林福芳
摘 要:在知識(shí)經(jīng)濟(jì)的社會(huì)背景下,創(chuàng)新能力成為學(xué)生的必備素養(yǎng)之一。在教育領(lǐng)域,對(duì)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力進(jìn)行培養(yǎng)是教師的重要目標(biāo),也是素質(zhì)教育的重點(diǎn)。生物是一門(mén)內(nèi)容比較抽象的自然科學(xué),為了幫助學(xué)生理解相關(guān)知識(shí),教師需要將實(shí)驗(yàn)作為載體。但是當(dāng)前,高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)普遍存在受重視度不夠和效率低下的問(wèn)題,很多教師都將關(guān)注點(diǎn)放在了理論知識(shí)的傳授上,忽視了實(shí)驗(yàn)教學(xué)在學(xué)生創(chuàng)新思維培養(yǎng)方面的作用。本文從高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維的必要性出發(fā),總結(jié)了高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中常見(jiàn)的問(wèn)題,在這個(gè)基礎(chǔ)上探究了基于學(xué)生創(chuàng)新思維培養(yǎng)的高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)改進(jìn)措施,希望為教育工作者提供參考與借鑒。
關(guān)鍵詞:創(chuàng)新思維;高中生物;實(shí)驗(yàn)教學(xué)
生物學(xué)具有實(shí)踐性和綜合性的特點(diǎn),在學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)的時(shí)候?qū)W生需要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究[1]。因此,在高中生物課堂上采取實(shí)驗(yàn)教學(xué)法是十分重要的。在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、開(kāi)展實(shí)驗(yàn)探究、觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象以及分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果的過(guò)程中,學(xué)生可以提高綜合素質(zhì)。同時(shí),在實(shí)驗(yàn)課上,學(xué)生可以發(fā)揮創(chuàng)造力、提高動(dòng)手操作能力、培養(yǎng)探究實(shí)踐能力,將課本上的知識(shí)轉(zhuǎn)化為實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,更好地理解和應(yīng)用學(xué)科知識(shí)。對(duì)于教師來(lái)說(shuō),實(shí)驗(yàn)教學(xué)為理論教學(xué)提供了有效的輔助,這為學(xué)生理解知識(shí)和應(yīng)用知識(shí)提供了載體,使學(xué)生更好地理解生命現(xiàn)象和科學(xué)原理。高中生物實(shí)驗(yàn)類(lèi)型比較多樣,包含了觀察類(lèi)實(shí)驗(yàn)、調(diào)查類(lèi)實(shí)驗(yàn)、演示類(lèi)實(shí)驗(yàn)、探究類(lèi)實(shí)驗(yàn)等,在對(duì)這些實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究和實(shí)踐的過(guò)程中學(xué)生可以調(diào)動(dòng)創(chuàng)新思維,對(duì)科學(xué)、技術(shù)以及社會(huì)的關(guān)系形成深刻理解,提高生物知識(shí)學(xué)習(xí)的有效性,同時(shí)也為后續(xù)的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)[2]。
一、高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維的必要性
(一)培養(yǎng)創(chuàng)新思維是高中生物重要的課程目標(biāo)
高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)著眼于全體學(xué)生的成長(zhǎng)和發(fā)展需要提出了培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的目標(biāo),這是學(xué)生參加社會(huì)生活、參與社會(huì)活動(dòng)和生產(chǎn)實(shí)踐以及進(jìn)行個(gè)人決策所需要的重要能力,同時(shí)還指出要使學(xué)生正確理解科學(xué)、技術(shù)與社會(huì)之間的相互關(guān)系。高中生物核心素養(yǎng)包含生命觀念、理性思維、科學(xué)探究以及社會(huì)責(zé)任等多方面內(nèi)容[3]。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng),教師要在課堂上開(kāi)展探究性教學(xué),對(duì)教學(xué)方法進(jìn)行創(chuàng)新,使學(xué)生形成主動(dòng)參與、樂(lè)于探究的好習(xí)慣。實(shí)驗(yàn)教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的重要手段。在生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中,學(xué)生能夠?qū)ο嚓P(guān)信息進(jìn)行收集和處理,在實(shí)驗(yàn)探究的基礎(chǔ)上獲取新的知識(shí),更好地對(duì)問(wèn)題進(jìn)行分析和解決,并在交流與合作的過(guò)程中培養(yǎng)理性思維,最終形成實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和樂(lè)于探究的創(chuàng)新思維。除此之外,在生物實(shí)驗(yàn)中培養(yǎng)創(chuàng)新思維,學(xué)生可以實(shí)現(xiàn)知識(shí)的內(nèi)化,更好地將理論知識(shí)運(yùn)用到生產(chǎn)生活中。
