摘要：生物學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)學(xué)科，不僅要重視實(shí)驗(yàn)的基本技能，而且還要注重實(shí)驗(yàn)設(shè)計，搞好高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)，提高高中生物教學(xué)質(zhì)量，對于指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)知識是大有裨益的。根據(jù)高中學(xué)生的身心發(fā)展特點(diǎn)和認(rèn)知規(guī)律來制定教學(xué)計劃對于高中學(xué)生接受生物知識提高生物成績更是重中之重。本文針對高中生的技能認(rèn)知規(guī)律探討如何設(shè)計高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)對高中生學(xué)習(xí)生物知識才是最有益的。
　　關(guān)鍵詞：生物實(shí)驗(yàn) 認(rèn)知規(guī)律 高中生
　　中圖分類號：G33.91 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791(2011)10(c)-0000-00
　　
　　高中階段是成人以前最為活躍的時期。高中生能用全面的、發(fā)展的、聯(lián)系的觀點(diǎn)去分析和解決問題。但就高中學(xué)生的整體來說，辨證思維的發(fā)展也還沒有完全成熟，因而高中學(xué)生看問題時的偏激傾向等在所難免。高中生在良好的教育下，具有了運(yùn)用理論進(jìn)行假設(shè)的思維能力，也就有了較強(qiáng)的思維預(yù)見性和內(nèi)在性。生物教學(xué)的教學(xué)目的是使學(xué)生知道如何運(yùn)用生物學(xué)知識來解決生活、生產(chǎn)、科學(xué)技術(shù)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)等方面的問題。而實(shí)驗(yàn)教學(xué)是人類認(rèn)識和研究生物科學(xué)的重要手段，也是生物教學(xué)的一種重要手段。根據(jù)學(xué)生的技能認(rèn)知規(guī)律來設(shè)計生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)計劃對于培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)的興趣，培養(yǎng)實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度是非常重要的。
　　1 生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的
　　生物學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然學(xué)科。實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以幫助學(xué)生形成概念、理解和鞏固生物學(xué)知識，培養(yǎng)學(xué)生觀察現(xiàn)象、提出問題、分析問題和解決問題的能力；幫助學(xué)生掌握一些常用的生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本技能，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是、嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)方法。多年的教學(xué)實(shí)踐告訴我們：生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程的成敗關(guān)系到學(xué)生對生物知識的掌握和運(yùn)用程度。
　　生物實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)目的是培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、動手能力、探究能力和創(chuàng)造性思維的能力。通過實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)，指導(dǎo)學(xué)生探索嘗試、發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，辯證的理解思考問題，用發(fā)展的眼光去看待事物，這既是有利于學(xué)生學(xué)習(xí)能力的提高，又有利于學(xué)生個性特長的發(fā)展。更重要的是在探索性實(shí)驗(yàn)的過程中，學(xué)生從中懂得了如何去學(xué)習(xí)，獲得知識和信息，為學(xué)生去探索許多未知領(lǐng)域奠定基礎(chǔ)。
　　2 以學(xué)生技能認(rèn)知規(guī)律為基礎(chǔ)優(yōu)化生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的必然性
　　在每節(jié)生物課程中要高質(zhì)量的完成工作任務(wù)，要依據(jù)學(xué)生身心發(fā)展特征、興趣愛好，備好教材、實(shí)驗(yàn)器材，充分了解學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ贫ㄍ晟?、詳?shí)、富有針對性的課時計劃。即要根據(jù)課的教學(xué)目標(biāo)和重難點(diǎn)安排課的結(jié)構(gòu)、制定針對性強(qiáng)的練習(xí)；還要根據(jù)學(xué)生的年齡特點(diǎn)，選擇相應(yīng)的教學(xué)方法、練習(xí)方法，制定行之有效的糾正、評價方案；更要根據(jù)課的層次和環(huán)節(jié)，合理利用時間、精講多練，確保練習(xí)質(zhì)量和次數(shù)。
　　2.1內(nèi)容的講解遵循學(xué)生的記憶特點(diǎn)
