優(yōu)化實(shí)驗(yàn)，讓生物課堂培養(yǎng)學(xué)生探究能力

摘 要：隨著新課改理念的深入推進(jìn)，高中生物教學(xué)充分體現(xiàn)了以生為本的教學(xué)原則。教學(xué)中不斷優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生探究問(wèn)題的能力。這就發(fā)揮了學(xué)生的課堂主體作用與教師的主導(dǎo)作用，更讓學(xué)生在科學(xué)探索中促進(jìn)思維的發(fā)展。基于此，教師在教學(xué)中要不斷創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)，利用實(shí)驗(yàn)來(lái)培養(yǎng)學(xué)生探究知識(shí)的能力，拓寬學(xué)生的知識(shí)視野，并讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到實(shí)驗(yàn)在生物學(xué)習(xí)中的重要性。

關(guān)鍵詞：高中生物;探究能力;實(shí)驗(yàn)優(yōu)化

中圖分類(lèi)號(hào)：G63? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1673-9132（2022）05-0061-02

DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2022.05.030

眾所周知，生物是自然學(xué)科的一個(gè)分支，生物學(xué)的研究與發(fā)展需要通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)完成。因此，在高中生物教學(xué)中要通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)啟發(fā)學(xué)生的思維，并引導(dǎo)學(xué)生樹(shù)立正確的發(fā)展觀。實(shí)驗(yàn)教學(xué)既能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，又能幫助學(xué)生從實(shí)驗(yàn)中總結(jié)規(guī)律。同時(shí)，還能培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、分析能力等，進(jìn)而促進(jìn)學(xué)生思維能力的提高。所以，教師要不斷優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生在探究實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與規(guī)律的過(guò)程中提高獲取知識(shí)的能力。這樣才能真正促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。

一、更新教學(xué)理念，提高教師教學(xué)能力

布魯姆教學(xué)觀告訴我們，不斷更新教育教學(xué)理念是教師必須具備的專(zhuān)業(yè)素質(zhì)。我們知道，實(shí)驗(yàn)是高中生物教學(xué)中的重要內(nèi)容，是學(xué)生獲取知識(shí)的有效途徑。同時(shí)，實(shí)驗(yàn)可以培養(yǎng)學(xué)生的觀察、歸納等諸多能力。因此，重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)是教師必須具備的理念。重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)首先要提高教師的專(zhuān)業(yè)能力，通過(guò)教師專(zhuān)業(yè)化的教學(xué)方式激發(fā)學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的熱情，進(jìn)而開(kāi)展探究學(xué)習(xí)活動(dòng)。這就需要加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)課程教師的專(zhuān)業(yè)技能培訓(xùn)，不斷提高教師的整體教學(xué)水平。既要重視教師的專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)，也要重視教師的實(shí)踐能力，從整體上提高教師隊(duì)伍的綜合素養(yǎng)。生物是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為研究方法的學(xué)科。教師必須要發(fā)揮自身的引導(dǎo)與點(diǎn)撥作用，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中有所收獲。例如，在開(kāi)展“光合作用原理的應(yīng)用”時(shí)，教師可首先引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)舊知，并提出相應(yīng)的問(wèn)題讓學(xué)生合作探究。在復(fù)習(xí)舊知識(shí)模塊中，要求學(xué)生能夠熟記光合作用過(guò)程的框架圖，同時(shí)利用植物的二氧化碳變化趨勢(shì)圖進(jìn)行探究。這樣，學(xué)生能夠?qū)舆@兩個(gè)模塊知識(shí)，并基本上掌握了大部分基礎(chǔ)知識(shí)，最后再運(yùn)用所學(xué)知識(shí)來(lái)對(duì)例題進(jìn)行解答。這樣有利于學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與規(guī)律進(jìn)行深入認(rèn)識(shí)。

二、優(yōu)化實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ?，激活學(xué)生主體意識(shí)

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在諸多弊端，因此教師要積極轉(zhuǎn)變教育教學(xué)觀念，探索與實(shí)踐新課改理念，充分發(fā)揮學(xué)生的課堂主體作用，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中優(yōu)化教學(xué)模式，引導(dǎo)學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)過(guò)程，充分體現(xiàn)以生為本的教學(xué)原則。例如，在開(kāi)展“ATP的主要來(lái)源——細(xì)胞呼吸”這個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí)，為了激活學(xué)生的主體意識(shí)，也為了能夠激活學(xué)生的思維，教師可采用創(chuàng)設(shè)情境的方式，提問(wèn)如新鮮的面包為什么是松軟的，過(guò)了一段時(shí)間就會(huì)變硬？這種與學(xué)生日常生活相關(guān)的問(wèn)題情境能激活學(xué)生的求知欲，從而認(rèn)真思考教師提出的問(wèn)題。接著，師生一起開(kāi)展實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生分別把面粉揉成一個(gè)小面團(tuán)，面團(tuán)的密度越細(xì)越好。再讓學(xué)生把一定重量的酵母粉揉進(jìn)面團(tuán)中去，用保鮮膜把面團(tuán)包裹好，放在實(shí)驗(yàn)室中一段時(shí)間。等到時(shí)間一到就拆開(kāi)保鮮膜觀察面團(tuán)有什么變化。在學(xué)生等待的時(shí)間，教師不妨給他們提出這樣的問(wèn)題：“酵母菌細(xì)胞呼吸是否需要氧氣？”“有氧與無(wú)氧條件下都能進(jìn)行細(xì)胞呼吸嗎？”讓學(xué)生思考并討論，這有利于學(xué)生接下來(lái)深入觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行總結(jié)，從而掌握細(xì)胞呼吸的規(guī)律。整個(gè)教學(xué)過(guò)程都充分發(fā)揮出學(xué)生的課堂主體作用，體現(xiàn)了以培養(yǎng)學(xué)生探究學(xué)習(xí)能力為目的的教學(xué)過(guò)程，更促進(jìn)了學(xué)生的全面發(fā)展。