(二)通過(guò)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新來(lái)開(kāi)闊學(xué)生視野,激發(fā)學(xué)生求知欲
與理論教學(xué)相比,實(shí)驗(yàn)教學(xué)形式多樣、實(shí)踐性強(qiáng),學(xué)生興趣比較濃厚。在產(chǎn)生學(xué)習(xí)興趣的基礎(chǔ)上,學(xué)生能夠在學(xué)習(xí)生物學(xué)知識(shí)的過(guò)程中表現(xiàn)出更強(qiáng)的動(dòng)機(jī),產(chǎn)生積極性、主動(dòng)性和創(chuàng)造性。在培養(yǎng)創(chuàng)新思維的過(guò)程中,教師會(huì)在生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)流程等角度出發(fā)來(lái)對(duì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行創(chuàng)新,使他們開(kāi)展多樣化的實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)。在這個(gè)過(guò)程中,學(xué)生的視野可以變得更為開(kāi)闊,求知欲也可以更好地被激發(fā)出來(lái)[4]。
比如:在“葉綠素的提取與分離”這一生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中,教師鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新。有學(xué)生提出可以將實(shí)驗(yàn)中使用的濾紙條換成圓形濾紙,通過(guò)棉線將濾紙與濾液進(jìn)行連接。濾液細(xì)線是圍繞在濾紙中心的一個(gè)圓。在實(shí)驗(yàn)中,學(xué)生觀察到不斷有圓形出現(xiàn),慢慢擴(kuò)大然后分散開(kāi)。他們?cè)谡J(rèn)真觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的基礎(chǔ)上對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行探究和思考,嘗試用課本上關(guān)于葉綠素的知識(shí)來(lái)解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。在這個(gè)過(guò)程中,學(xué)生的求知欲被充分激發(fā)了出來(lái),他們的視野變得更加開(kāi)闊,思維也突破了教材的禁錮,實(shí)現(xiàn)了創(chuàng)新性發(fā)展。
(三)培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力和動(dòng)手操作技能
通過(guò)生物實(shí)驗(yàn)教學(xué),學(xué)生不僅可以對(duì)課堂上所學(xué)的理論知識(shí)進(jìn)行驗(yàn)證,還可以培養(yǎng)科學(xué)探究能力。在對(duì)學(xué)生創(chuàng)新思維進(jìn)行培養(yǎng)的過(guò)程中,教師會(huì)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中運(yùn)用多樣化的探究性策略,鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行調(diào)查,尋求問(wèn)題解決方案。通過(guò)實(shí)驗(yàn)的方法來(lái)對(duì)問(wèn)題進(jìn)行驗(yàn)證和對(duì)想法進(jìn)行測(cè)試,這可以使他們進(jìn)行創(chuàng)造性的思考,也會(huì)鼓勵(lì)他們主動(dòng)對(duì)問(wèn)題進(jìn)行探究。在這樣的生物實(shí)驗(yàn)課堂上,每一位學(xué)生都可以擁有科學(xué)的經(jīng)驗(yàn),他們可以針對(duì)問(wèn)題探索更多的方案,對(duì)生物學(xué)現(xiàn)象進(jìn)行探究并根據(jù)現(xiàn)有的證據(jù)來(lái)對(duì)自身的想法做出解釋。除此之外,在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維的過(guò)程中,教師將為學(xué)生提供更多的動(dòng)手操作機(jī)會(huì),幫助他們?cè)趯?shí)際操作中領(lǐng)會(huì)生物學(xué)知識(shí)。在初期,學(xué)生在實(shí)驗(yàn)探究中進(jìn)行模仿和嘗試,在擁有創(chuàng)新思維、具備實(shí)驗(yàn)探究經(jīng)驗(yàn)之后他們可以獨(dú)立設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并進(jìn)行操作。
二、高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中常見(jiàn)的問(wèn)題
(一)教學(xué)效果不夠理想
