摘 要: 生物學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué),生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)是中學(xué)生物學(xué)教學(xué)的重要組成部分,是學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)課程的基本方式之一,生物學(xué)科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)在很大程度上有賴于生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)。本文在分析高中生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,闡述了影響生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的主要因素,并就如何化解中學(xué)生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的困境,促使生物教學(xué)與生物新課程接軌,提出幾個(gè)應(yīng)對(duì)策略:加強(qiáng)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)和巧妙利用資源;合理安排實(shí)驗(yàn),有效解決課時(shí)緊的問題;改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)方法。
關(guān)鍵詞: 生物實(shí)驗(yàn) 教學(xué)困境 應(yīng)對(duì)策略
生物學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué),生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)是中學(xué)生物學(xué)教學(xué)的重要組成部分,是學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)課程的基本方式之一,生物學(xué)科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)在很大程度上有賴于生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)[1]。生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、思維能力、動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力等綜合素質(zhì)有著不可替代的作用,因此加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué),在提倡素質(zhì)教育的今天,顯得更加突出,尤為重要。我對(duì)我區(qū)多所中學(xué)的生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀進(jìn)行了調(diào)查,對(duì)調(diào)查的有關(guān)數(shù)據(jù)、資料進(jìn)行了歸納、分析,闡述了影響高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的主要因素,并就這些影響因素提出了應(yīng)對(duì)策略。
一、高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀分析
?。ㄒ唬?shí)驗(yàn)教學(xué)裝備缺乏,實(shí)驗(yàn)員不夠?qū)I(yè)。
實(shí)驗(yàn)室條件、實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備、實(shí)驗(yàn)材料、實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)等是完成好實(shí)驗(yàn)教學(xué)的必備硬件條件。但是由于近幾年的新課程改革,中學(xué)生物教材發(fā)生極大變動(dòng),不僅對(duì)原有的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了改動(dòng),同時(shí)還增加了許多探究實(shí)驗(yàn),導(dǎo)致各校實(shí)驗(yàn)室原有的實(shí)驗(yàn)教學(xué)必備的硬件及儀器設(shè)備,無法滿足現(xiàn)行教材對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)備的需要。
另外,生物實(shí)驗(yàn)員不夠?qū)I(yè)也是影響實(shí)驗(yàn)開設(shè)的主要原因之一。據(jù)調(diào)查我區(qū)除了個(gè)別重點(diǎn)中學(xué)所配備的生物實(shí)驗(yàn)員比較專業(yè),能協(xié)助任課教師準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)外,大部分學(xué)校所配備的生物實(shí)驗(yàn)員并不具備豐富的生物實(shí)驗(yàn)知識(shí)和熟練的實(shí)際操作技能,僅相當(dāng)于儀器保管員。
?。ǘ┙虒W(xué)課時(shí)緊,教學(xué)任務(wù)重。
教學(xué)課時(shí)緊,教學(xué)任務(wù)重,教學(xué)內(nèi)容難以完成,是影響實(shí)驗(yàn)開設(shè)的主要原因。大部分學(xué)校高一、二年級(jí)生物課每周只有2個(gè)課時(shí),少數(shù)學(xué)校為3課時(shí),按照這樣的課時(shí)安排要完成教學(xué)內(nèi)容,是非常緊迫的。
?。ㄈ?shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)方法單一。
實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)不僅支配著教師采用何種教學(xué)模式、教學(xué)方法和教學(xué)方向,而且制約著學(xué)生的實(shí)驗(yàn)動(dòng)機(jī)、實(shí)驗(yàn)態(tài)度和進(jìn)行實(shí)驗(yàn)所采取的策略,它已成為影響實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)效的重要因素。
