秦秀雪
【摘要】本文論述創(chuàng)新生物實驗教學的途徑,提出創(chuàng)新實驗可從與生活生產(chǎn)環(huán)境相結(jié)合、開發(fā)新實驗、改進原有實驗、以定量實驗代替定性實驗、尋找具有育人效果的課題五個方向選題,以達到創(chuàng)新生物實驗教學、激發(fā)學生實驗探究主動性的目的。
【關鍵詞】生物實驗教學 創(chuàng)新 意義 策略
選題方向
【中圖分類號】G 【文獻標識碼】A
【文章編號】0450-9889(2018)10A-0123-02
筆者曾參加2017年全國中小學實驗教學說課活動,收獲頗豐,尤其對創(chuàng)新生物實驗教學方面有一些思考,現(xiàn)從創(chuàng)新實驗的意義、策略和選題方向三方面談一談自己的看法。
一、創(chuàng)新實驗教學的意義
(一)落實新課標,發(fā)展生物學科核心素養(yǎng)
生物學新課標的基本理念以核心素養(yǎng)為宗旨,教學過程中重實踐。基于核心素養(yǎng)的實驗教學,培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)、解決問題的能力和探究、實踐、創(chuàng)新能力,崇尚并形成科學思維,提升社會責任感和正確的生命觀。教師關注引導學生科學探究,引導學生猜想假設,關注學生質(zhì)疑,關注學生理性思維的發(fā)展,凸顯了生物學科對學生的成長起到了終身發(fā)展的育人價值,讓學生做一個有智慧的人。學生體會和認識到生物科學技術在醫(yī)藥健康、食品安全等方面對人類生活質(zhì)量的提高所發(fā)揮的作用和重大貢獻。
(二)推動教師專業(yè)成長,生成高效課堂,促進人才培養(yǎng)
教師的專業(yè)發(fā)展是提高教育質(zhì)量的關鍵,是學生發(fā)展的根本保障。創(chuàng)新實驗教學,使實驗由不明顯到清晰,由不可能到神奇,由抽象到形象,突破教學重難點。在此過程中,教師必須鉆研課標和教材,吃透實驗原理,不斷發(fā)現(xiàn),不斷思考,尋找突破和改進。
二、借鑒“新”實驗
筆者通過觀看歷屆全國中小學實驗教學說課活動的視頻,總結(jié)了一些比較新穎的實驗,現(xiàn)一一論述。教師不妨借鑒或改進這些實驗,以提高實驗教學效果。
(一)“新增”實驗目的
教材中的實驗目的多以滿足大部分學生的需求為出發(fā)點,缺乏一定的針對性。教師可根據(jù)學情新增實驗目的,擴大生物課堂的容量,滿足不同層次學生的不同需求,使得不同層次的學生都能獲得發(fā)展,開闊視野,培養(yǎng)其積極思考、科學探究的精神。例如,陳雪華老師在“綠葉中色素的提取與分離”實驗中新增兩項實驗目的:①探究幾種不同綠葉中含有哪些色素;②比較綠葉與黃葉中色素的差異,使得學生對葉子中的色素有更加全面的認識。
(二)“新”裝置儀器
新裝置儀器主要指利用生活中易獲得的材料自制教學具。筆者認為,自制教具的優(yōu)勢有如下幾個方面。首先,一些學校的生物實驗室缺乏完整的實驗設備,導致部分實驗難以開展。如果教師能充分利用生活中的材料替代缺乏的材料,將有利于實驗教學的順利開展。其次,自制教具更貼近學生的生活,學生更容易獲得熟悉感,從而產(chǎn)生學習興趣,發(fā)展創(chuàng)新精神和動手能力。最后,與運用傳統(tǒng)儀器相比,有些實驗運用自制教具的實驗現(xiàn)象更明顯,可操作性強且環(huán)保。
例如,姜珊老師利用注射器和試管架探究pH對酶活性的影響。顏承祐老師說課的內(nèi)容是探究影響普通卷甲蟲分布的非生物因素,涉及了多功能環(huán)境因素實驗探究實驗箱,解決了一系列實驗難題,體現(xiàn)了自制教學具的優(yōu)勢。還有田玉貞老師的“胸部呼吸運動模擬器”,孫天予老師和郝旭老師的自制光譜儀等都是自制教學具,充分發(fā)揮實驗教學的育人功能,提升師生實驗動手能力。
