秦杰

摘 要：在高中生物教學(xué)中，教師要改變教學(xué)策略，革新教學(xué)模式，重新規(guī)劃課堂時間。文章從三個方面研究開展虛擬實驗，培養(yǎng)學(xué)生的生物核心素養(yǎng)：基于目的，進(jìn)行結(jié)論猜想；選擇器具，自行設(shè)計過程；觀看微課，修正不足之處。

關(guān)鍵詞：虛擬實驗；高中生物；課堂教學(xué)；核心素養(yǎng)

中圖分類號：G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1008-3561（2018）17-0064-01

在高中生物實驗教學(xué)中，學(xué)生做實驗的時間往往不足，動手機(jī)會少，導(dǎo)致他們對生物知識不能有一個系統(tǒng)充分的認(rèn)識。因此，教師可以利用信息技術(shù)來變革教學(xué)方式，對教學(xué)活動不斷創(chuàng)新，開展虛擬的生物實驗，培養(yǎng)學(xué)生的生物核心素養(yǎng)。

一、基于目的，進(jìn)行結(jié)論猜想

在做每個實驗之前，都有一個實驗?zāi)康囊I(lǐng)學(xué)生對實驗結(jié)果進(jìn)行探索，同時，每個實驗也都有自己的結(jié)論。如果教師直接將實驗結(jié)果公之于眾，勢必會降低學(xué)生探索知識的熱情，這樣的課堂效果也不會太好。那么，教師可以讓學(xué)生在實驗?zāi)康牡幕A(chǔ)上對實驗結(jié)果進(jìn)行猜想，然后讓學(xué)生通過實驗來驗證猜想，這會讓教學(xué)效率事半功倍，并培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)。例如，在教學(xué)人教版高中生物必修二第三章“基因的本質(zhì)”時，就可以開展一個虛擬實驗，名為“觀察DNA和RNA在細(xì)胞中的分布”，同時這也是實驗的目的。這個實驗的原理是利用甲基綠和吡羅紅混合染色劑來對細(xì)胞進(jìn)行染色，由于甲基綠和吡羅紅對細(xì)胞的親和力不同，即甲基綠和DNA融合變成綠色，而吡羅紅和RNA融合變成紅色，通過顏色的分類就可以判別DNA和RNA在細(xì)胞中的分布情況。在已知原理的情況下，教師讓學(xué)生對實驗的結(jié)論進(jìn)行大膽猜想。學(xué)生們的猜想結(jié)果是：DNA主要分布在細(xì)胞核中，RNA主要分布在細(xì)胞質(zhì)中。這樣，有效激發(fā)了學(xué)生做實驗的熱情，使他們急于通過實驗來驗證自己猜想的正確性。實驗的猜想對整個實驗計劃起著重要的導(dǎo)向作用，但在實際教學(xué)中，教師由于時間的限制往往將實驗猜想直接拋給學(xué)生，最終導(dǎo)致學(xué)生“亂想”，讓實驗結(jié)果大打折扣。因此，教師要積極引導(dǎo)學(xué)生在實驗?zāi)康牡幕A(chǔ)上對實驗結(jié)果進(jìn)行有效猜想，培養(yǎng)其生物核心素養(yǎng)。

