高明

摘 要：隨著新課改的推進(jìn)和新高考的到來(lái)，更多人開(kāi)始關(guān)注多年的素質(zhì)教育的實(shí)施其成果何在，思考當(dāng)下的教育是否已經(jīng)與初衷產(chǎn)生了脫離，在這種背景下，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的價(jià)值逐漸得到凸顯。尤其是對(duì)于生物課程來(lái)說(shuō)，學(xué)生的眾多能力只有在實(shí)驗(yàn)當(dāng)中才能夠得到真正的鍛煉，因此如何在新課改的背景下優(yōu)化目前的高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)成為了目前新課程改革的當(dāng)務(wù)之急。本文重點(diǎn)研究了目前高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問(wèn)題以及相應(yīng)的解決方法。

關(guān)鍵詞：新課改;高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué);對(duì)策

高中作為我國(guó)高等教育之前的銜接教育，需要對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力進(jìn)行有針對(duì)性的提高而不是單單為其灌輸基礎(chǔ)知識(shí)，特別是在進(jìn)入高等教育階段以后，學(xué)生會(huì)接觸到大量的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，如果學(xué)生沒(méi)能在高中階段就養(yǎng)成良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣和堅(jiān)實(shí)的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)，那么在接觸到更多更復(fù)雜的內(nèi)容時(shí)就會(huì)感到手足無(wú)措。通過(guò)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和操作可以激發(fā)學(xué)生對(duì)生物的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生更加深刻的理解實(shí)驗(yàn)背后的原理和規(guī)律，更重要的在于引導(dǎo)學(xué)生對(duì)于實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的新問(wèn)題，運(yùn)用所學(xué)知識(shí)去設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)自主探究，才能真正提升學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)。

一、高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)面臨的困難

生物學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，各種生物概念的形成和完善都離不開(kāi)眾多科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)論證，因此生物實(shí)驗(yàn)的教學(xué)具有十分重要的意義。通過(guò)生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，幫助學(xué)生理解生物學(xué)知識(shí)，而且有助于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和探究能力，進(jìn)而提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。不僅新課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)提出了具體且明確的要求，而且新高考的考查方向也進(jìn)一步印證了生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性。但是具體落實(shí)到一線教師教學(xué)中時(shí)，由于各種主客觀因素的影響生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)所占據(jù)的比重相當(dāng)有限。

（一）實(shí)驗(yàn)課時(shí)壓縮，根本源于重視程度不夠

在我國(guó)目前的教育體系當(dāng)中，高考仍然是最為主要的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。換而言之，學(xué)生想要獲得優(yōu)秀的評(píng)價(jià)就必須花費(fèi)大量的精力來(lái)學(xué)習(xí)考試技巧和鞏固基礎(chǔ)知識(shí)。然而這樣的思想?yún)s導(dǎo)致教學(xué)上變得更加急功近利，最明顯的表現(xiàn)就是許多學(xué)校不斷削減生物實(shí)驗(yàn)和相關(guān)教學(xué)資源投入。眾所周知，任何實(shí)驗(yàn)都需要預(yù)先進(jìn)行大量的準(zhǔn)備工作，具體實(shí)驗(yàn)過(guò)程的實(shí)施也要教師與學(xué)生協(xié)同完成，實(shí)驗(yàn)完成以后還要專門(mén)進(jìn)行試驗(yàn)評(píng)價(jià)工作，需要花費(fèi)大量的時(shí)間。因此，在沒(méi)有充足課時(shí)保證的情況下，教材中的生物實(shí)驗(yàn)形同虛設(shè)，導(dǎo)致生物實(shí)驗(yàn)的實(shí)際教學(xué)效果與預(yù)期存在較大的差距。在種種因素的影響下，不少老師則選擇通過(guò)講授以及通過(guò)多媒體演示的方式來(lái)模擬實(shí)驗(yàn)操作，企圖利用大量的習(xí)題訓(xùn)練來(lái)應(yīng)對(duì)試卷中有關(guān)實(shí)驗(yàn)的考查，殊不知，這些紙上談兵所得到的短期記憶是無(wú)法與學(xué)生親身操作所獲得的寶貴經(jīng)驗(yàn)相提并論的。從長(zhǎng)遠(yuǎn)的角度來(lái)看，這是一種舍本逐末的行為，只能讓學(xué)生對(duì)所學(xué)內(nèi)容停留在表面的認(rèn)識(shí)，而獲得深層次的理解。