三、改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案，滲透思想方法教育

實(shí)驗(yàn)的目的是觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，總結(jié)實(shí)驗(yàn)規(guī)律。為了更好地開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)，教師要不斷改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中滲透思想方法教育，提高學(xué)生探究問(wèn)題的能力。首先，要合理選擇實(shí)驗(yàn)器材。課本中的實(shí)驗(yàn)材料為了適應(yīng)大多數(shù)地區(qū)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，因而具有普遍性特征。為了取得良好的實(shí)驗(yàn)效果，教師必須選擇適合本地方實(shí)驗(yàn)要求的材料。其次，教師要不斷改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方法。由于多種原因，有些學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中很難真正完成實(shí)驗(yàn)。此時(shí)，就需要教師改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方法，努力做到化繁為簡(jiǎn)，并適當(dāng)增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的趣味性，從而讓實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行。在開(kāi)展“玫瑰精油的提取”這個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí)，課本中建議用鮮玫瑰花來(lái)進(jìn)行，但玫瑰花的成本大而且提取率較低，所以通常采用月季花來(lái)代替實(shí)驗(yàn)。而且學(xué)生生活中常見(jiàn)實(shí)驗(yàn)材料能激發(fā)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣，有利于實(shí)驗(yàn)教學(xué)順利地開(kāi)展。本實(shí)驗(yàn)采用了蒸氣蒸餾法，因?yàn)槊倒寰鸵讚]發(fā)、難溶于水、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。然而，學(xué)生并不理解為什么采用這種方法。原來(lái)，只有蒸餾的玫瑰精油當(dāng)中才含有天然的玫瑰臘，在18-20攝氏度時(shí)蒸餾的玫瑰精油會(huì)呈現(xiàn)黏稠狀直至結(jié)晶。通過(guò)這樣的分析、解釋與引導(dǎo)，不僅讓學(xué)生對(duì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生了興趣，也讓學(xué)生初步形成了實(shí)驗(yàn)的思想方法。

四、進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)，注重實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程

眾所周知，生物教學(xué)中實(shí)驗(yàn)是必不可少的教學(xué)內(nèi)容，是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力的有效途徑。然而，傳統(tǒng)的生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中學(xué)生被動(dòng)地參與實(shí)驗(yàn)，這不利于調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性與主動(dòng)性。隨著新課改的實(shí)施，實(shí)驗(yàn)教學(xué)要能夠激活學(xué)生的思維，同時(shí)讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中進(jìn)行觀察、分析、歸納、總結(jié)等過(guò)程，從而讓學(xué)生經(jīng)過(guò)推理與驗(yàn)證實(shí)現(xiàn)探究學(xué)習(xí)的目的。實(shí)踐證明，學(xué)生親歷實(shí)驗(yàn)與發(fā)現(xiàn)的過(guò)程，不僅能激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，還有利于促進(jìn)其對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生靈感。例如，在教學(xué)“植物激素”時(shí)，實(shí)驗(yàn)可以還原當(dāng)年科學(xué)家是如何發(fā)現(xiàn)激素的。此外，還有生物膜流動(dòng)鑲嵌模型的提出、光合作用發(fā)現(xiàn)史等，這些都體現(xiàn)了創(chuàng)新思維。基于此，在開(kāi)展探究實(shí)驗(yàn)中培養(yǎng)學(xué)生的探究意識(shí)是必要的。因?yàn)檫@樣可以?xún)?yōu)化學(xué)生的思維方式，培養(yǎng)學(xué)生堅(jiān)持不懈的科學(xué)研究精神，同時(shí)也讓學(xué)生經(jīng)歷了探究知識(shí)的過(guò)程。所以，在實(shí)驗(yàn)條件允許的情況下，教師應(yīng)該給學(xué)生提供充分的思考、討論、合作等空間，甚至讓學(xué)生把自己的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)方法與科學(xué)家當(dāng)年采取的實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行類(lèi)比，從中發(fā)現(xiàn)自己的不足之處。這樣，才能切實(shí)培養(yǎng)學(xué)生的探究學(xué)習(xí)能力，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，從而促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。