在教育改革的背景下,越來(lái)越多的高中生物教師會(huì)根據(jù)新課標(biāo)對(duì)教學(xué)過(guò)程進(jìn)行審視,同時(shí)對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性形成了正確的認(rèn)識(shí)。但由于受到多樣化因素的影響,生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果并不理想。從整體上來(lái)看,在高中生物課程中,教師對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重視程度遠(yuǎn)不及知識(shí)教學(xué)。高中生物教材中設(shè)置了多樣化的實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng),融入了觀察實(shí)驗(yàn)、演示實(shí)驗(yàn)、探究實(shí)驗(yàn)等多種實(shí)驗(yàn)類(lèi)型,主張教師充分運(yùn)用實(shí)驗(yàn)教學(xué)法來(lái)幫助學(xué)生加深對(duì)知識(shí)的理解,提高學(xué)生的思維能力和實(shí)踐水平[5]。但部分教師受到傳統(tǒng)理念和慣性思維的影響,在課堂教學(xué)中會(huì)將主要的時(shí)間和精力放在概念性和理論性知識(shí)的講解上。對(duì)于實(shí)驗(yàn)?zāi)K,很多時(shí)候只是通過(guò)理論講解或者多媒體展示的方式來(lái)進(jìn)行教學(xué),并沒(méi)有帶領(lǐng)學(xué)生到真實(shí)的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。還有部分教師雖然為學(xué)生創(chuàng)造了實(shí)驗(yàn)操作的條件,但在實(shí)驗(yàn)中只是簡(jiǎn)單地要求學(xué)生模仿教材的實(shí)驗(yàn)步驟,這不利于對(duì)學(xué)生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。
(二)實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在限制
在高中階段,學(xué)生需要學(xué)習(xí)的內(nèi)容增加,學(xué)習(xí)時(shí)間變得緊張,學(xué)習(xí)壓力也進(jìn)一步增大。在高中生物課堂上,很多教師為了能夠讓學(xué)生在高考這場(chǎng)沒(méi)有硝煙的戰(zhàn)爭(zhēng)中取得勝利,在教學(xué)中會(huì)圍繞著高考的需要來(lái)設(shè)計(jì)教學(xué)活動(dòng)。他們會(huì)對(duì)高考試題進(jìn)行全面分析,對(duì)出題者的意圖進(jìn)行探究,明確課程主要的考查方向,以此作為依據(jù)來(lái)設(shè)置實(shí)驗(yàn)課程。對(duì)于高頻的考點(diǎn),教師會(huì)帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行深入學(xué)習(xí)和反復(fù)練習(xí);如果相關(guān)實(shí)驗(yàn)在考試中很少涉及,教師就容易忽略。在這樣的情況下,學(xué)生在生物實(shí)驗(yàn)課堂上所接觸的內(nèi)容會(huì)受到教師主觀思維的限制。在對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究的時(shí)候他們也只是被動(dòng)地跟隨教師的引導(dǎo),接受教師在知識(shí)方面和技能方面的輸出,長(zhǎng)此以往學(xué)生的知識(shí)視野將被限制,不利于創(chuàng)新思維的形成。
(三)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法單一
在開(kāi)展生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過(guò)程中,選擇有效的方法是十分重要的,這是教學(xué)效果的重要保障。但是當(dāng)前,很多教師所采用的教學(xué)方法都比較單一,難以充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,同時(shí)也對(duì)學(xué)生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)造成了限制[6]。這主要體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面。一方面,部分教師會(huì)通過(guò)理論傳輸?shù)姆绞?,按照教材的?nèi)容來(lái)向?qū)W生講解實(shí)驗(yàn),使學(xué)生了解實(shí)驗(yàn)操作的過(guò)程及在各個(gè)環(huán)節(jié)應(yīng)用的實(shí)驗(yàn)原理。在這個(gè)過(guò)程中,學(xué)生只能通過(guò)教材的文字和圖片去學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)中的知識(shí),無(wú)法對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行自主操作,也無(wú)法在實(shí)驗(yàn)方法等方面進(jìn)行創(chuàng)新。另一方面,在對(duì)演示實(shí)驗(yàn)進(jìn)行講解的時(shí)候,部分教師會(huì)使用多媒體設(shè)備,但他們只是將原本使用板書(shū)展示的內(nèi)容以多媒體課件的方式呈現(xiàn)了出來(lái),缺乏創(chuàng)新性。在展示的過(guò)程中也沒(méi)有利用多媒體的功能來(lái)對(duì)實(shí)驗(yàn)流程、實(shí)驗(yàn)操作以及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行動(dòng)態(tài)化展示,這不僅增加了學(xué)習(xí)難度,也使學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣受到了影響。
三、基于學(xué)生創(chuàng)新思維培養(yǎng)的高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)改進(jìn)措施
(一)更新觀念,提高對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重視
