崔愛愛 范愛平

摘要以“模擬動(dòng)脈粥樣硬化對(duì)血液流動(dòng)的影響”為例，從課前準(zhǔn)備、教學(xué)模式、教學(xué)環(huán)境、總結(jié)評(píng)價(jià)上來探討實(shí)驗(yàn)教學(xué)的創(chuàng)新，從而把生物學(xué)核心素養(yǎng)融入每節(jié)實(shí)驗(yàn)課中。

關(guān)鍵詞 模擬實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)教學(xué) 核心素養(yǎng)

中圖分類號(hào)G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)志碼B

生物學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，而且實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維和科學(xué)探究的十分重要的途徑。新一輪基礎(chǔ)教育課程改革的核心是教育創(chuàng)新，而教育創(chuàng)新的基礎(chǔ)是學(xué)科核心素養(yǎng)的教學(xué)創(chuàng)新。生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)主要包括生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究和社會(huì)責(zé)任4個(gè)維度，是科學(xué)素養(yǎng)的重要組成部分。因此，教師應(yīng)注重生物學(xué)中的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，把生物學(xué)核心素養(yǎng)融入到每節(jié)實(shí)驗(yàn)課中。本研究?jī)?nèi)容以“模擬動(dòng)脈粥樣硬化對(duì)血液流動(dòng)的影響”為例，改革生物實(shí)驗(yàn)課堂，嘗試用探究的方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

1在課前準(zhǔn)備方式上求新

在以往的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師按書本上的要求準(zhǔn)備好實(shí)驗(yàn)試劑、實(shí)驗(yàn)材料“教實(shí)驗(yàn)”。實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生完全按照規(guī)范的步驟進(jìn)行，成了不思考的機(jī)械操作者。教師欣賞的是熟練的操作工，忽視了學(xué)生創(chuàng)新思想和行為的培養(yǎng)。這種教學(xué)沒有給學(xué)生思考的空間和余地，抑制了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和思考的獨(dú)立性，而生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的要求就是教師引導(dǎo)學(xué)生形成科學(xué)思維，并獲得科學(xué)探究的能力。

在進(jìn)行“模擬動(dòng)脈粥樣硬化對(duì)血液流動(dòng)的影響”實(shí)驗(yàn)課前，筆者采取了以下幾點(diǎn)措施引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)：

（1）實(shí)驗(yàn)前幾天，學(xué)生不拘泥于教科書的要求，自己準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)材料，并設(shè)計(jì)探究實(shí)驗(yàn)過程。這樣一開始就給學(xué)生留有思索的空間和探究的余地，促使學(xué)生進(jìn)入一個(gè)主動(dòng)思考而非被動(dòng)接受的狀態(tài)。學(xué)生在選擇材料時(shí)，會(huì)考慮選擇這些材料的原因，以及能否用其他材料來代替。學(xué)生在做本模擬實(shí)驗(yàn)時(shí)，選擇了分液漏斗、漏斗、Y型管、T型管、膠管、錐形瓶、燒杯、紅墨水和鐵架臺(tái)。

（2）除了要求學(xué)生按書上的方法進(jìn)行探究外，教師還要鼓勵(lì)他們嘗試其他探究方法，并對(duì)比不同材料、不同方法的探究效果。在這個(gè)過程中，學(xué)生既提高了動(dòng)手能力、探究能力，又在實(shí)驗(yàn)中獲得某種程度上的成就感，體驗(yàn)了實(shí)驗(yàn)帶來的喜悅。學(xué)生在設(shè)計(jì)本實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)教科書的實(shí)驗(yàn)（圖1A）中存在2個(gè)問題：①顏色不明顯，直觀性差;②實(shí)驗(yàn)中的誤差大。針對(duì)這兩個(gè)問題，學(xué)生開始提出改進(jìn)思路：用紅墨水稀釋液代替清水;用分液漏斗代替漏斗，在漏斗下方用膠皮管連接一個(gè)Y型管，同時(shí)模擬動(dòng)脈粥樣硬化和正常血管，來減少誤差（圖1B）。在進(jìn)行操作時(shí)，學(xué)生發(fā)現(xiàn)Y型管分支由于制作工藝的問題，兩個(gè)分叉連接口光滑度不一樣，清水模擬的時(shí)候發(fā)現(xiàn)一個(gè)流速快一個(gè)流速慢。學(xué)生于是將Y型管又換成了T型管（圖1C）。

（3）實(shí)驗(yàn)之前，教師幫助學(xué)生復(fù)習(xí)好與實(shí)驗(yàn)有關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí)，可以為學(xué)生順利進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)創(chuàng)造有利的條件。所復(fù)習(xí)的知識(shí)內(nèi)容不一定是全面細(xì)致，而是涉及實(shí)驗(yàn)的實(shí)際需要。學(xué)生對(duì)所要探究的對(duì)象有一個(gè)大致的了解，對(duì)即將進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)會(huì)起到事半功倍的效果。