五、重視合作實(shí)驗(yàn)，努力做到知行合一

著名的教育家陶行知倡導(dǎo)“知行合一”教學(xué)理論，注重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力。在高中生物教學(xué)中，開(kāi)展探究性實(shí)驗(yàn)既可以培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手操作能力，又可以提高學(xué)生的探究學(xué)習(xí)能力，從而做到知行合一。如實(shí)驗(yàn)過(guò)程中很多學(xué)生并不知道如何準(zhǔn)確使用實(shí)驗(yàn)器材，這就需要學(xué)生開(kāi)展自主實(shí)驗(yàn)。通過(guò)相互之間的合作，做到取長(zhǎng)補(bǔ)短，讓每個(gè)人的思維在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中得到碰撞。同時(shí)，要學(xué)習(xí)他人的科學(xué)態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的精神，學(xué)習(xí)自己想不到的探究方法，不斷彌補(bǔ)自己的不足。培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)實(shí)驗(yàn)態(tài)度不是獨(dú)立就能完成的，需要借鑒與合作。同時(shí)，我們不應(yīng)該僅關(guān)注學(xué)生的實(shí)驗(yàn)成功與否，而是要了解學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中如何處理遇到的問(wèn)題，看他們?nèi)绾畏治鰡?wèn)題、提出假設(shè)、建立聯(lián)系，進(jìn)而找到解決問(wèn)題的辦法。只有這樣，才能讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中實(shí)現(xiàn)知行合一。如取材中洋蔥根尖的取材是否長(zhǎng)度合適，還原糖鑒定的果實(shí)底色是否為淺色等。能夠正確分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果誤差，必須有數(shù)理統(tǒng)計(jì)的支持。對(duì)于實(shí)驗(yàn)中存在的誤差或錯(cuò)誤以及對(duì)數(shù)據(jù)的判定與鑒別，需要有豐富的理論知識(shí)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來(lái)作為依據(jù)。這樣，才能正確判斷結(jié)果，為及時(shí)改進(jìn)實(shí)驗(yàn)提供支持。

六、開(kāi)展自主實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生探究能力

新課改強(qiáng)調(diào)課堂教學(xué)應(yīng)該充分體現(xiàn)學(xué)生的課堂主體地位，注重培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。這就需要學(xué)生開(kāi)展自主實(shí)驗(yàn)，這樣既能增強(qiáng)學(xué)生的合作意識(shí)與競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)，又能額能力培養(yǎng)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中提出問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題。問(wèn)題沒(méi)有現(xiàn)成答案，必須通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)的觀察、分析等活動(dòng)，最終得出正確的結(jié)論。這樣，才能促使學(xué)生探究能力的提高。例如，在開(kāi)展“植物細(xì)胞質(zhì)壁分離和復(fù)原”這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，就提出這樣的問(wèn)題：為什么在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中要用紫色的洋蔥？把實(shí)驗(yàn)中30%蔗糖溶液換成10%或50%的濃度，實(shí)驗(yàn)會(huì)出現(xiàn)怎樣的結(jié)果？質(zhì)壁分離的條件是什么？再如，在開(kāi)展“細(xì)胞質(zhì)流動(dòng)”這個(gè)實(shí)驗(yàn)中提出這樣的問(wèn)題：為何要選用黑藻作為實(shí)驗(yàn)材料？為何要用葉綠體來(lái)作為參照物觀察細(xì)胞質(zhì)的流動(dòng)？為何要保持細(xì)胞的活性？這樣的問(wèn)題能促使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中開(kāi)展研究，有利于提高學(xué)生的觀察能力、動(dòng)手能力等。由此可見(jiàn)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)中教師要不斷改進(jìn)實(shí)驗(yàn)。尤其是學(xué)生的自主實(shí)驗(yàn)，促進(jìn)他們自主探究，進(jìn)而促進(jìn)思維能力的提高。特別是讓學(xué)生親自動(dòng)手操作，有利于提高學(xué)生的實(shí)踐能力。

綜上所述，高中生物教學(xué)中優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力。所以，教師應(yīng)該本著新課改理念，在教學(xué)中充分認(rèn)識(shí)到優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)提高學(xué)生探究學(xué)習(xí)能力的重要性。這樣，才能不斷優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)獲取知識(shí)，并學(xué)會(huì)觀察、分析、歸納與總結(jié)等，進(jìn)而提升學(xué)生的探究學(xué)習(xí)能力。只要我們充分踐行新課改理念，充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果，就一定會(huì)促進(jìn)學(xué)生探究學(xué)習(xí)能力的提高。

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[責(zé)任編輯 胡雅君]

作者簡(jiǎn)介：田雅麗（1988.9— ），女，漢族，甘肅鎮(zhèn)原人，一級(jí)教師，研究方向：高中生物教學(xué)。