(三)“新”材料
實驗材料的正確選擇,往往是實驗成功的第一步。雖然教材中的材料為經(jīng)典材料,但是對于一些偏遠地區(qū)的學校來說,不一定能找到相關的素材。因此,教師要充分利用當?shù)氐馁Y源,尋找取材方便、價廉實效的材料,既可以使實驗順利進行,又可以讓學生體驗到探究的樂趣。例如,高中生物實驗“探究植物細胞的失水和吸水”,易沭彤教師選用了黑藻,黑藻細胞的葉綠體很豐富,通過細胞內(nèi)葉綠體的移動方向,可以清晰觀察到質(zhì)壁分離和復原現(xiàn)象;另一位教師則增加了馬齒莧這一材料來探究植物細胞的吸水和失水。這些材料的優(yōu)點是,取材容易,零成本,操作簡單,效果明顯。
(四)“新”方法
實驗方法的改進,可以有效提高實驗效率。例如,在“綠葉中色素的提取和分離”實驗中,課本中采用的研磨法,藥品較多,步驟繁雜,實驗效果不夠理想。廖永梅老師用超聲波提取法提取色素,改進后的實驗,用超聲波處理研磨綠葉后,得到的濾液濃度高,不需要過濾,簡化了操作,節(jié)省了試劑、時間,提升了實驗效果。其實在眼鏡店里面隨處可見超聲波機,師生要善于發(fā)現(xiàn)生活中優(yōu)質(zhì)器材,使生活服務教學,讓生活走進教育。
(五)“新”技術
現(xiàn)代信息技術和教學的深度融合,有利于開闊學生的視野,準確認識實驗的過程和原理,為學生提供更為豐富的實驗探究環(huán)節(jié),讓實驗變得更加直觀化和可視化,尤其使定性到定量更加準確。比如景小軍老師在教學“探究酒精對水蚤心率的影響”實驗時,用電子設備、無線網(wǎng)絡,通過平板電腦顯示顯微鏡下的視野并進行拍照、下載、回放,用云實錄記錄學生實驗數(shù)據(jù),之后繪成散點圖,有效克服水蚤計數(shù)的難題。
三、選好生物實驗選題的方向
選擇好的課題是進行深入研究的關鍵,也決定了創(chuàng)新實驗的方向。根據(jù)上文總結(jié)的創(chuàng)新生物實驗的五個途徑,筆者提出如下選題方向。
(一)實驗與生活生產(chǎn)環(huán)境相結(jié)合。這樣的課題能彰顯生命健康,突出生物對社會發(fā)展、科技進步的重要作用,比如某初中生物教師設計實驗“模擬探究水污染對生物的影響以及生物的凈化作用”,這個話題利于強化學生環(huán)保意識,樹立“綠水青山就是金山銀山”的理念,形成生態(tài)意識。
(二)開發(fā)新實驗。教師可研究他人的創(chuàng)新實驗,并找到其中可以再拓展的內(nèi)容,如實驗室驗證可行性、初高中銜接、中高考題目等。以第四屆說課大賽范斌老師的實驗教學說課“二氧化碳是光合作用必須的原料嗎”為例,范老師在此實驗中引入高中的葉圓片法,體現(xiàn)了初高中教學的聯(lián)系,為高中的學習打下了基礎。
(三)改進原有實驗。如高中生物“探究影響酶活性的條件”實驗,沒有給出具體裝置和步驟,吳書玥老師用分解圈法檢測酶活性,此實驗安全簡單、效果明顯、利于推廣。
(四)多用定量實驗代替定性實驗。增加定量實驗是初高中生物教材改進的方向。如趙盼盼老師定量法改進“酶特性的綜合探究實驗”,使學生的理性思維得到了很好的拓展。
(五)尋找具有育人效果的課題。如初中生物教師程兆潔的課題“失戀的果蠅也酗酒呢?——動物行為探究實驗”,這個話題在激發(fā)學生興趣的基礎上,讓學生善于觀察、提出問題,引導學生走出科學探究的第一步。動物也有情緒反應,教會學生敬畏生命、善待生命,具有深遠的教育意義。
提高實驗教學的有效性,需要教師不斷提高自身的素養(yǎng),順應時代發(fā)展創(chuàng)新實驗教學,有效激發(fā)學生主動參與實驗探究,提升學生的綜合科學素養(yǎng)。