2在實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式上求新

“授人以魚，不如授人以漁”。傳統(tǒng)的教學(xué)模式是教師介紹實(shí)驗(yàn)的原理、用具、步驟、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)結(jié)果、實(shí)驗(yàn)結(jié)論、產(chǎn)生誤差的原因等，甚至連實(shí)驗(yàn)報(bào)告中的表格都替學(xué)生設(shè)計(jì)好。學(xué)習(xí)的發(fā)生起源于情境變化的刺激。教師應(yīng)當(dāng)讓學(xué)生在問題情境中生疑，這樣才能使學(xué)生產(chǎn)生濃厚的興趣，體驗(yàn)科學(xué)探究的艱辛與喜悅。

教師可先讓學(xué)生對(duì)動(dòng)脈粥樣硬化有一個(gè)深入的理解，通過展示教科書中的模擬實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生評(píng)價(jià)該模擬實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性，并鼓勵(lì)學(xué)生提出自己的問題。有學(xué)生提出漏斗和代替血液的清水顏色太過相似，使實(shí)驗(yàn)中“血流情況”不明顯，失去了實(shí)驗(yàn)的直觀性。還有學(xué)生發(fā)現(xiàn)開始倒水的時(shí)間、燒杯傾斜的角度等有差異，從而人為地增大了實(shí)驗(yàn)中的誤差，使實(shí)驗(yàn)失去了真實(shí)性和有效性。這樣就激活了學(xué)生的思維。每個(gè)實(shí)驗(yàn)都沒有固定的不可變更的模式，使學(xué)生能夠大膽地按照自己的思路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。學(xué)生課后對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)，在下節(jié)課進(jìn)行展示。

3在實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境上求新

生物學(xué)科是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué)，新課標(biāo)指出要加強(qiáng)和完善生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)，積極營(yíng)造良好的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐環(huán)境，同時(shí)鼓勵(lì)學(xué)生和教師充分利用身邊費(fèi)用低廉的器具和材料，設(shè)計(jì)富有創(chuàng)造性的實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐活動(dòng)。教師要盡量地開放實(shí)驗(yàn)室，使學(xué)生變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)實(shí)踐，讓學(xué)生真正成為教學(xué)的主體、實(shí)踐的主人。這樣能夠極大地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新思維、創(chuàng)新能力的發(fā)展。開放實(shí)驗(yàn)室是對(duì)學(xué)生采取完全開放的一種教學(xué)模式。在一個(gè)設(shè)備相對(duì)齊全和先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)室，學(xué)生可以充分利用自己所學(xué)知識(shí)和興趣，自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案等;指導(dǎo)教師可根據(jù)每個(gè)學(xué)生的特點(diǎn)進(jìn)行指導(dǎo)和引導(dǎo)，充分發(fā)揮學(xué)生的個(gè)性，進(jìn)一步提高學(xué)生的主動(dòng)性和創(chuàng)新性。

4在實(shí)驗(yàn)總結(jié)評(píng)價(jià)上求新

實(shí)驗(yàn)教學(xué)的成敗關(guān)鍵是能否設(shè)計(jì)出高質(zhì)量的課后總結(jié)評(píng)價(jià)。通過分析實(shí)驗(yàn)異常現(xiàn)象來探究問題，教師常常只重視實(shí)驗(yàn)是否成功，而不重視對(duì)失敗實(shí)驗(yàn)的原因剖析，從而導(dǎo)致學(xué)生只關(guān)注實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，而忽略了對(duì)實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)的評(píng)價(jià)。在總結(jié)評(píng)價(jià)過程中，教師應(yīng)加強(qiáng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析能力的培養(yǎng)。在本實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生通過對(duì)失敗實(shí)驗(yàn)的分析對(duì)Y型管和T型管有了新的認(rèn)識(shí)。另外，在做實(shí)驗(yàn)過程中因?yàn)橛械穆┒泛湾F形瓶之間因?yàn)橛兴年P(guān)系，形成了比較好的密封性，學(xué)生提前體會(huì)了氣壓、壓強(qiáng)等物理學(xué)科的知識(shí)，實(shí)現(xiàn)了學(xué)科之間知識(shí)的融合。

教師應(yīng)該對(duì)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中的一個(gè)好的設(shè)計(jì)，一次優(yōu)秀的報(bào)告，一組精確的數(shù)據(jù)，及時(shí)點(diǎn)評(píng)，使每個(gè)學(xué)生都能認(rèn)識(shí)到自己的優(yōu)點(diǎn)，增強(qiáng)自信心，在原有基礎(chǔ)上都有所進(jìn)步?？傊?，在生物學(xué)科核心素養(yǎng)的引領(lǐng)下，教師要由生物實(shí)驗(yàn)的復(fù)制者變?yōu)樯飳?shí)驗(yàn)的創(chuàng)新者，讓學(xué)生多多參與到實(shí)驗(yàn)的開發(fā)與創(chuàng)新設(shè)計(jì)上，充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)的教育功能，從人的一生是可持續(xù)發(fā)展的高度出發(fā)，培養(yǎng)學(xué)生的生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。