（二）實(shí)驗(yàn)員短缺，缺乏系統(tǒng)的專業(yè)培訓(xùn)

生物教學(xué)與生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)并不是完全相同的兩種東西，換句話說(shuō)，并不能理所當(dāng)然的認(rèn)為一個(gè)優(yōu)秀的生物教師就完全能夠勝任實(shí)驗(yàn)員的任務(wù)。許多學(xué)校并沒(méi)有分清楚這二者之間的差別，而是將其混淆看待，讓生物教師兼任實(shí)驗(yàn)員，有的甚至?xí)屍渌巧飳I(yè)的教師來(lái)臨時(shí)充任。一般普通高中一個(gè)年級(jí)至少十幾個(gè)班級(jí)，僅靠一個(gè)實(shí)驗(yàn)員是肯定不能滿足所有實(shí)驗(yàn)正常開(kāi)設(shè)的需求。同時(shí)若實(shí)驗(yàn)員缺乏專業(yè)素養(yǎng)會(huì)導(dǎo)致前期實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備不充分，進(jìn)而使一些探究性實(shí)驗(yàn)淪為簡(jiǎn)單的程序化操作，學(xué)生只能憑借有限的實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行機(jī)械性的重復(fù)，既無(wú)益于實(shí)驗(yàn)原理和方法的真正內(nèi)化，也失去了科學(xué)思維培養(yǎng)的良好機(jī)會(huì)。其客觀上是因?yàn)橄嚓P(guān)的實(shí)驗(yàn)人才培養(yǎng)缺乏專門(mén)的體系，縱觀國(guó)內(nèi)，有過(guò)系統(tǒng)的生物實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的人員大多都會(huì)走上生產(chǎn)研發(fā)崗位，而不會(huì)選擇進(jìn)行生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)，導(dǎo)致學(xué)校難以尋找合適的教師人選。主觀上則是許多學(xué)校本身編制比較緊張實(shí)驗(yàn)員則能省就省，也沒(méi)有為實(shí)驗(yàn)員提供進(jìn)修的機(jī)會(huì)，自然無(wú)法提高實(shí)驗(yàn)員的專業(yè)水平。

（三）實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念落后，剝奪了學(xué)生的試錯(cuò)機(jī)會(huì)

生物實(shí)驗(yàn)最為重要的核心就在于學(xué)生通過(guò)自己親自動(dòng)手的方式來(lái)獲得真實(shí)可靠的體驗(yàn)，這種體驗(yàn)是其他教學(xué)方式無(wú)法替代的。然而，部分教師為了節(jié)省時(shí)間，以及受到傳統(tǒng)教學(xué)理念的影響，將學(xué)生的完整實(shí)驗(yàn)過(guò)程拆分成若干流水線作業(yè)，甚至完全替代學(xué)生進(jìn)行課堂演示。這種做法一是只有部分地理位置優(yōu)越的學(xué)生能清晰觀察到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，二是剝奪了學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐的過(guò)程，三是失去了學(xué)生自己試錯(cuò)的機(jī)會(huì)。這也就失去了生物實(shí)驗(yàn)課程設(shè)計(jì)的初衷，不利于學(xué)生對(duì)于生物實(shí)驗(yàn)的興趣培養(yǎng)，與新課程標(biāo)準(zhǔn)中教學(xué)過(guò)程重實(shí)踐的理念背道而馳，更加談不上對(duì)學(xué)生生物核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。

（四）實(shí)驗(yàn)流于形式，忽視了生物實(shí)驗(yàn)的評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)