　　生物實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的講解，不僅是要幫助學(xué)生記憶生物知識，在腦海中形成初步的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，還要讓學(xué)生明白實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)、理解實(shí)驗(yàn)順序以及實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意的細(xì)節(jié)，更要有利于學(xué)生掌握評價方法，便于學(xué)生間的相互評價，相互指出生物實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)中出現(xiàn)的錯誤便于記憶，因此，在課程講解中遵循學(xué)生的記憶特點(diǎn)是十分重要的。
　　2.2教法組織遵循學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)
　　學(xué)生的身心發(fā)展具有鮮明的階段特征，技能教學(xué)必須遵循學(xué)生身心發(fā)展的規(guī)律、認(rèn)知特點(diǎn)、技能的特點(diǎn)來考慮和設(shè)計，可以遵從從簡單到復(fù)雜、從易到難、從局部到全體、從分解到完整的規(guī)律來設(shè)計技能教學(xué)過程。 在自主探究前讓學(xué)生進(jìn)行充分的知識和實(shí)驗(yàn)技術(shù)準(zhǔn)備，在教師指導(dǎo)下學(xué)生反復(fù)討論和完善方案。例如“植物細(xì)胞的吸水和失水”的實(shí)驗(yàn)探究，在學(xué)生已經(jīng)體驗(yàn)了紅細(xì)胞的吸水和失水后，要探究植物細(xì)胞的吸水和失水情況，先分析植物細(xì)胞結(jié)構(gòu)和動物細(xì)胞明顯的區(qū)別，理解細(xì)胞壁對吸水和失水應(yīng)該沒有影響，提出“原生質(zhì)層是不是相當(dāng)于一層半透膜”的具體問題，并對這一問題作出假設(shè)；繼而讓學(xué)生思考怎樣驗(yàn)證這一假設(shè)，選什么樣的材料，用什么方法，采用怎樣的步驟?引導(dǎo)學(xué)生詳細(xì)討論并要求學(xué)生對照實(shí)驗(yàn)設(shè)計檢查自己的實(shí)驗(yàn)技能等的準(zhǔn)備情況，并有針對性地進(jìn)行完善和訓(xùn)練。這樣降低了探究性實(shí)驗(yàn)的難度，提高了教學(xué)效果。這樣的安排，首先拆分、然后逐層遞進(jìn)地增加難度，繼而達(dá)到完整掌握實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的目的，符合學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)和學(xué)習(xí)習(xí)慣，不僅便于學(xué)生掌握，還有利于克服學(xué)生的畏難情緒，學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握技能的效果較好。
　　3 生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的優(yōu)化思路和措施
　　3.1.利用“交流評價”機(jī)制優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)
　　實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的并不在于全班得到統(tǒng)一的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，而重在使學(xué)生真正參與探究過程 。讓學(xué)生懂得科學(xué)的探究方法。讓他們的創(chuàng)新意識得到發(fā)揮 。在“交流評價”環(huán)節(jié)一般有兩個交流模塊，一個放在實(shí)驗(yàn)前，交流個人提出的探究問題及設(shè)計的實(shí)驗(yàn)方案，重點(diǎn)評價學(xué)生能否提出值得探究的問題，并進(jìn)行猜想和假設(shè)；另一個則放在實(shí)驗(yàn)操作之后，對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析交流，以及對實(shí)驗(yàn)中的各種特異情況作進(jìn)一步的探究。評價以激勵性評價為主。重點(diǎn)評價學(xué)生：能否獨(dú)立正確地完成實(shí)驗(yàn)操作方法；能否科學(xué)地觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，如實(shí)地記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；能否對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或收集到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、歸納或概括出實(shí)驗(yàn)的結(jié)論；能否與他人交流成果且有所獲益等等。另外，要設(shè)置成果展示欄，對學(xué)生的優(yōu)秀實(shí)驗(yàn)報告、課外實(shí)驗(yàn)探究、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計、研究性成果進(jìn)行展示匯報，讓學(xué)生感受和分享成功的快樂，更激發(fā)他們參與實(shí)驗(yàn)的熱情和參與實(shí)驗(yàn)探究的激情。實(shí)驗(yàn)中也許會有很多現(xiàn)象并不像預(yù)設(shè)的一樣，對新生的實(shí)驗(yàn)問題，學(xué)生不能根據(jù)現(xiàn)象作出結(jié)論判斷，教師要通過交流評價，讓學(xué)生展開激烈的討論，每一個學(xué)生都參與實(shí)驗(yàn)分析。
　　通過層層分析、步步推進(jìn)。學(xué)生對問題的認(rèn)識逐步深人，然后提出新問題，自主設(shè)計新 的實(shí)驗(yàn)再進(jìn)一步探究解決，作出合理解釋。
　　3.2利用多媒體優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)
