楊美燕
《普通高中生物學課程標準(2017年版)》在課程實施建議中指出:加強和完善生物學實驗教學,在重視定性實驗的同時,也應重視定量實驗,讓學生在量的變化中了解事物的本質(zhì),教師應給學生提供機會學習生物學研究中的測量方法,實事求是地記錄、整理和分析實驗數(shù)據(jù),定量表述實驗結(jié)果等;要重視探究性學習報告的完成和交流,應培養(yǎng)學生通過文字描述、數(shù)字表格、示意圖、曲線圖等方式完成報告,組織交流探究的過程和結(jié)果,并進行適當?shù)脑u價。由此可見,培養(yǎng)學生實驗素養(yǎng)也是新一輪課程改革的要求。調(diào)查結(jié)果顯示,高中學生生物實驗意識、數(shù)據(jù)處理和實驗結(jié)果交流策略水平偏低,因此,提高學生實驗意識、數(shù)據(jù)處理和實驗結(jié)果交流能力勢在必行,這也是新一輪課程標準的要求??蓮囊韵聨追矫孢M行相關的教學。
一、創(chuàng)設實驗學習情境,提高學生實驗興趣
為提高學生的實驗興趣,可創(chuàng)設引起學生興趣的實驗學習情境,如,提供相關的圖文信息資料、數(shù)據(jù),或呈現(xiàn)生物的標本、生活環(huán)境,或從學生的生活經(jīng)驗、經(jīng)歷中提出探究性的問題,或從社會關注的與生物學有關的熱點問題切入,從而提高學生實驗興趣,培養(yǎng)實驗意識。例如,國家放開二孩政策,2016年和2017年是生育高峰期,在2017年進行“檢測生物組織中的蛋白質(zhì)”實驗教學時,筆者收集了本校所有教師購買的各種牌子的奶粉,讓學生檢測各種牌子奶粉的蛋白質(zhì)含量。因為實驗材料來自生活,因此,學生表現(xiàn)出非常濃厚的實驗興趣。
二、提供實驗數(shù)據(jù)處理案例,關注學生數(shù)據(jù)處理素養(yǎng)的形成過程
學生在數(shù)據(jù)收集和處理素養(yǎng)方面表現(xiàn)的不盡如人意,一個重要的原因是,教師在日常的教學中很少給學生機會去真正收集查找、整理分析數(shù)據(jù),久而久之,學生沒有真正形成數(shù)據(jù)處理的能力。因此,在教學中給學生提供更多的機會,讓學生在實際案例中收集、整理和應用各種數(shù)據(jù),真正地把握和理解數(shù)據(jù)處理的方法與技巧。如在“探究溫度對淀粉酶活性的影響”實驗中,筆者引導學生設計0℃、25℃、37℃、60℃、80℃、100℃六個組,每組設5個平行重復實驗,為以后數(shù)據(jù)統(tǒng)計留下了豐富的原始數(shù)據(jù),實驗前強調(diào)學生設計好實驗記錄表,并在實驗中準確記錄實驗原始數(shù)據(jù),實驗后指導學生整理、剔除異常數(shù)據(jù),完善實驗數(shù)據(jù)后對數(shù)據(jù)進行定量分析,計算平均值和標準方差,接著比較各組的平均值和標準差,從而得出實驗結(jié)果和結(jié)論。這樣,學生經(jīng)過多次和多樣的實驗數(shù)據(jù)處理經(jīng)驗,會掌握一定的定量分析和數(shù)據(jù)處理方法,達到提高學生實驗素養(yǎng)目的。
三、指導運用計算機軟件處理實驗數(shù)據(jù),培養(yǎng)學生對數(shù)據(jù)進行合理表達
數(shù)據(jù)交流能力是從事科研工作最重要的能力之一,合理有效的數(shù)據(jù)交流才能將研究成果傳播出去,為科學發(fā)展做出貢獻。如果數(shù)據(jù)交流能力弱,不能恰當?shù)貞脠D表展示數(shù)據(jù)、不能利用數(shù)據(jù)支撐論點以及不能利用數(shù)據(jù)結(jié)果做出正確的決策并撰寫出報告、論文等等,即使有良好的實驗結(jié)果,所有的數(shù)據(jù)都沒有意義。對于培養(yǎng)學生利用數(shù)字表格、示意圖、曲線圖等方式對數(shù)據(jù)進行表達,可指導學生運用計算機軟件處理實驗數(shù)據(jù)。Excel具有強大的數(shù)據(jù)分析和計算功能,處理實驗數(shù)據(jù)具有簡單、快速的特點,生成的圖表也準確、精美。目前計算機、手機已經(jīng)進入課堂,學生利用計算機或手機中的Excel將數(shù)據(jù)制圖、制作表格也成為可能。
調(diào)查研究結(jié)果也顯示,高二學生的高中生物概念學習策略水平不高,往往孤立地學習概念。針對此調(diào)查結(jié)果,教師引導學生掌握比較法和構(gòu)建概念圖將有助于提高學生生物概念學習素養(yǎng)。高中生物中有大量相似的很容易混淆的概念,如:核糖與核酸、囊胚與胚囊、生長素與生長激素等等,利用比較法將這些容易混淆的概念進行區(qū)分,可使學生加深對概念的理解和記憶。生物學知識主要由概念、原理、規(guī)律、理論等組成,而原理、規(guī)律和理論往往是由若干概念通過一定關系構(gòu)成的。通過構(gòu)建概念圖(concept mapping)不但可加深學生理解概念之間的聯(lián)系,獲得對概念新的理解,還可構(gòu)建出更大的概念;同時,根據(jù)學生構(gòu)建出的概念圖,老師可判斷學生的知識結(jié)構(gòu)和檢查出學生的錯誤概念。
責任編輯 黃博彥