生物實(shí)驗(yàn)不能只關(guān)注實(shí)驗(yàn)的前期設(shè)計(jì)和具體流程的安排，而是要將實(shí)驗(yàn)的評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)也納入到整個(gè)實(shí)驗(yàn)當(dāng)中來(lái)。有的教師在實(shí)驗(yàn)室中簡(jiǎn)單地介紹完實(shí)驗(yàn)過(guò)程后，只是負(fù)責(zé)糾正學(xué)生的錯(cuò)誤操作，確保實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不發(fā)生危險(xiǎn)。而在實(shí)驗(yàn)完成以后，沒(méi)有對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的具體表現(xiàn)和實(shí)驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行及時(shí)評(píng)價(jià)。這會(huì)使得部分學(xué)生在今后的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不按規(guī)范操作應(yīng)付了事，缺乏對(duì)實(shí)驗(yàn)原理、方法和現(xiàn)象的深層思考，教學(xué)效果大打折扣。因此，教師需要提前設(shè)定好相應(yīng)的評(píng)價(jià)機(jī)制，端正學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度，重視實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性和嚴(yán)謹(jǐn)性，讓學(xué)生從成功中積累經(jīng)驗(yàn)，從失敗中總結(jié)教訓(xùn)，養(yǎng)成良好的科學(xué)思維。

二、高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的優(yōu)化措施

生物學(xué)是建立在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上的自然科學(xué)，各種現(xiàn)象的解釋和規(guī)律的總結(jié)都離不開(kāi)科學(xué)實(shí)驗(yàn)。教師通過(guò)課堂知識(shí)的傳授只能讓學(xué)生掌握一些已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的生命現(xiàn)象和規(guī)律，但是無(wú)盡的未知等待著他們的探索，只有通過(guò)實(shí)驗(yàn)，才能夠補(bǔ)上學(xué)生生物學(xué)習(xí)能力的最后一塊拼圖，真正激發(fā)學(xué)生的潛能。教師要不斷提升自身專業(yè)素養(yǎng)，不斷更新教學(xué)理念，嘗試用更多創(chuàng)新性的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法來(lái)豐富學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。而對(duì)于學(xué)生而言，則要積極提升自己實(shí)驗(yàn)技能，利用直觀的實(shí)驗(yàn)來(lái)加深對(duì)于生物抽象概念的理解，同時(shí)要不囿于課本敢于實(shí)踐，激發(fā)自己的創(chuàng)新思維。

