)驗(yàn)時(shí)常常出現(xiàn)錯(cuò)誤。久而久之，學(xué)生便失去了學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。信息化教學(xué)可使學(xué)生加深實(shí)驗(yàn)的印象，為學(xué)生增加探究的機(jī)會(huì)，使教學(xué)形式多樣化，促進(jìn)學(xué)生實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和核心素養(yǎng)的發(fā)展。例如，在制作臨時(shí)玻片標(biāo)本時(shí)，教師可以將這一過程錄制成微課供學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，從而使學(xué)生不受限制地根據(jù)自己的情況來調(diào)整播放速度，以此體現(xiàn)學(xué)生的主體性。總之，實(shí)施信息化教學(xué)可促進(jìn)中學(xué)生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)開展。

（三）提升生物教師的專業(yè)素養(yǎng)

如果要想在核心素養(yǎng)下的生物實(shí)驗(yàn)課堂中開展信息化教學(xué)，那么教師就要先準(zhǔn)確把握核心素養(yǎng)的內(nèi)涵，并通過培訓(xùn)和自我學(xué)習(xí)來掌握信息技術(shù)的應(yīng)用方法。找到信息技術(shù)與中學(xué)生物實(shí)驗(yàn)的結(jié)合點(diǎn)，從而在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中將信息技術(shù)進(jìn)行融合。同時(shí)，教師要結(jié)合課程教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)提出的教學(xué)要求和學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律設(shè)計(jì)教學(xué)活動(dòng)，以取得預(yù)期的教學(xué)效果。實(shí)驗(yàn)課堂信息化教學(xué)可較好地提升教師的專業(yè)素養(yǎng)和教學(xué)能力，促進(jìn)教師發(fā)展。

在中學(xué)生物實(shí)驗(yàn)課堂中開展信息化教學(xué)時(shí)，除了學(xué)校要為教師提供基礎(chǔ)設(shè)施之外，教師也要學(xué)會(huì)靈活運(yùn)用這些教學(xué)資源。通過不斷創(chuàng)新，將教學(xué)形式和教學(xué)方法進(jìn)行改進(jìn)。拓展教學(xué)寬度，豐富教學(xué)內(nèi)容，從而推動(dòng)中學(xué)生物教學(xué)有效進(jìn)行。

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（責(zé)編 盧建龍）