在對(duì)學(xué)生的評(píng)價(jià)方面,多數(shù)教師只是讓學(xué)生實(shí)驗(yàn)后上交實(shí)驗(yàn)報(bào)告即可,因?yàn)檫@樣簡便、省時(shí),但其局限性也是顯而易見的,無論在形式上如何改進(jìn)、在內(nèi)容上如何調(diào)整,它都不能全面反映出學(xué)生的能力水平和實(shí)驗(yàn)態(tài)度、習(xí)慣,這就造成學(xué)生做與不做實(shí)驗(yàn)得到的評(píng)價(jià)差異不大。這種單一的評(píng)價(jià)方式極易導(dǎo)致學(xué)生養(yǎng)成投機(jī)取巧、不踏踏實(shí)實(shí)做實(shí)驗(yàn)的壞習(xí)慣。
以上各因素直接把生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)逼入困境,使生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)始終處于低效運(yùn)行狀態(tài),因此,我大膽地進(jìn)行了嘗試,找到了一些對(duì)策,巧妙化解了生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的困境。
二、新課改下高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)施對(duì)策
(一)加強(qiáng)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)和巧妙利用資源。
隨著新課程改革,原有的實(shí)驗(yàn)條件遠(yuǎn)不能滿足實(shí)驗(yàn)教學(xué)的需要。因此,加強(qiáng)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)迫在眉睫。
1.加強(qiáng)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)。
第一,必須爭取教育主管部門和學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)的重視、理解和支持,投入一定的經(jīng)費(fèi)購買必要的儀器、設(shè)備、藥品等。
第二,各學(xué)校要加強(qiáng)生物實(shí)驗(yàn)員專業(yè)技能的培訓(xùn),豐富生物實(shí)驗(yàn)員的相關(guān)科學(xué)知識(shí),提高生物實(shí)驗(yàn)員的基本理論水平、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備和操作能力水平,努力建設(shè)一支基礎(chǔ)扎實(shí)、技術(shù)精湛、服務(wù)意識(shí)強(qiáng)、樂于奉獻(xiàn)的實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員隊(duì)伍,以便協(xié)助任課教師準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn),為生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開展做好鋪墊。
2.巧妙利用資源。
第一,關(guān)于生物學(xué)實(shí)驗(yàn)材料的來源問題,可以通過帶領(lǐng)學(xué)生利用綜合實(shí)踐課或課余時(shí)間創(chuàng)建自己的生物園,讓生物園為生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課提供材料。這樣既解決了實(shí)驗(yàn)材料的經(jīng)費(fèi)問題,又豐富了學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn),陶冶了學(xué)生的情操。我校利用學(xué)校場(chǎng)地的閑置角落,自主規(guī)劃,建成可以與重點(diǎn)中學(xué)相媲美的生物園。師生在生物園里建設(shè)了蔬菜區(qū)、果樹區(qū)、水生生物區(qū)、動(dòng)物飼養(yǎng)區(qū)等功能區(qū)。有的班級(jí)開展了生態(tài)農(nóng)業(yè)的模擬實(shí)驗(yàn),有的班級(jí)開展了“校園生態(tài)綠化方案設(shè)計(jì)”、“校園植物資源調(diào)查”等設(shè)計(jì)調(diào)查活動(dòng)。
第二,廣大生物教師應(yīng)充分發(fā)揮自己的聰明才智,對(duì)實(shí)驗(yàn)材料、實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)過程等進(jìn)行合理的改進(jìn),創(chuàng)造條件,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
例如:必修1“探究影響酶活性的影響”的實(shí)驗(yàn)中,需要用到α—淀粉酶來配制溶液,但該試劑在一般小城鎮(zhèn)不易買到,所以部分學(xué)校沒有開設(shè)該實(shí)驗(yàn)。經(jīng)過多次試驗(yàn),我發(fā)現(xiàn),麥芽片、多酶片及干酵母片等都可以達(dá)到同樣效果,而且以麥芽片效果最好。取麥芽片一片,研磨成細(xì)粉狀,溶解在10ml蒸餾水中即可,制作過程方便,且為無色的液體,便于觀察實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。
又如:在“葉綠體色素的提取和分離”實(shí)驗(yàn)中,教材采用純二氧化硅來增加摩擦力,但因?yàn)榧兌趸璩史勰睿w粒過細(xì),摩擦力比較小。我采用純凈的細(xì)河沙代替,可使研磨更加迅速充分,還可節(jié)約實(shí)驗(yàn)成本。另外教材安排的“毛細(xì)吸管”進(jìn)行畫線,因?yàn)閷W(xué)生第一次使用,力度把握不準(zhǔn),其結(jié)果往往不是畫粗了就是畫彎了,再不就是畫線吸管碎裂(產(chǎn)生不安全因素),給實(shí)驗(yàn)造成極大難度。我們采用蓋玻片代替“毛細(xì)吸管”醮取濾液畫線,從而保證畫出的濾液線既細(xì)又直,還節(jié)約了購買“毛細(xì)吸管”的費(fèi)用。