（一）通過(guò)化整為零和化零為整優(yōu)化實(shí)驗(yàn)時(shí)間

針對(duì)課時(shí)不足的問(wèn)題，首先教師要從思想上轉(zhuǎn)變做好兩手準(zhǔn)備，一方面要化被動(dòng)為主動(dòng)，每學(xué)期制定包括所有實(shí)驗(yàn)教學(xué)在內(nèi)的詳細(xì)教學(xué)計(jì)劃，依此向?qū)W校申請(qǐng)充足的課時(shí)保障;另一方面要課內(nèi)和課外相結(jié)合，適當(dāng)利用學(xué)生的課余或假期時(shí)間開(kāi)展一些自主探究實(shí)驗(yàn)。結(jié)合具體的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容將實(shí)驗(yàn)課時(shí)化整為零。例如果酒、果醋的發(fā)酵實(shí)驗(yàn)本身其實(shí)驗(yàn)結(jié)果不會(huì)當(dāng)堂產(chǎn)生，故可拆分成多個(gè)時(shí)間段來(lái)完成，首先課堂上介紹實(shí)驗(yàn)的基本原理和操作要點(diǎn)，接著課后布置學(xué)生分組討論設(shè)計(jì)出本小組的實(shí)驗(yàn)方案并進(jìn)行組間交流和修正，假期各組學(xué)生分工準(zhǔn)備好相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)材料并合作完成實(shí)驗(yàn)操作，最后對(duì)各組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行匯總分析和評(píng)價(jià)。其優(yōu)勢(shì)是大大節(jié)約了課堂時(shí)間，且充分發(fā)揮了學(xué)生的主觀能動(dòng)性，但實(shí)施過(guò)程中需要注意各小組的組長(zhǎng)應(yīng)具備較強(qiáng)的號(hào)召力和凝聚力，各組員要分工明確各司其職，教師要不斷關(guān)注學(xué)生的活動(dòng)進(jìn)度，避免部分學(xué)生在其中濫竽充數(shù)。另外，對(duì)于材料相同或原理相似的部分實(shí)驗(yàn)可以合并成一個(gè)個(gè)專題來(lái)進(jìn)行教學(xué)，從而化零為整節(jié)約有限的課時(shí)。以酵母菌專題為例，可以將探究酵母細(xì)胞呼吸的方式、微生物的實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)、酵母細(xì)胞的固定化、果酒發(fā)酵等實(shí)驗(yàn)綜合起來(lái)優(yōu)化操作流程。其優(yōu)勢(shì)在于將分散的知識(shí)串聯(lián)起來(lái)，易于學(xué)生對(duì)系統(tǒng)知識(shí)的融會(huì)貫通和整體性把握，比較適合應(yīng)用于復(fù)習(xí)課。缺點(diǎn)則是整合度高后實(shí)驗(yàn)操作的難度成倍提升，且不同學(xué)生操作熟練度不同導(dǎo)致完成實(shí)驗(yàn)時(shí)間的不統(tǒng)一，故教師要對(duì)實(shí)驗(yàn)流程進(jìn)行縝密的安排并給學(xué)生留足實(shí)驗(yàn)時(shí)間，避免非實(shí)驗(yàn)因素增加實(shí)驗(yàn)失敗的風(fēng)險(xiǎn)。

（二）改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維

生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)要充分發(fā)揮學(xué)生的主體地位，通過(guò)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維，通過(guò)動(dòng)手操作來(lái)訓(xùn)練學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能，通過(guò)結(jié)果分析和實(shí)驗(yàn)拓展來(lái)提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。首先教師在實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備階段不用拘泥于教材，鼓勵(lì)學(xué)生可以自己準(zhǔn)備感興趣的實(shí)驗(yàn)材料。如學(xué)生可以選用食堂的飯菜來(lái)進(jìn)行有關(guān)化合物的鑒定;用顯微鏡觀察校園里采集到的實(shí)驗(yàn)材料等。其次教師可以在保證實(shí)驗(yàn)安全的前提下允許學(xué)生去嘗試一些錯(cuò)誤的操作。如蛋白質(zhì)鑒定實(shí)驗(yàn)中可以分別用斐林試劑和雙縮脲試劑來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)比較結(jié)果的差異;色素提取實(shí)驗(yàn)在研磨過(guò)程中故意不加碳酸鈣、不加二氧化硅或不加無(wú)水乙醇比較所獲得的色素提取液的差異等。第三教師可以結(jié)合實(shí)驗(yàn)內(nèi)容為學(xué)生提出一些頗具思考性的問(wèn)題，讓學(xué)生在問(wèn)題的指引下發(fā)散思維，從而自主設(shè)計(jì)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。如洋蔥的鱗片葉能否進(jìn)行光合作用;洋蔥的根尖分生區(qū)細(xì)胞能否發(fā)生質(zhì)壁分離;如何提取紅色楓葉中的色素等。第四教師可以利用校園中的常見(jiàn)生物材料有針對(duì)性地拓展一些校本實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生真正學(xué)會(huì)思考主動(dòng)探究。如指導(dǎo)學(xué)生利用學(xué)校池塘的錦鯉來(lái)研究魚(yú)的信息傳遞，探究魚(yú)究竟是通過(guò)哪種類(lèi)型的信息來(lái)感知食物的投喂;指導(dǎo)學(xué)生利用校園的小貓來(lái)研究條件反射的建立和消退等。通過(guò)這些教學(xué)方式的轉(zhuǎn)變，其最終目的是讓學(xué)生意識(shí)到他們對(duì)世界的探索離不開(kāi)實(shí)驗(yàn)，要積極利用所學(xué)知識(shí)主動(dòng)去發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，用實(shí)驗(yàn)這把鑰匙去打開(kāi)未知的大門(mén)。