針對(duì)當(dāng)前在高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問(wèn)題,教師首先要更新自身的觀念、改變自身的錯(cuò)誤認(rèn)知,在教學(xué)中體現(xiàn)學(xué)生的主體地位,提高對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重視,基于教學(xué)創(chuàng)新的原則來(lái)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方案,為學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究創(chuàng)造條件。同時(shí)還要在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中尋求學(xué)生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)點(diǎn)。首先,教師自身要具備創(chuàng)新意識(shí),認(rèn)識(shí)到培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維是生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要目標(biāo),同時(shí)要對(duì)創(chuàng)新教學(xué)活動(dòng)以及對(duì)學(xué)生個(gè)體發(fā)展的重要意義形成正確的認(rèn)識(shí)。在這個(gè)基礎(chǔ)上,教師要尋找合適的角度來(lái)對(duì)學(xué)生的創(chuàng)新思維進(jìn)行激發(fā)。其次,教師要更新教學(xué)觀念,結(jié)合學(xué)校的資源條件和學(xué)生的真實(shí)情況對(duì)生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式進(jìn)行創(chuàng)新,同時(shí)要結(jié)合教材安排實(shí)驗(yàn)教學(xué)的結(jié)構(gòu),將理論性知識(shí)講解與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的時(shí)間和內(nèi)容進(jìn)行合理分配,突出實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要地位,并在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中融入學(xué)生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)[7]。最后,在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中,教師要圍繞教學(xué)目標(biāo),依托教學(xué)內(nèi)容來(lái)對(duì)學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo),在實(shí)驗(yàn)條件、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象以及實(shí)驗(yàn)結(jié)論等方面做好提示與引領(lǐng),使學(xué)生在自主思考和總結(jié)分析的基礎(chǔ)上獲得相應(yīng)的生物學(xué)知識(shí)。還要鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)材料等進(jìn)行創(chuàng)新,使他們?cè)谛〗M合作中形成創(chuàng)新思維。
(二)完善生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的流程
1.重視生物實(shí)驗(yàn)課程導(dǎo)入
在高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過(guò)程中,教師要重視課程導(dǎo)入,在導(dǎo)入環(huán)節(jié)向?qū)W生說(shuō)明實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)探究的重點(diǎn),使學(xué)生明確學(xué)習(xí)目標(biāo)、提高學(xué)習(xí)效率。具體來(lái)說(shuō),在實(shí)驗(yàn)開(kāi)始之前,教師要設(shè)置專(zhuān)門(mén)的導(dǎo)入環(huán)節(jié),向?qū)W生展示實(shí)驗(yàn)探究的目標(biāo)和步驟,在這個(gè)基礎(chǔ)上使他們厘清實(shí)驗(yàn)思路,這可以使后續(xù)實(shí)驗(yàn)過(guò)程變得更為順暢。通過(guò)這種方式,學(xué)生能夠在實(shí)驗(yàn)中對(duì)重要問(wèn)題進(jìn)行針對(duì)性思考,為創(chuàng)新思維的培養(yǎng)創(chuàng)造條件[8]。
比如:在“檢測(cè)生物組織中的糖類(lèi)和蛋白質(zhì)”這一生物實(shí)驗(yàn)中,學(xué)生需要掌握對(duì)生物組織中的可溶性還原糖和蛋白質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)和鑒定的方法,在掌握教材所提供方法的基礎(chǔ)上思考其他的方法,形成問(wèn)題思維導(dǎo)向能力。在對(duì)可溶性還原糖進(jìn)行鑒定的時(shí)候,需要提前準(zhǔn)備糖分較高且顏色較淺的生物組織樣本,比如蘋(píng)果、梨等。在導(dǎo)入環(huán)節(jié),教師可以向?qū)W生展示該實(shí)驗(yàn)的目標(biāo),提供相應(yīng)的樣本材料,引導(dǎo)學(xué)生思考實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的原理和具體的實(shí)驗(yàn)流程。通過(guò)這種方式,學(xué)生會(huì)對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程形成基本的了解,在這之后按照既定的流程來(lái)高效完成生物實(shí)驗(yàn),并對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行創(chuàng)造性思考。