　?。?）創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)情境。任何實(shí)驗(yàn)都是實(shí)驗(yàn)者有目的的觀察活動，實(shí)驗(yàn)過程是實(shí)驗(yàn)者思維激發(fā)和碰撞的過程。在實(shí)驗(yàn)開始環(huán)節(jié)，教師利用多媒體聲、色、圖 、文等媒體信息渲染氣氛，創(chuàng)設(shè)引人入勝的問題情境，啟發(fā)學(xué)生的思路，引導(dǎo)學(xué)生嚴(yán)密地探究實(shí)驗(yàn)過程。例如制作DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模型之前，教師通過Powerpoint或Authorware制作的課件展示北京中關(guān)村的“麻花”照片，進(jìn)而敘述北京世紀(jì)盛典文化藝術(shù)交流有限公司狀告北京大學(xué)的故事。這種與現(xiàn)實(shí)生活緊密聯(lián)系的情境會使學(xué)生初步形成DNA結(jié)構(gòu)的輪廓，感受科學(xué)家嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)。
　　（2）學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。以實(shí)驗(yàn)為中心、以實(shí)驗(yàn)帶動知識點(diǎn)是新課標(biāo)最明顯的特點(diǎn)。因此，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的學(xué)習(xí)不僅對于完成整個實(shí)驗(yàn)至關(guān)重要，而且是以實(shí)驗(yàn)帶動知識點(diǎn)的有力佐證。例如，在觀察細(xì)胞有絲分裂的實(shí)驗(yàn)過程之前，教師通過多媒體課件先復(fù)習(xí)細(xì)胞有絲分裂的過程、了解實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、理解?shí)驗(yàn)原理，有助于學(xué)生對細(xì)胞有絲分裂的實(shí)驗(yàn)觀察和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的描述。使學(xué)生有理可依，避免盲目實(shí)驗(yàn)。
　　3.3 再現(xiàn)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)
　　生物學(xué)發(fā)展的過程是科學(xué)家不斷探索的過程。生物科學(xué)史上有許多偉大的發(fā)現(xiàn)和經(jīng)典實(shí)驗(yàn)。在教學(xué)過程中，重現(xiàn)這些經(jīng)典實(shí)驗(yàn)，能使學(xué)生身臨其境地體驗(yàn)科學(xué)家的發(fā)現(xiàn)歷程，認(rèn)識到科學(xué)是一個不斷發(fā)現(xiàn)、不斷進(jìn)步的過程。促使學(xué)生用辯證的目光、理性的思維學(xué)習(xí)生物學(xué)。學(xué)習(xí)光合作用時，教師需要呈現(xiàn)光合作用探究歷程中的一系列經(jīng)典實(shí)驗(yàn)。如動畫再現(xiàn)普利斯 特利、英格豪斯、梅耶、薩克斯、魯賓和卡門的實(shí)驗(yàn)，揭示植物生命活動的奧秘，讓學(xué)生認(rèn)識到生物學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計的巧妙和嚴(yán)密，逐步探究光合作用的原料、產(chǎn)物、場所和條件，思考生物學(xué)發(fā)展與物理學(xué)、化學(xué)的聯(lián)系，討論生物學(xué)發(fā)展與技術(shù)進(jìn)步的聯(lián)系、用歷史、發(fā)展的眼光 看待生物學(xué)的過去、現(xiàn)在和未來。
　　3.4利用高考命題導(dǎo)向促進(jìn)生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)
　　近年來生物高考實(shí)驗(yàn)考查的內(nèi)容呈現(xiàn)多樣化，有基本的實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)步驟和注意事項等基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容，也有實(shí)驗(yàn)設(shè)計和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析，還有根據(jù)研究目的和內(nèi)容進(jìn)行開放性實(shí)驗(yàn)設(shè)計，并對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行預(yù)測和分析等各種題型，對考生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰σ笤絹碓礁摺慕鼛啄旮呖伎忌鷮?shí)驗(yàn)題的答題情況來看，多數(shù)考生的答題和標(biāo)準(zhǔn)答案的要求具有相當(dāng)?shù)牟罹?，特別表現(xiàn)在對實(shí)驗(yàn)基本操作的表述上。實(shí)驗(yàn)設(shè)計題考生得分不高，許多考生掌握了一些試驗(yàn)設(shè)計的原則，但由于沒有認(rèn)真閱讀題目內(nèi)容，不能針對具體的實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯?shí)驗(yàn)內(nèi)容答題，預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果也不具體。學(xué)校可以利用高考命題導(dǎo)向促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)生物實(shí)驗(yàn)的積極性，從而加強(qiáng)生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)。
　　
　　因此，在生物學(xué)教學(xué)中必須加強(qiáng)對學(xué)生基本實(shí)驗(yàn)技能和探究性實(shí)驗(yàn)設(shè)計的綜合能力的培養(yǎng)。目前高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)特別是探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)是比較薄弱的，學(xué)校應(yīng)該根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)室條件，使每個學(xué)生都有充分動手的機(jī)會，從根本上提高學(xué)生的基本實(shí)驗(yàn)技能和綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?br/>　　
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