摘要:自2016年7月,為更好的實踐培養(yǎng)學生生物學核心素養(yǎng),我課題組承擔了天津市教育科學“十三五”規(guī)劃課題《中學生物實驗創(chuàng)新實驗與實踐》,在研究中,對課本原有的實驗結(jié)果不理想的實驗在實驗材料和實驗方法方面進行了創(chuàng)新和實踐,并根據(jù)教學需要,設(shè)計了新的實驗。
關(guān)鍵詞:創(chuàng)新實驗 核心素養(yǎng) 反思與啟示
一 、生物實驗創(chuàng)新的意義
(一)對學生生物學核心素養(yǎng)的提升
生物學核心素養(yǎng)有四個維度:生命觀念、科學思維、科學探究、社會責任。這四個維度相互交叉、結(jié)合,形成一個統(tǒng)一整體。生物學核心素養(yǎng)是學生在生物學課堂學習過程中逐漸發(fā)展起來的,是在解決真實情境中的實際問題時所表現(xiàn)出來的關(guān)鍵能力、必備品格和價值觀念,是學生知識能力情感態(tài)度與價值觀的綜合體現(xiàn)[1]。
生物實驗教學是培養(yǎng)學生核心素養(yǎng)的重要途經(jīng),在實驗教學中,應(yīng)有意識地鼓勵孩子們不斷地、深入地思考,從現(xiàn)有的實驗原理、材料、操作流程、結(jié)果觀察、數(shù)據(jù)分析等各個角度,去創(chuàng)新實驗思路。學生在這個過程中不僅能更加深刻地體會到實驗中所蘊含的原理,而且能夠綜合利用所學知識,實現(xiàn)創(chuàng)新應(yīng)用,達到對知識掌握的最高層次,在這個過程中,生物學核心素養(yǎng)的提升也就成為了水到渠成的事情。
例如,在學習《酵母菌呼吸方式的探究》時,學生對教材設(shè)計的呼吸實驗裝置,提出了質(zhì)疑。他們一致認為,無氧呼吸的實驗裝置,不能保證培養(yǎng)瓶中徹底沒有氧氣,于是學生利用化學知識,創(chuàng)新了實驗裝置,在控制有無氧氣方面,大大提升了實驗的精確性,提高了實驗結(jié)果的說服力和可信度。
(二)對教師專業(yè)素養(yǎng)的提升
教師如果能以課題研究為載體和動力,關(guān)注實驗教學中地點滴經(jīng)驗和不足,將有助于教師深入了解相關(guān)實驗內(nèi)容,有助于教師對相關(guān)專業(yè)知識地透徹理解和全面把握,有助于教師形成堅實的、熟練的實驗操作技能、正確的態(tài)度及恰當?shù)膶嶒灲虒W策略,這些都是對教師專業(yè)技能的有效提升。
(三)對實驗教學效果的提升
生物學本質(zhì)上是實驗科學,實驗創(chuàng)新是建立在對相關(guān)生物學知識的透徹理解基礎(chǔ)上的,是在更高的層次上引導學生進行深入思考和摸索,是有效提升教學效果的助推器。
二、生物實驗創(chuàng)新帶來的啟示
1.創(chuàng)新實驗的開發(fā),源自教學實踐。
作為教師,在準備實驗教學時應(yīng)該首先具有創(chuàng)新的意識,不讓實驗成為對教材內(nèi)容的簡單驗證。如查找相關(guān)資料,深刻理解實驗原理;聯(lián)系生活,挖掘物盡其用的實驗材料;咀嚼教材,拓展實驗深度;站在學生角度,體會學習知識時的思維障礙和困惑,從而開發(fā)新的實驗,這些都可以成為我們?nèi)粘?chuàng)新實驗的素材。
如在探究酶的作用條件時,教師從藥店買來的助消化作用的多酶片,大家原有的假設(shè)都是人體溫度是多酶片發(fā)揮作用的最適溫度,實驗結(jié)果卻顯示,50 ℃左右時,酶發(fā)揮催化作用的效率更高,這個超出大家預期的實驗結(jié)果,引起大家的極大興趣,學生繼續(xù)著手查找資料,將研究深入。
另外,作為戰(zhàn)斗在高考一線的教師,高考真題往往帶給我們最新鮮的實驗題目,是創(chuàng)新實驗另一個重要來源,稍微加工,就能夠豐富我們的創(chuàng)新實驗素材。
2.創(chuàng)新實驗的實施,依靠實驗操作。
有了創(chuàng)新實驗的素材、設(shè)想,教師還應(yīng)該抓緊時間積極實踐,否則一些創(chuàng)新的閃光點可能會一閃而過,應(yīng)及時按照理論創(chuàng)新和操作創(chuàng)新這兩個角度,將創(chuàng)新點分類,立即實踐。
3.完善創(chuàng)新實驗,適應(yīng)課堂教學。
課堂是提升學生生物學素養(yǎng)的主渠道,創(chuàng)新實驗的過程和成果的取得最終還是要通過課堂傳遞給每一位同學。這樣就面臨了兩個問題,問題一,課內(nèi)的學習壓力比較大,學生沒有精力參與創(chuàng)新實驗;問題二,教材中原有的分組實驗課已占用課堂的大部分時間,創(chuàng)新實驗在日常課堂如何實施呢?
針對問題一,教師提前宣布創(chuàng)新課題的主要的工作內(nèi)容,同學們自愿報名參加,中途遇到瓶頸時,邀請外援同學進行階段性支持。
針對第二個問題:教師可以提前組織部分同學進行預實驗,不僅可以節(jié)約時間,還可以節(jié)約人力物力,檢驗實驗的可行性。
4.鼓勵學生參與,實現(xiàn)教學相長。
在創(chuàng)新實驗教學的實施中,有一個不可忽視的方面就是對學生的資源的充分利用,比如學生提出的質(zhì)疑,天津一中的優(yōu)質(zhì)學生資源中,學生的質(zhì)疑和釋疑的過程就是一個難得的實施實驗創(chuàng)新的過程。
5.總結(jié)創(chuàng)新實驗,形成傳承資源。
創(chuàng)新實驗無疑可以成為一種教學資源,但是這也不是一件一蹴而就的事情,需要幾屆師生的共同努力,能及時將實踐的結(jié)果轉(zhuǎn)變?yōu)閳D文記錄。長此以往,創(chuàng)新實驗就可以作為獨特的補充,和國家課程一起共同構(gòu)成完整的基礎(chǔ)教育課程體系,與國家及地方課程一道成為育人的教學資源。
九、參考文獻
顧明遠. 學習和解讀《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020)》[J]. 高等教育研究, 2010, 31(7): 1-6.
[1]中華人民共和國教育部. 普通高中生物學課程標準(2017年最新修訂版)[S]. 北京:人民教育出版社. 2017.
劉媛? ?天津市第一中學