如果缺乏導(dǎo)入環(huán)節(jié)的鋪墊,學(xué)生直接進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作就可能會(huì)出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)步驟顛倒、實(shí)驗(yàn)材料選擇不當(dāng)?shù)葐?wèn)題,導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)以失敗告終。除此之外,在導(dǎo)入環(huán)節(jié)教師還可以與學(xué)生一同探討在實(shí)驗(yàn)中需要注意的問(wèn)題,比如加熱試管的時(shí)候不能將試管口朝向他人或者自己。這可以保證學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程的高效性和安全性。
2.創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)方式和實(shí)驗(yàn)步驟
為了培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維,還要對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的方法和步驟進(jìn)行優(yōu)化和完善。教師要采取新的方式來(lái)開(kāi)展教學(xué)活動(dòng),引發(fā)學(xué)生的探究興趣,也為他們的自主創(chuàng)新創(chuàng)造條件。以往生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)無(wú)論是在內(nèi)容上還是在步驟上都表現(xiàn)出了形式化的特點(diǎn),很多教師出于保護(hù)學(xué)生安全的考慮會(huì)要求他們直接按照教材的步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作,這會(huì)對(duì)學(xué)生的創(chuàng)新思維造成限制。為了改變這一問(wèn)題,教師要鼓勵(lì)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)步驟,探索新的實(shí)驗(yàn)方法。同時(shí),還要為他們提供豐富的實(shí)驗(yàn)材料,使學(xué)生合理選擇材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。
比如:在“葉綠體中色素的提取和分離”這一生物實(shí)驗(yàn)中,教材給出的實(shí)驗(yàn)方案是將菠菜葉作為材料,將丙酮作為色度提取液。在實(shí)驗(yàn)操作的過(guò)程中,要先對(duì)菠菜葉進(jìn)行研磨,然后進(jìn)行過(guò)濾等一系列的操作。操作過(guò)程比較繁雜,最終的實(shí)驗(yàn)效果也并不明顯。同時(shí),提取液丙酮具有一定的毒性,如果使用不當(dāng)?shù)脑捒赡軙?huì)對(duì)學(xué)生造成傷害?;诖?,教師可以對(duì)方法和實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行創(chuàng)新,并鼓勵(lì)學(xué)生自主探究新的實(shí)驗(yàn)方案。比如有學(xué)生指出可以替換實(shí)驗(yàn)材料,將菠菜葉換成榕樹(shù)葉等同樣富含葉綠素的革制植物葉片,這些葉片在校園中可以輕松獲取。還有學(xué)生提出將提取液丙酮替換為乙醇,這可以保證實(shí)驗(yàn)過(guò)程的安全。在創(chuàng)造性思考和探究的過(guò)程中,學(xué)生不僅可以更好地掌握色素的提取和分離方法,同時(shí)還可以在實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)中產(chǎn)生成就感。
3.注重對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析和總結(jié)
高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的是引導(dǎo)學(xué)生以實(shí)驗(yàn)探究的方式對(duì)理論知識(shí)進(jìn)行驗(yàn)證,實(shí)現(xiàn)對(duì)抽象知識(shí)的深入理解,更加扎實(shí)地掌握相關(guān)知識(shí)點(diǎn),提高綜合素質(zhì)。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo),教師除了要關(guān)注課程導(dǎo)入和實(shí)驗(yàn)操作之外,還要重視對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析和總結(jié),這也是對(duì)學(xué)生創(chuàng)新思維培養(yǎng)的重要方式。生物教材中所展示的理論知識(shí)是由無(wú)數(shù)生物學(xué)家在經(jīng)過(guò)千百次實(shí)驗(yàn)之后得到的,學(xué)生站在巨人肩膀上的同時(shí)也要避免自身的思維被已有結(jié)論限制,要根據(jù)實(shí)驗(yàn)方案和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象自主分析和總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
