摘 要：新時(shí)代，高中生物學(xué)教師應(yīng)以培養(yǎng)核心素養(yǎng)為目標(biāo)開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)，其中，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是主要的教學(xué)模塊之一。高中生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的主要任務(wù)是培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力、科學(xué)思維能力，借助實(shí)驗(yàn)中的交流合作發(fā)展學(xué)生的知識(shí)交流能力。當(dāng)前的高中生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果并不理想，部分教師抱著完成任務(wù)的態(tài)度進(jìn)行教學(xué)，為了趕教學(xué)進(jìn)度，將一些探究性的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)成驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，這對(duì)學(xué)生科學(xué)思維的培養(yǎng)非常不利?；诖?，文章探究了高中生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)的開(kāi)展路徑，以供相關(guān)教師參考。

關(guān)鍵詞：科學(xué)思維;高中生物學(xué);教學(xué)研究

中圖分類(lèi)號(hào)：G420 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：2095-624X（2021）40-0077-02

引 ? ?言

學(xué)生學(xué)習(xí)高中生物學(xué)知識(shí)不能單純依靠記憶，而要理解知識(shí)，懂得應(yīng)用知識(shí)解決問(wèn)題?？茖W(xué)思維是學(xué)生對(duì)問(wèn)題的思考方式和態(tài)度，因此，教師要引導(dǎo)學(xué)生發(fā)展科學(xué)思維?？茖W(xué)思維和科學(xué)探究二者相輔相成，所以教師可以在開(kāi)展生物學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的過(guò)程中發(fā)展學(xué)生的科學(xué)思維[1]。

一、手工制作實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?/p>

很多高中生物學(xué)知識(shí)非?，嵥?，且需要學(xué)生理解和記憶，而大部分學(xué)生在經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間死記硬背后學(xué)習(xí)效果仍然不明顯。對(duì)此，高中生物學(xué)教師在傳授知識(shí)的過(guò)程中可以設(shè)計(jì)一些手工制作實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷幕顒?dòng)，讓學(xué)生在動(dòng)手操作的過(guò)程中發(fā)展科學(xué)思維，對(duì)知識(shí)形成深刻印象[2]。

例如，在教授蘇教版高中生物學(xué)必修一中的“細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞器”這部分知識(shí)時(shí)，教學(xué)目標(biāo)是讓學(xué)生掌握各種不同細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)和功能，并對(duì)這些細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)和功能進(jìn)行類(lèi)比分析。細(xì)胞中含有的細(xì)胞器比較多，而且不同類(lèi)型的細(xì)胞中的細(xì)胞器不一樣，如動(dòng)物細(xì)胞和植物細(xì)胞、原核細(xì)胞和真核細(xì)胞等。為了發(fā)展學(xué)生的科學(xué)思維，幫助學(xué)生理解概念，教師開(kāi)展了一次手工制作實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷幕顒?dòng)，即將班上學(xué)生分為四人一小組，為每個(gè)小組分發(fā)不同顏色的橡皮泥，要求組內(nèi)學(xué)生合理分工，將動(dòng)物細(xì)胞、植物細(xì)胞、原核細(xì)胞、真核細(xì)胞四種細(xì)胞中存在的細(xì)胞器全部展示出來(lái)。首先，組內(nèi)分工，讓不同學(xué)生負(fù)責(zé)不同類(lèi)型的細(xì)胞。其次，開(kāi)展細(xì)胞器的制作活動(dòng)，每位學(xué)生先在草稿紙上寫(xiě)出不同類(lèi)型的細(xì)胞中含有的細(xì)胞器，并根據(jù)這些細(xì)胞的特點(diǎn)，用橡皮泥捏制出相應(yīng)的細(xì)胞器。最后是表達(dá)交流環(huán)節(jié)，各小組展示自己制作的模型，并對(duì)模型進(jìn)行講解，其他學(xué)生聆聽(tīng)后對(duì)其做出評(píng)價(jià)。這樣，學(xué)生不但制作了自己喜歡的模型，而且了解了細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)，以及自己學(xué)習(xí)中的不足，從而鍛煉了實(shí)踐能力，發(fā)展了學(xué)習(xí)能力。

高中生物學(xué)知識(shí)不但煩瑣而且有著緊密的邏輯結(jié)構(gòu)，因此，教師在教學(xué)過(guò)程中可以設(shè)計(jì)直觀化的操作活動(dòng)，使學(xué)生在實(shí)際操作中理解知識(shí)，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維。

二、開(kāi)展驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)

驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)在高中生物學(xué)教學(xué)中的作用非常大，也是高中生物學(xué)教學(xué)的重要板塊之一。在傳統(tǒng)的高中生物學(xué)教學(xué)中，教師會(huì)將驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)操作的過(guò)程全部展示在課堂上，要求學(xué)生按照實(shí)驗(yàn)步驟操作，一步步完成實(shí)驗(yàn)。這種機(jī)械式的實(shí)驗(yàn)操作無(wú)法有效培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維。事實(shí)上，驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)應(yīng)讓學(xué)生根據(jù)結(jié)論進(jìn)行推理，自主設(shè)計(jì)驗(yàn)證過(guò)程[3]。

例如，蘇教版高中生物學(xué)必修一中的“檢測(cè)生物組織中的糖類(lèi)、脂肪和蛋白質(zhì)”，該實(shí)驗(yàn)需要學(xué)生利用不同試劑檢測(cè)不同食物中的糖類(lèi)、脂肪和蛋白質(zhì)，通過(guò)顯色反應(yīng)和生成沉淀了解不同物質(zhì)含有的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)也不同。雖然該實(shí)驗(yàn)是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，但教師并沒(méi)有在課堂上直接展示驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的步驟，而是對(duì)學(xué)生進(jìn)行適當(dāng)點(diǎn)撥，要求學(xué)生思考哪些食物富含糖類(lèi)、脂肪和蛋白質(zhì)，以及檢測(cè)過(guò)程中的注意事項(xiàng)，如水浴加熱、用顯微鏡觀察等，隨后讓學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟。首先，學(xué)生要思考哪些食物適合作為實(shí)驗(yàn)材料，書(shū)上給出的食物材料分別是蘋(píng)果、花生粒、雞蛋白。其次，學(xué)生要思考哪些試劑可以用來(lái)檢測(cè)這三種物質(zhì)。學(xué)生通過(guò)查找資料得出，斐林試劑、蘇丹Ⅲ、蘇丹Ⅳ染液及雙縮脲試劑等可以作為檢測(cè)試劑。最后，學(xué)生針對(duì)每一種檢測(cè)物質(zhì)分別設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟，主要從檢測(cè)試劑的配置、檢測(cè)過(guò)程注意事項(xiàng)，以及實(shí)驗(yàn)結(jié)果觀察幾方面展開(kāi)分析。比如，在檢測(cè)還原糖的實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生要思考斐林試劑中的甲液和乙液應(yīng)該如何添加;在顯色反應(yīng)過(guò)程中是否需要水浴加熱;斐林試劑和待檢測(cè)樣本如何保持具有的相同溫度，顯色反應(yīng)結(jié)束時(shí)可以觀察到怎樣的顏色變化。

三、開(kāi)展探究性實(shí)驗(yàn)

相對(duì)于其他生物學(xué)實(shí)驗(yàn)，探究性實(shí)驗(yàn)更加復(fù)雜，結(jié)構(gòu)層次更為緊密，對(duì)學(xué)生的要求更高。由于探究性實(shí)驗(yàn)對(duì)實(shí)驗(yàn)器材和學(xué)生的要求都比較高，因此，開(kāi)展探究性實(shí)驗(yàn)具有一定的難度[4]。如何引導(dǎo)學(xué)生在探究性實(shí)驗(yàn)過(guò)程中培養(yǎng)科學(xué)思維能力，是每一位高中生物學(xué)教師需要思考的問(wèn)題。

在高中生物學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)中培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維，要求探究性實(shí)驗(yàn)的開(kāi)展必須有組織、有計(jì)劃。在傳統(tǒng)的高中生物學(xué)教學(xué)中，很多探究性實(shí)驗(yàn)效果并不明顯，主要原因是實(shí)驗(yàn)過(guò)程缺乏組織性和規(guī)范性，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中較為隨意性，沒(méi)有嚴(yán)格按照探究性實(shí)驗(yàn)的一般步驟來(lái)操作[5]。因此，在開(kāi)展探究性實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師要設(shè)計(jì)好實(shí)驗(yàn)步驟，并指導(dǎo)學(xué)生嚴(yán)格按照步驟操作實(shí)驗(yàn)。