二、選擇器具，自行設(shè)計過程

在已經(jīng)做出結(jié)論猜想的基礎(chǔ)上，就需要學(xué)生來進(jìn)行實驗驗證。進(jìn)行虛擬實驗是實驗過程中最重要的一個環(huán)節(jié)，任何一個小的失誤都有可能使整個準(zhǔn)備過程功虧一簣。所以，在這個過程中，學(xué)生需要仔細(xì)認(rèn)真地根據(jù)教師對知識的講解和自己對實驗結(jié)論的猜想選擇實驗所需的器具，自主設(shè)計實驗步驟和過程，最終通過Flash來完成實驗。在具體操作中，學(xué)生根據(jù)需求選擇所需要的器具，并制定實驗步驟：1）取口腔上皮細(xì)胞進(jìn)行制片。2）水解。3）沖洗涂片：用蒸餾水的緩水流沖洗載玻片10s。4）染色。5）觀察：先在低倍顯微鏡下觀察，之后在高倍顯微鏡下觀察。其中，步驟1）中，可分為在載玻片上滴一滴NaCl溶液；漱口后，用消過毒的牙簽刮口腔內(nèi)壁之后在載玻片的溶液中涂抹幾下；把載玻片放在酒精燈下烘干，蓋上。步驟2）中，可分為將載玻片放入盛有20mL的HCl小燒杯中；大燒杯加入30℃的溫水；將小燒杯放入大燒杯保溫5min。步驟4）中，染色環(huán)節(jié)也可以分為3個步驟，用吸水紙把載玻片上的水吸去；在載玻片上滴兩滴混合溶液，時間為5min；把多余的溶液吸去，蓋上蓋玻片。在設(shè)計完步驟之后，學(xué)生們要在Flash上完成自己的實驗。

自行選擇器具以及設(shè)計實驗，可以讓學(xué)生對實驗了解得更加清楚，印象更加深刻，還可以讓學(xué)生全身心參與到實驗過程中，享受實驗的樂趣，提高他們的動手能力。所以，教師要讓學(xué)生真正成為實驗的主角，讓他們對知識進(jìn)行探索，這樣，他們形成的體會才能更加深刻，才有助于培養(yǎng)他們的核心素養(yǎng)。

三、觀看微課，修正不足之處

學(xué)生的能力畢竟有限，對實驗的細(xì)節(jié)如果把握不到位，有可能會讓實驗結(jié)果不明顯，從而挫傷他們實驗的熱情。而對于學(xué)生的失誤，不能放任自流，要讓他們觀看教師錄制的微視頻，根據(jù)教師的講解要點進(jìn)行討論，對實驗的可行性進(jìn)行分析，對于實驗中的不足或者不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)牡胤竭M(jìn)行修正，以求盡量達(dá)到完美。例如，在上面學(xué)生列出的實驗過程中，就有不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)牡胤健２襟E1）中，學(xué)生直接滴了NaCl溶液，可以改成質(zhì)量為0.9%的NaCl溶液，這樣能保持口腔上皮的正常狀態(tài)。步驟2）中，可以引導(dǎo)學(xué)生將載玻片放入盛有20mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8%的HCl的小燒杯中，這樣，可以改變細(xì)胞膜的通透性，還可以使染色體中的DNA和蛋白質(zhì)分離。此外，學(xué)生需要特別注意的是混合溶液要現(xiàn)配現(xiàn)用，在進(jìn)行該實驗時，避免使用深色的材料，以免對顏色的形成造成干擾。找到需要修改的地方之后，可以讓學(xué)生根據(jù)實驗需要再進(jìn)行一次實驗，讓實驗結(jié)果更準(zhǔn)確。

觀看微課能夠讓學(xué)生把自己的實驗過程與教師的過程進(jìn)行對比，從而讓其發(fā)現(xiàn)自己的不足與缺點，然后再加以改正。這樣可以培養(yǎng)學(xué)生追求卓越、不斷向上的品質(zhì)，最終發(fā)展他們的生物核心素養(yǎng)。

四、結(jié)束語

實驗是高中生物必不可少的一個環(huán)節(jié)，它可以加深學(xué)生對知識的理解，讓學(xué)生透過現(xiàn)象看到本質(zhì)。教師要對實驗方法和實驗過程進(jìn)行創(chuàng)新，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。虛擬實驗，能夠增強(qiáng)學(xué)生的科學(xué)精神，讓學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí)，打造高效的生物課堂，培養(yǎng)學(xué)生的生物核心素養(yǎng)。

參考文獻(xiàn)：

[1]曾凡偉.虛擬實驗在高中生物教學(xué)中的應(yīng)用及評價[J].中學(xué)生物教學(xué)，2016（11）.

[2]李濤，黃彩霞，趙浩斌.高中生物教學(xué)中的虛擬實驗[J].教學(xué)與管理，2017（03）.