比如:在“觀察細(xì)胞的有絲分裂”這一生物實(shí)驗(yàn)中,學(xué)生需要在光學(xué)顯微鏡的幫助下對(duì)洋蔥根尖細(xì)胞和馬蛔蟲(chóng)受精卵的有絲分裂過(guò)程進(jìn)行觀察。在之前的學(xué)習(xí)中,學(xué)生已經(jīng)掌握了顯微鏡的使用方法,本節(jié)課中學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究的重點(diǎn)在于觀察和記錄實(shí)驗(yàn)對(duì)象的反應(yīng)現(xiàn)象,感受植物細(xì)胞和動(dòng)物細(xì)胞在有絲分裂過(guò)程中的不同表現(xiàn)和不同特點(diǎn)。因此,在教學(xué)中教師可以將重點(diǎn)放在后期實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析和總結(jié)上,要求學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)情況記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果,利用所學(xué)知識(shí)對(duì)結(jié)果進(jìn)行思考,在思維創(chuàng)新的基礎(chǔ)上探究實(shí)驗(yàn)結(jié)論,探究染色體在分裂過(guò)程中所發(fā)生的改變,總結(jié)動(dòng)物細(xì)胞與植物細(xì)胞的有絲分裂特點(diǎn)。
(三)在生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中運(yùn)用多樣化方法
1.合理設(shè)置實(shí)驗(yàn)任務(wù)
在生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)改進(jìn)的過(guò)程中,教師可以融合任務(wù)教學(xué)法來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維,使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)任務(wù)的驅(qū)動(dòng)下展開(kāi)實(shí)驗(yàn),主動(dòng)參與實(shí)驗(yàn)探究,提高實(shí)驗(yàn)效率。這要求教師對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)進(jìn)行分解,根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、結(jié)合學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)來(lái)設(shè)置適合的任務(wù),在這之后將任務(wù)發(fā)放給學(xué)生,要求學(xué)生按照任務(wù)的要求來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究,在這個(gè)過(guò)程中提高創(chuàng)新能力。
比如:在“觀察洋蔥表皮細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原”這一生物實(shí)驗(yàn)中,教學(xué)目標(biāo)為使學(xué)生在對(duì)植物細(xì)胞質(zhì)壁分離和復(fù)原的過(guò)程進(jìn)行觀察中掌握滲透作用的原理?;谠撃繕?biāo),教師可以設(shè)置如下的實(shí)驗(yàn)任務(wù):第一,在小組合作的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案;第二,使用實(shí)驗(yàn)室的材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究;第三,對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行觀察和記錄;第四,做好實(shí)驗(yàn)總結(jié)報(bào)告。在該任務(wù)中,教師對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行了分解,可以幫助學(xué)生在明確實(shí)驗(yàn)操作步驟的基礎(chǔ)上開(kāi)展實(shí)驗(yàn)探究。在課堂上,學(xué)生將使用教師提前準(zhǔn)備的紫色洋蔥、蔗糖溶液等材料來(lái)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,制作洋蔥表皮臨時(shí)裝片,并使用顯微鏡觀察,思考如何使細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離和復(fù)原。在完成方案設(shè)計(jì)之后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)觀察和實(shí)驗(yàn)探究,并將實(shí)驗(yàn)過(guò)程通過(guò)畫(huà)圖的方式記錄下來(lái),最終對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)論進(jìn)行總結(jié)。在這個(gè)過(guò)程中,學(xué)生進(jìn)行觀察思考、分析推斷,對(duì)細(xì)胞的吸水作用和失水作用形成了深刻的認(rèn)識(shí)和理解,這有利于他們形成創(chuàng)新思維,提高實(shí)踐能力。
2.設(shè)置啟發(fā)性問(wèn)題
在高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中,教師要堅(jiān)持以生為本的理念,為學(xué)生創(chuàng)造自主探究的條件。但這并不代表著教師要完全放手,在學(xué)生遇到困難的時(shí)候仍然要提供適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo),為了幫助學(xué)生更加深刻地理解知識(shí),還要通過(guò)提問(wèn)的方式來(lái)對(duì)他們進(jìn)行引導(dǎo)。設(shè)置啟發(fā)性問(wèn)題可以使教師的引導(dǎo)作用更好地發(fā)揮,使學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行深入思考,帶著批判性的思維去看待問(wèn)題而不是被動(dòng)地接受知識(shí)。
