左開俊 (江蘇省震澤中學(xué) 江蘇蘇州 215235)
“活潑潑地”系杜威的學(xué)生、民國(guó)教育家汪懋祖先生的教育主張。本文“活潑潑”地反思是指用活躍的思維、進(jìn)取的志趣等去思考根植于中學(xué)生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的行為實(shí)踐。中學(xué)生物教學(xué)的核心內(nèi)容是以生物知識(shí)為載體,以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)、科學(xué)方法和科學(xué)思維為目的,倡導(dǎo)“自主、合作、探究”的學(xué)習(xí)方式。在這過程中,生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究素養(yǎng)具有不可替代的作用。但縱觀現(xiàn)實(shí)中學(xué)生物實(shí)驗(yàn)教學(xué),其中還存在著若干值得反思的地方。筆者嘗試從人為因素和條件因素兩個(gè)方面進(jìn)行闡述。
中學(xué)生物教學(xué)大綱明確指明:“中學(xué)生物實(shí)驗(yàn)是為生物教學(xué)服務(wù)的。”中學(xué)生物實(shí)驗(yàn)是生物教學(xué)的重要一環(huán),實(shí)驗(yàn)也是尋求真知的墊腳石。目前,中學(xué)生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開展不到位或效果差,最主要的原因跟施教者的認(rèn)知不夠、目的不明、素養(yǎng)缺乏等有很大的關(guān)聯(lián)。
隨著多媒體技術(shù)的廣泛普及,教師在傳播知識(shí)的方式上有了更多的選擇。利用多媒體制作的動(dòng)畫模擬實(shí)驗(yàn)實(shí)時(shí)性強(qiáng)、成功率高、實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)無污染、實(shí)驗(yàn)過程可重復(fù)、實(shí)驗(yàn)視覺效果佳,甚至可以將肉眼無法洞察的微觀世界超現(xiàn)實(shí)化地展現(xiàn)于宏觀世界。這一系列的優(yōu)點(diǎn)常令部分年輕教師熱衷于開展動(dòng)畫實(shí)驗(yàn)教學(xué),而摒棄了親自動(dòng)手操作的方式。譬如2014年春季的全區(qū)青年教師展示課上,有一位青年教師在講授“物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例”時(shí),將滲透現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)和水分進(jìn)出哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞狀況的實(shí)驗(yàn)全部做成了電腦模擬動(dòng)畫,整堂課中沒有出現(xiàn)一個(gè)真實(shí)的滲透裝置,導(dǎo)致學(xué)生根本就沒有機(jī)會(huì)親自動(dòng)手進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。那么,這堂課已經(jīng)完全脫離了開展生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的本意。
還有部分教師知道理論聯(lián)系實(shí)踐的重要性,但是卻過度追求實(shí)驗(yàn)教學(xué)的“完美性”,即為了實(shí)驗(yàn)教學(xué)中能出現(xiàn)與主觀“預(yù)期”完全吻合的實(shí)現(xiàn)現(xiàn)象或?qū)崿F(xiàn)效果,他們不惜對(duì)實(shí)驗(yàn)材料、實(shí)驗(yàn)藥品甚至實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行摻假。例如,在“探究光對(duì)植物根的生長(zhǎng)影響”的實(shí)驗(yàn)時(shí),有些教師就事先將植物的根彎成所需的模樣,然后固定在與光一致的方位上展現(xiàn)給學(xué)生看,讓學(xué)生得出根的彎曲是由于光造成的。這些做法嚴(yán)重背離了實(shí)踐出真知的科學(xué)道理,使知識(shí)與生活嚴(yán)重脫離。這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)最終造就的要么是一群眼高手低的“理論性人才”,要么是一群善于造假的“偽學(xué)究”。
在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,許多教師非常迷信教材的權(quán)威,他們?cè)谝龑?dǎo)學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的過程中,總是千方百計(jì)地引導(dǎo)學(xué)生按照教材所述或教師“期望”的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象觀察,生怕節(jié)外生枝與教材發(fā)生沖突。有時(shí)候?qū)W生觀察到一些“次要現(xiàn)象”,有些教師要么采取視而不見的態(tài)度,要么采用有意搪塞的方式,而不是科學(xué)合理地利用一些“次要現(xiàn)象”做為反面素材進(jìn)行二次開發(fā)和利用。其實(shí),許多優(yōu)秀的生物創(chuàng)意實(shí)驗(yàn)就是在一些“次要現(xiàn)象”的分析中產(chǎn)生的。