（三）巧用多元化評(píng)價(jià)方式提高實(shí)驗(yàn)的實(shí)效性

實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的并不僅僅是為了讓學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)原理和獲得實(shí)驗(yàn)結(jié)果，而更重要的是為了使學(xué)生學(xué)會(huì)去發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新潛能。以往單一的評(píng)價(jià)方式已經(jīng)不適合新課程標(biāo)準(zhǔn)的要求，因此不僅要評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，也要評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程;不僅要評(píng)價(jià)個(gè)體的表現(xiàn)，也要評(píng)價(jià)小組的合作;不僅要評(píng)價(jià)操作的規(guī)范性，也要評(píng)價(jià)思維的發(fā)散性。一節(jié)實(shí)驗(yàn)課前不僅需要教師進(jìn)行實(shí)驗(yàn)器材和教學(xué)策略的準(zhǔn)備，也需要學(xué)生對(duì)相關(guān)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行一定的預(yù)習(xí)準(zhǔn)備，所以不能忽視對(duì)學(xué)生課前的學(xué)習(xí)經(jīng)歷的客觀評(píng)價(jià)。課前評(píng)價(jià)的具體方式可采用預(yù)習(xí)學(xué)案的形式呈現(xiàn)，以此來(lái)檢查學(xué)生是否做好該實(shí)驗(yàn)的理論知識(shí)儲(chǔ)備，端正學(xué)生對(duì)待實(shí)驗(yàn)的科學(xué)態(tài)度。課堂上教師可通過(guò)實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)量表對(duì)學(xué)生進(jìn)行評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)的內(nèi)容主要有實(shí)驗(yàn)操作的規(guī)范性、實(shí)驗(yàn)組別的科學(xué)性、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的正確性和實(shí)驗(yàn)結(jié)論的準(zhǔn)確性等，具體評(píng)價(jià)的環(huán)節(jié)可包括學(xué)生的自我評(píng)價(jià)、小組的綜合評(píng)價(jià)、組內(nèi)互評(píng)和組間互評(píng)等，教師則需著重于評(píng)價(jià)小組的整體合作水平和學(xué)生在小組交流中的具體表現(xiàn)。課后評(píng)價(jià)主要集中在兩個(gè)方面，一是學(xué)生能否利用已有知識(shí)解決實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的異?，F(xiàn)象，甚至產(chǎn)生新的有價(jià)值的質(zhì)疑;二是學(xué)生能否學(xué)以致用探索生活實(shí)踐中的相關(guān)問(wèn)題，拓展自己的思維空間。多元化的評(píng)價(jià)不僅可以提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的有效性，而且有利于教師不斷改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的方式方法。

結(jié)束語(yǔ)

綜合來(lái)說(shuō)，隨著新課程改革的推進(jìn)和新高考模式的轉(zhuǎn)變，生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性越來(lái)越凸顯。常規(guī)課堂教學(xué)所看重的基礎(chǔ)知識(shí)傳授和解題訓(xùn)練容易讓學(xué)生對(duì)生物學(xué)習(xí)失去興趣，培養(yǎng)出的學(xué)生只善于做題和考試，很難培養(yǎng)出學(xué)生良好的科學(xué)探究能力和合作創(chuàng)新精神。因此，生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的優(yōu)化改革勢(shì)在必行，刻不容緩，作為一線教師應(yīng)更新自身的教學(xué)理念，去克服課時(shí)、器材等不利因素的限制，不斷優(yōu)化教學(xué)和評(píng)價(jià)方式拓展實(shí)驗(yàn)課堂，為學(xué)生提供更加豐富的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，為學(xué)生更好的成長(zhǎng)和發(fā)展提供幫助。

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