比如:在“肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)”這一生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中,教師可以設(shè)置啟發(fā)性問(wèn)題來(lái)引導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng),幫助學(xué)生對(duì)核酸是遺傳物質(zhì)的結(jié)論形成正確的理解。本次實(shí)驗(yàn)涉及體內(nèi)轉(zhuǎn)化和體外轉(zhuǎn)化這兩個(gè)部分,通過(guò)向小鼠注射不同類(lèi)型的R型細(xì)菌和S型細(xì)菌開(kāi)展了對(duì)照實(shí)驗(yàn),以此來(lái)實(shí)現(xiàn)核酸與蛋白質(zhì)的分離,對(duì)二者在遺傳學(xué)中的重點(diǎn)作用進(jìn)行了單獨(dú)研究。在對(duì)該實(shí)驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行分析的過(guò)程中,教師可以設(shè)置以下兩個(gè)啟發(fā)性問(wèn)題:第一,體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)與體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)之間有什么關(guān)系?第二,S型細(xì)菌中的DNA是否會(huì)因?yàn)榧訜岫淖兓钚裕吭趯?duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)論進(jìn)行分析的過(guò)程中,教師則可以設(shè)置以下三個(gè)啟發(fā)性問(wèn)題:第一,S型細(xì)菌體內(nèi)的“轉(zhuǎn)化因子”是什么?第二,DNA的純度與轉(zhuǎn)化效率之間有什么關(guān)系?第三,轉(zhuǎn)化作用的本質(zhì)是什么?
結(jié)束語(yǔ)
總的來(lái)說(shuō),在高中生物課堂教學(xué)中,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維是重要的目標(biāo)。這要求教師開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué),為學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究創(chuàng)造條件。針對(duì)當(dāng)前實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問(wèn)題,教師要采取針對(duì)性的措施予以改進(jìn)。首先要更新觀念,提高對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重視,其次要從實(shí)驗(yàn)課程導(dǎo)入、實(shí)驗(yàn)方式和步驟創(chuàng)新以及實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析等角度出發(fā)來(lái)完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)流程,最后還要運(yùn)用項(xiàng)目式教學(xué)法和提問(wèn)教學(xué)法等來(lái)提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性。
參考文獻(xiàn)
[1]楊迪.數(shù)字化實(shí)驗(yàn)促進(jìn)高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式轉(zhuǎn)型研究:以比較過(guò)氧化氫在不同條件下的分解實(shí)驗(yàn)為例[J].中國(guó)信息技術(shù)教育,2023(3):99-101.
[2]莫顯紅,孫麗瑤,岳凱平,等.基于學(xué)生創(chuàng)新思維培養(yǎng)的高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)改進(jìn)[J].赤峰學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2022,38(5):99-104.
[3]周福琴,吳芳,潘璐.高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的變化趨勢(shì):以人教版近5套普通高中生物教材為例[J].實(shí)驗(yàn)教學(xué)與儀器,2021,38(11):24-26.
[4]陸俊萍.基于學(xué)科核心素養(yǎng)的高中生物實(shí)驗(yàn)課教學(xué):以《觀察植物細(xì)胞的失水和吸水》實(shí)驗(yàn)課為例[J].中學(xué)教學(xué)參考,2020(29):93-94.
[5]陳波.培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力 提升生物實(shí)驗(yàn)教學(xué):高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)分析[J].中學(xué)課程輔導(dǎo)(教師通訊),2020(13):26-27.
[6]王紅玲.高中生物實(shí)驗(yàn)課教學(xué)中學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng):以“觀察DNA和RNA在細(xì)胞中的分布”實(shí)驗(yàn)為例[J].課程教育研究,2019(29):177.
[7]周翔.利用AiSchool云平臺(tái)進(jìn)行高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué):以“綠葉中色素的提取和分離”為例[J].實(shí)驗(yàn)教學(xué)與儀器,2018,35(9):42,48.
[8]韓萍.高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維能力的探索:基于蘭州大學(xué)附屬中學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的案例研究[J].中學(xué)生物教學(xué),2015(2):6-8.