例如,在演示“探究酵母菌細(xì)胞呼吸方式”中的酵母菌有氧呼吸實(shí)驗(yàn)(圖1)時(shí),有些教師只注重引導(dǎo)學(xué)生說出“有一種無色氣體產(chǎn)生,且該氣體能使澄清石灰水變渾濁或使溴麝香草酚藍(lán)水溶液由藍(lán)變綠再變黃”等期望的現(xiàn)象。對(duì)于“在酸性條件下的重鉻酸鉀溶液與該溶液反應(yīng),偶爾也會(huì)變成淡淡的灰綠色”現(xiàn)象,僅一筆帶過或輕描淡寫地說是由于氧氣供應(yīng)不足導(dǎo)致的。其實(shí),上述實(shí)驗(yàn)中偶爾產(chǎn)生的“次要現(xiàn)象”,教師可以當(dāng)堂引導(dǎo)學(xué)生作進(jìn)一步的探究或借此開展對(duì)照實(shí)驗(yàn),通過他們的思考當(dāng)場(chǎng)解決以下一系列問題:“如何給酵母菌提供充足的氧氣?如何讓氧氣與酵母菌充分接觸?”……。這樣可以進(jìn)一步強(qiáng)化和完善實(shí)驗(yàn)體系,從而既開發(fā)了學(xué)生的發(fā)散思維能力,又培養(yǎng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
中學(xué)生物實(shí)驗(yàn)經(jīng)常會(huì)用到一些劇毒性、腐蝕性、有難聞氣味的實(shí)驗(yàn)試劑。在現(xiàn)實(shí)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,有些教師甚至教材編者認(rèn)為:①其“毒”性會(huì)污染環(huán)境,傷害到學(xué)生的身體健康;②如果學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作不當(dāng),容易造成人身傷害。故常借口實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)遵從“以人為本”“綠色實(shí)驗(yàn)”“關(guān)愛健康”的教學(xué)宗旨,毫不猶豫地放棄了相應(yīng)的屬性確有危險(xiǎn)的實(shí)驗(yàn)試劑。
筆者認(rèn)為該做法至少會(huì)給實(shí)驗(yàn)教學(xué)帶來兩方面消極的影響:
①若單純從安全角度出發(fā),改變實(shí)驗(yàn)中所謂高危性的操作手段或?qū)嶒?yàn)試劑,最終可能導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不佳或?qū)嶒?yàn)結(jié)果出現(xiàn)某些偏差;
②這樣做會(huì)使學(xué)生失去冒險(xiǎn)和探索精神,不利于培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)變偶發(fā)事情的能力。
例如,最具代表性的一個(gè)案例就是——現(xiàn)行人教版高中生物教材必修二87頁,在介紹人工誘導(dǎo)多倍體的方法時(shí),有這么一段文字?jǐn)⑹觯骸叭斯ふT導(dǎo)多倍體的方法很多,如低溫處理等。目前,最常用而且最有效的方法是用秋水仙素來處理萌發(fā)的種子或幼苗?!奔热唤滩闹邪准埡谧肿⒚鳎骸坝们锼伤卣T導(dǎo)多倍體是目前最常見最有效的方法。”但教材卻偏偏摒棄了這種最有效的方法,換成了實(shí)驗(yàn)效果并不明顯的“低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目變化”的實(shí)驗(yàn),該做法就得不償失了。
隨著現(xiàn)代生物技術(shù)的迅猛發(fā)展,新的生化儀器與現(xiàn)代技術(shù)手段層出不窮,市場(chǎng)上隨處可見數(shù)字化、電子化、精密化、袖珍化的儀器和設(shè)備。由于中學(xué)生物學(xué)科仍被很多人當(dāng)做邊緣學(xué)科,受重視的程度仍很低。這就導(dǎo)致了目前很多中學(xué)生物實(shí)驗(yàn)室仍然沿用著“傳統(tǒng)而簡(jiǎn)單的生物儀器”,給中學(xué)的生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的科學(xué)化開展帶來了阻礙。例如,人教版生物選修一的“多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)擴(kuò)增DNA片段”實(shí)驗(yàn)中將使用到的PCR儀、微量移液器、微量離心管、紫外線分光光度計(jì)等儀器,絕大部分中學(xué)生物實(shí)驗(yàn)室要么稀有要么沒有,使中學(xué)生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)大大落后于技術(shù),更不用說現(xiàn)代化了。為了改變這種現(xiàn)狀,教師應(yīng)竭力向?qū)W校甚至上級(jí)主管部門爭(zhēng)取添置實(shí)驗(yàn)設(shè)備或劃撥專項(xiàng)實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi),為科學(xué)合理地開展生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)添磚加瓦。
總之,生物學(xué)教師只有端正教學(xué)態(tài)度,轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)、固守、惰性的教學(xué)觀念,積極主動(dòng)、活潑地投入到創(chuàng)新設(shè)計(jì)生物實(shí)驗(yàn)中去,中學(xué)生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)才會(huì)真正邁進(jìn)核心素養(yǎng)的康莊大道。