方娟
摘 要:生物以實驗為主,具有實驗性、實踐性和科學(xué)性,在新世紀,越發(fā)凸顯出它的獨特的前言學(xué)科的魅力。文章從高中生物實驗教學(xué)的必要性出發(fā),探討了國內(nèi)外的實驗探究的理論和實踐,論述高中生物教學(xué)中注重生物實驗,培養(yǎng)實踐能力的三點體會。
關(guān)鍵詞:高中生物;實驗;實踐能力;培養(yǎng)策略
實驗是生物學(xué)科的主要特點,是生物教學(xué)的主要方法,也是生物知識學(xué)習(xí)和探究的主要渠道。高中生物教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生實驗?zāi)芰?,提高實踐能力是生物教學(xué)的主要目標(biāo)。如何在高中生物教學(xué)中,借助于實驗,培養(yǎng)和提高學(xué)生的綜合實踐能力,不容小覷。
一、 生物教學(xué)實驗的必要性
高中生物教學(xué)科學(xué)方法思維導(dǎo)圖
高中生物教學(xué)方法可以用思維導(dǎo)圖表示為:
從這個高中生物教學(xué)和學(xué)習(xí)的方法論的導(dǎo)圖中,不難看出“實驗法”是獲得經(jīng)驗性材料的主要方法之一。
另外,從思維導(dǎo)圖中我們還看出獲得經(jīng)驗性材料的方法很多,如觀察、調(diào)查、模擬和實驗等,而這四個方法的總和是“科學(xué)探究”。
二、 國內(nèi)外實驗的理論和實踐分析
1. 國內(nèi)的生物實驗理論和實踐
周美珍主編的《生物教育學(xué)》將生物實驗分為三大類:演示實驗、學(xué)生實驗和課外實驗。
學(xué)生實驗分為驗證性和探究型。課外實驗不受課堂45分鐘的限制,廣開實驗途徑,學(xué)生親自動手實驗,培養(yǎng)獨立實驗、合作實驗的能力。
2. 教材輔助資料的實驗分類
教材、教輔資料、教學(xué)大綱對實驗進行了明確的分類,可以簡單用導(dǎo)圖表示為:
克洛普弗等30多位學(xué)者認為科學(xué)實驗包括:按既定程序進行實驗操作和驗證活動;以個性發(fā)展為主的技能訓(xùn)練——凱勒計劃;通過實驗的發(fā)現(xiàn)活動等,對國外的實驗的理論和實踐的分析,不難看出國外的實驗與國內(nèi)的實驗稍有不同,外國學(xué)者更關(guān)注高中生物實驗的“授人漁”。
三、 開展實驗教學(xué)、提升實踐能力的主要策略
1. 創(chuàng)設(shè)實驗情境,激發(fā)探究欲望
實驗情境的創(chuàng)設(shè),是培養(yǎng)探究欲望的主要方式之一。
“酵母菌細胞的呼吸方式”的教學(xué)時,教師呈現(xiàn)酵母菌在做面包、釀酒等中運用的情境,引導(dǎo)學(xué)生思考,酵母菌在制作面點時可以使面發(fā)酵——發(fā)面,主要原因是酵母菌可以產(chǎn)生二氧化碳。
再提出問題:如何驗證酵母菌發(fā)酵的過程中產(chǎn)生了二氧化碳?你能否實驗酵母菌發(fā)酵是有氧呼吸還是無氧呼吸?
問題的提出,除了激發(fā)探究的欲望,也給學(xué)生實驗暗示了方法的引導(dǎo),也給出思維的關(guān)鍵點,讓學(xué)生明確實驗的任務(wù)和實驗的重心。
2. 結(jié)合實驗特點,培養(yǎng)學(xué)生探究能力
高中生物實驗以探究為主,實驗的最終歸宿是通過實驗,培養(yǎng)學(xué)生的探究能力。
如“酵母菌細胞的呼吸方式的探究”實驗,應(yīng)探究酵母菌的發(fā)酵方式是有氧呼吸還是無氧呼吸,明確有氧呼吸和無氧呼吸的不同,以及共同點——都有二氧化碳的產(chǎn)生,因此,這個實驗的主要環(huán)節(jié)應(yīng)在二氧化碳和酒精的檢驗方法環(huán)節(jié)方面,不能忽略。
在這個基礎(chǔ)上設(shè)計實驗:
O2的有無CO2和酒精的生成反應(yīng)物的量、反應(yīng)時間、pH值、溫度、酵母菌的活性等
再引導(dǎo)學(xué)生思考:怎樣保證酵母菌在整個實驗過程中正常生活?(1)條件適宜;(2)給予充足的養(yǎng)料。再引導(dǎo)學(xué)生考慮CO2和酒精的檢測,以及設(shè)計實驗裝置。
3. 小組合作,提高合作能力
如“酵母菌細胞的呼吸”的探究實驗,教師給出實驗設(shè)置,讓學(xué)生以小組為單位,說出實驗裝置的弊端和可以改進的地方,再合作探討如何改進裝置,以收到更好的實驗效果。
如對于“降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶”的教學(xué)時,教師提出這節(jié)課的主要問題——主要學(xué)習(xí)目標(biāo):細胞代謝為什么離不開酶?酶的本質(zhì)是什么?酶的特性和影響酶活性的因素有哪些?再呈現(xiàn)斯巴蘭讓尼的研究鷹的消化作用的情景,讓學(xué)生根據(jù)這個情境猜想斯巴蘭讓尼實驗的目的是什么?肉塊會不會消失?如何驗證自己的猜想?
之后,小組合作設(shè)計實驗方案,進行合作實驗,并對實驗現(xiàn)象進行分析和歸納,既突出生物實驗的探究性,也培養(yǎng)合作意識。
實驗是生物學(xué)科的主要特點,實驗也是生物教學(xué)的主要教學(xué)手段,更是生物學(xué)習(xí)的主要方法。近年來,高考試卷上的實驗探究題逐漸增多,教師應(yīng)充分認識到實驗的重要性,將實驗貫徹到教堂內(nèi)外,讓實驗成為生物教學(xué)的主題,讓學(xué)生在實驗中發(fā)展能力、提高技能,從而提高實踐能力和綜合素養(yǎng),提高生物學(xué)習(xí)的質(zhì)量和效果,讓探究實驗在高中生物教學(xué)中綻放探究、實驗、實踐之花。
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