第三,對(duì)于實(shí)驗(yàn)中一些比較昂貴藥品試劑,由于各學(xué)校實(shí)驗(yàn)進(jìn)度差不多,以及實(shí)驗(yàn)用量較少,因此可以聯(lián)合其他中學(xué)一起購買,共同利用,降低實(shí)驗(yàn)成本;對(duì)于實(shí)驗(yàn)中難以買到的實(shí)驗(yàn)材料,可以積極與附近的高校、醫(yī)院、農(nóng)科所等單位建立聯(lián)系,爭取得到援助。
?。ǘ┖侠戆才艑?shí)驗(yàn),有效解決課時(shí)緊的問題。
由于新課程中實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容和數(shù)量明顯增多,導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)課時(shí)相對(duì)緊張。如何有效地解決這種課時(shí)緊、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容多的矛盾?這需要教師對(duì)教材中眾多的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行認(rèn)真規(guī)劃、合理安排,盡量為學(xué)生自己動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)提供更多的機(jī)會(huì)。
1.采用統(tǒng)籌規(guī)劃,調(diào)整實(shí)驗(yàn)順序。
例如:必修1中“檢測(cè)生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)”實(shí)驗(yàn)中包括三個(gè)小實(shí)驗(yàn),若按教材實(shí)驗(yàn)順序,從學(xué)生實(shí)際操作來看,做得非常緊張、忙亂,因?yàn)榈谝粋€(gè)實(shí)驗(yàn)須加熱才能觀察到現(xiàn)象,第二個(gè)實(shí)驗(yàn)涉及高倍顯微鏡的使用。學(xué)生在初中階段只是用過低倍顯微鏡而已,難免在實(shí)驗(yàn)時(shí)對(duì)高倍鏡的使用非常生疏。根據(jù)由易到難、由簡到繁的原則,可把三個(gè)實(shí)驗(yàn)的順序做調(diào)整:先做第三個(gè),再做第一個(gè),后做第二個(gè)。實(shí)際效果非常好,學(xué)生都能按實(shí)驗(yàn)要求做完三個(gè)實(shí)驗(yàn),并且有足夠的時(shí)間熟悉高倍鏡的使用。
2.合理安排,培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手操作能力。
大部分學(xué)校實(shí)驗(yàn)課與理論課一樣都是大班上課,五六十人在一起做實(shí)驗(yàn),往往是三四個(gè)學(xué)生做一個(gè)實(shí)驗(yàn),看得多、做得少。由于人多,教師一人輔導(dǎo)和管理都比較困難,只能是走馬觀花地指導(dǎo)實(shí)驗(yàn),經(jīng)常是學(xué)生還沒明白怎么回事,就快下課了。一次實(shí)驗(yàn)課下來,教師累得夠嗆,學(xué)生卻沒學(xué)到什么,實(shí)驗(yàn)效率偏低。
我還嘗試在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中采取了采用分組分工管理制:分組時(shí)讓學(xué)生自由組合,教師只是參與協(xié)調(diào),然后由學(xué)生推選出責(zé)任心強(qiáng)、對(duì)生物有興趣的同學(xué)擔(dān)任小組長,并根據(jù)組內(nèi)成員各自特長進(jìn)行分工,使每個(gè)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中都有“地位”、都有動(dòng)手的份、都有所承擔(dān)的職責(zé),充分培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手操作能力。教師在課前對(duì)小組長進(jìn)行培訓(xùn),小組長全面負(fù)責(zé)該組操作指導(dǎo)、課堂紀(jì)律、清潔衛(wèi)生、結(jié)果分析,以及對(duì)小組內(nèi)的同學(xué)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)技能的考核等。教師則時(shí)刻關(guān)注各組的實(shí)驗(yàn)進(jìn)展情況,并在學(xué)生碰到困難時(shí),適當(dāng)給予學(xué)生幫助與指導(dǎo)。這樣在有限時(shí)間內(nèi),每個(gè)學(xué)生都能動(dòng)手操作,大大提高了實(shí)驗(yàn)效率。
例如:在做“觀察根尖分生組織的有絲分裂”的實(shí)驗(yàn)時(shí),為了增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的效果先安排課前培訓(xùn)的小組長,在每個(gè)小組里示范,其他學(xué)生觀看,然后小組進(jìn)行分工合作,有的同學(xué)負(fù)責(zé)溶液配制,有的同學(xué)負(fù)責(zé)制作裝片,有的同學(xué)負(fù)責(zé)顯微鏡下尋找到各個(gè)分裂時(shí)期的細(xì)胞,并讓每個(gè)小組成員都仔細(xì)觀察后繪出簡圖。最后,小組長對(duì)小組內(nèi)的同學(xué)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)技能的考核,通過檢查繪制出來的植物細(xì)胞各個(gè)時(shí)期有絲分裂簡圖的特征給予評(píng)分,這樣一分工,激發(fā)了同學(xué)們的操作的積極性,大大提高了他們的實(shí)驗(yàn)操作技能。
3.課內(nèi)實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)變?yōu)檎n內(nèi)外結(jié)合實(shí)驗(yàn)。