例如，在教學(xué)蘇教版高中生物學(xué)必修一中的“探究影響酶活性的因素”時(shí)，教師可以按照觀察現(xiàn)象、提出問(wèn)題、分析問(wèn)題、做出假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、開(kāi)展實(shí)驗(yàn)、交流表達(dá)的步驟展開(kāi)實(shí)驗(yàn)教學(xué)。教師利用多媒體設(shè)備播放一段視頻，視頻內(nèi)容的是用溫水或冷水洗衣服的效果。學(xué)生通過(guò)觀看視頻發(fā)現(xiàn)，溫水洗衣的效果更加明顯。隨后，學(xué)生提出問(wèn)題：“為什么溫水洗衣后的效果更加明顯？”學(xué)生分析問(wèn)題后做出假設(shè)：水的溫度影響了洗衣粉中酶的活性。接著，學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究溫度如何影響酶的活性。在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，學(xué)生不僅要思考設(shè)置怎樣的濃度梯度，還要通過(guò)觀察氣泡的數(shù)量判斷酶促反應(yīng)的速度，從而分析得出溫度過(guò)低、溫度過(guò)高對(duì)酶促反應(yīng)的影響，以及是否有一個(gè)最適宜的溫度。在探究pH對(duì)酶促反應(yīng)的影響時(shí)，教師可以按照以上實(shí)驗(yàn)方案組織學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，指導(dǎo)學(xué)生觀察、分析、思考實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，得出結(jié)論，以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維。

四、開(kāi)展戶(hù)外實(shí)驗(yàn)

生物學(xué)研究的是自然現(xiàn)象和自然規(guī)律，在教學(xué)過(guò)程中，教師可以帶領(lǐng)學(xué)生走進(jìn)大自然，觀察自然現(xiàn)象，利用生物學(xué)知識(shí)解釋自然現(xiàn)象和規(guī)律[6]。因此，教師可以開(kāi)展戶(hù)外實(shí)驗(yàn)，在戶(hù)外利用自然資源指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)知識(shí)，并引導(dǎo)學(xué)生利用生物學(xué)研究方法對(duì)自然現(xiàn)象進(jìn)行分析和研究。

例如，在講授蘇教版高中生物學(xué)必修三中的“調(diào)查種群密度”時(shí)，教師可利用戶(hù)外教學(xué)資源，指導(dǎo)學(xué)生在大自然中觀察和實(shí)踐，并完成一定的實(shí)驗(yàn)操作。在戶(hù)外，教師要對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作進(jìn)行引導(dǎo)，保證學(xué)生的人身安全和戶(hù)外實(shí)驗(yàn)的實(shí)效性。本實(shí)驗(yàn)選擇的實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所是當(dāng)?shù)匾惶幏浅Ｓ忻纳止珗@，該公園的占地面積非常廣闊，其中的植物種類(lèi)非常多，很適合開(kāi)展該實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)前，教師將班上學(xué)生分為四人一組，每個(gè)小組分得一定的實(shí)驗(yàn)區(qū)域，要求每組學(xué)生調(diào)查自己所屬區(qū)域中的野山菊的種群密度。此時(shí)恰好是春天，野山菊遍山都是，為學(xué)生提供了天然的實(shí)驗(yàn)材料。由于不同組的學(xué)生所調(diào)查的實(shí)驗(yàn)區(qū)域不一樣，學(xué)生需要探討是應(yīng)用等距取樣法還是五點(diǎn)取樣法。當(dāng)遇到野山菊在樣方邊界上的情況時(shí)，學(xué)生要思考邊界上的野山菊應(yīng)該如何處理。這時(shí)就有三種情況需要學(xué)生分析，第一種情況是邊界上所有的野山菊全部統(tǒng)計(jì)在其中，第二種情況是只統(tǒng)計(jì)左右或上下邊界上的野山菊，第三種情況是全部都忽略。針對(duì)這三種情況，學(xué)生要進(jìn)行仔細(xì)的分析和研究。

戶(hù)外實(shí)驗(yàn)在高中生物學(xué)教學(xué)中屬于一種具有創(chuàng)新性的實(shí)驗(yàn)。該實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚣ぐl(fā)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣，讓學(xué)生親近大自然，利用生物學(xué)知識(shí)解釋和分析大自然現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)學(xué)以致用[7]。

結(jié) ? ?語(yǔ)

實(shí)驗(yàn)是高中生物學(xué)教學(xué)的重要板塊，實(shí)驗(yàn)教學(xué)開(kāi)展的效果會(huì)影響整個(gè)高中生物學(xué)的教學(xué)效果。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師要從實(shí)際出發(fā)，巧妙安排實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力和問(wèn)題分析能力，進(jìn)而發(fā)展學(xué)生的科學(xué)思維。

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作者簡(jiǎn)介：陳莉（1983.2—），女，江蘇高郵人，中學(xué)一級(jí)教師。