對(duì)于一些實(shí)驗(yàn)時(shí)間比較長,操作過程比較簡單的實(shí)驗(yàn),可以采取讓學(xué)生以課余時(shí)間去進(jìn)行操作,實(shí)驗(yàn)完成后課堂展示的方式處理[2]。例如:必修3“設(shè)計(jì)并制作生態(tài)瓶”實(shí)驗(yàn)中所用材料器具在生活中唾手可得,但該實(shí)驗(yàn)結(jié)果不是在一節(jié)實(shí)驗(yàn)課就能體現(xiàn)的。教師可安排學(xué)生結(jié)合生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能知識(shí),利用身邊的材料,自行設(shè)計(jì)和制作一種模擬淡水生態(tài)系統(tǒng)或陸地生態(tài)系統(tǒng),觀察這個(gè)密閉的微型生態(tài)系統(tǒng)中動(dòng)植物的生存狀況,并寫好觀察日記。兩周后安排一次作品展示,進(jìn)行評(píng)價(jià)。這樣既有助于理解生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的原理,又能培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、思維能力、解決問題的能力。學(xué)生從模仿走向創(chuàng)造,從被動(dòng)接受轉(zhuǎn)為自主探索,培養(yǎng)了獨(dú)立研究能力和終身學(xué)習(xí)能力。
4.開放實(shí)驗(yàn)室,為課外探究提供實(shí)驗(yàn)條件。
目前大部分學(xué)校的實(shí)驗(yàn)室只是學(xué)生有實(shí)驗(yàn)課時(shí)才開放,平日都是關(guān)閉的,這種現(xiàn)象在很大程度上限制了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)發(fā)展。學(xué)生對(duì)課本中的知識(shí)產(chǎn)生疑問,或者頭腦中產(chǎn)生了新思路、新方法時(shí),往往不能及時(shí)到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行探究。所以實(shí)驗(yàn)室應(yīng)對(duì)學(xué)生最大限度開放,可以采用白天對(duì)學(xué)生實(shí)行全面開放或預(yù)約開放、定時(shí)開放等不同的形式,這樣不但可以彌補(bǔ)實(shí)驗(yàn)課時(shí)不足的現(xiàn)象,還能使學(xué)生成為實(shí)驗(yàn)室真正的主人,放手學(xué)生自行設(shè)定實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)、自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、自行進(jìn)行準(zhǔn)備工作、自行完成實(shí)驗(yàn)并分析處理實(shí)驗(yàn)結(jié)果。這樣有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。
?。ㄈ└倪M(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)方法。
教學(xué)評(píng)價(jià)是教學(xué)過程中不可缺少的環(huán)節(jié),是教師了解教學(xué)過程、調(diào)控教學(xué)行為、激勵(lì)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情的重要手段。教學(xué)評(píng)價(jià)對(duì)生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)起著重要的導(dǎo)向和質(zhì)量監(jiān)控作用[3]。要運(yùn)用多種評(píng)價(jià)方法、評(píng)價(jià)手段和評(píng)價(jià)工具綜合評(píng)價(jià)學(xué)生的知識(shí)與技能、情感態(tài)度與價(jià)值觀、創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力等方面的進(jìn)步。
根據(jù)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)的不同,可將學(xué)生參與的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)分為三類。
1.以實(shí)驗(yàn)操作技能訓(xùn)練為主的技能性實(shí)驗(yàn)。
2.以檢驗(yàn)已知的事實(shí)、概念或原理的真實(shí)性為主的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。
3.以引導(dǎo)學(xué)生通過探究獲得新知和接受科學(xué)方法訓(xùn)練的探究性實(shí)驗(yàn)。
另外還有模型制作和課外的研究性學(xué)習(xí)活動(dòng),如野外的實(shí)地考察、實(shí)習(xí)活動(dòng)、參觀、調(diào)查活動(dòng)。因此我們對(duì)生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的評(píng)價(jià)也主要根據(jù)不同的實(shí)驗(yàn)課型采用不同的方式和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)價(jià)。以下是我校實(shí)施的一些具體的評(píng)價(jià)方案。
高中生物實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)類型、評(píng)價(jià)方式一覽表
作為高中生物教師,我們必須在加深對(duì)新教材和課程改革的認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上,按新課程的理念發(fā)掘?qū)嶒?yàn)中蘊(yùn)含的深層次功能,扎扎實(shí)實(shí)搞好生物實(shí)驗(yàn)教學(xué),為促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展,將他們培養(yǎng)成為合格的具有生物科學(xué)素養(yǎng)的公民而努力。
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