馮義洪

生物學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，在高中階段的生物教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的有效途徑.但在傳統(tǒng)教學(xué)環(huán)境下，由于實(shí)驗(yàn)步驟程序化、教師過于主導(dǎo)化，造成學(xué)生興趣不高，實(shí)驗(yàn)記憶化使學(xué)生動(dòng)手能力與創(chuàng)新能力不能得到真正提高，如何提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)有效性，就成為實(shí)驗(yàn)教學(xué)中要思考的重要問題.所謂有效性，其根本含義就是通過教學(xué)活動(dòng)使學(xué)生能有所收獲、有所發(fā)展.那么在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過程中應(yīng)采用什么樣的方法和手段，才能提高學(xué)生探究能力、分析和解決問題能力、創(chuàng)新能力等多方面能力，真正體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)在生物教學(xué)中的的意義呢？下面就本人在教學(xué)實(shí)踐中的一點(diǎn)心得體會(huì)，來探討生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)有效性的方法.

一、改進(jìn)實(shí)驗(yàn)材料，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)有效性

案例1 生物選修一中的“DNA的粗提取與鑒定”：

（1）選取洋蔥鱗莖葉作為實(shí)驗(yàn)材料，每組10 g，剪碎后放入研缽中，同時(shí)加入少量洗滌劑、少量多酶片和10 mL 2 mol/L的NaCl溶液進(jìn)行充分研磨；

（2）過濾，取濾液；

（3）向?yàn)V液中加入60 mL體積分?jǐn)?shù)為95%的冷卻的酒精，靜置一段時(shí)間，觀察含DNA絲狀物的析出；

（4）用二苯胺進(jìn)行DNA的鑒定.

分析 在傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)過程中：

（1）都選取雞血作為實(shí)驗(yàn)材料，以每班50人計(jì)算，需要4只雞的血才能滿足需要，如果要取得雞血必須要?dú)⑸谥袑W(xué)生物教學(xué)階段我們注重學(xué)生熱愛自然、珍愛生命的情感，這顯然有悖于新課程中的情感態(tài)度價(jià)值觀教育；

（2）在實(shí)驗(yàn)過程中需要消耗大量的蒸餾水、冷卻的酒精等試劑，浪費(fèi)較大，廢液處理不當(dāng)還會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染；

（3）實(shí)驗(yàn)步驟過于繁瑣，學(xué)生很難在一節(jié)課中完成實(shí)驗(yàn)，有時(shí)會(huì)因?yàn)槟骋徊襟E的錯(cuò)誤造成無DNA的析出，嚴(yán)重影響學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣.

在上述改進(jìn)實(shí)驗(yàn)中：

（1）由于實(shí)驗(yàn)材料的改進(jìn)，節(jié)約了材料準(zhǔn)備時(shí)間，在一節(jié)課的時(shí)間里能完整的做完實(shí)驗(yàn)，并且能觀察到明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)生物學(xué)的學(xué)習(xí)興趣；

（2）選擇洋蔥鱗莖葉作為實(shí)驗(yàn)材料，是對(duì)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)，基本思路都是將細(xì)胞中的DNA釋放并提純，同時(shí)在實(shí)驗(yàn)過程中通過提問“研磨有什么作用？”“研磨中加入洗滌劑、NaCl的作用分別是什么？”等問題，引發(fā)學(xué)生思考，也實(shí)現(xiàn)了對(duì)上節(jié)課內(nèi)容的復(fù)習(xí)；

（3）通過這樣的實(shí)驗(yàn)改進(jìn)，還可以進(jìn)一步的引導(dǎo)學(xué)生：除了可以選用洋蔥作為實(shí)驗(yàn)材料之外，還可以選用哪些實(shí)驗(yàn)材料？并將實(shí)驗(yàn)室向?qū)W生開放，讓有興趣的學(xué)生進(jìn)行進(jìn)一步探究，并可撰寫實(shí)驗(yàn)小論文進(jìn)行班級(jí)交流，這樣就把驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)變成了探究性實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)了學(xué)生科學(xué)探究的精神，這樣的實(shí)驗(yàn)教學(xué)就更加有效，更能促進(jìn)學(xué)生的發(fā)展.

二、巧設(shè)探究過程，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)有效性

案例2 生物必修一中的“探究影響酶活性的條件”，對(duì)該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行如下改進(jìn)：

（1）將學(xué)生分組，以小組為單位對(duì)pH或溫度對(duì)酶活性影響的實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行設(shè)計(jì)；

（2）課堂上教師展示較為科學(xué)的設(shè)計(jì)方案，讓學(xué)生進(jìn)行比較；

（3）讓每組學(xué)生分別按照自己設(shè)計(jì)的方案和教師提供的方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，比較兩種方案的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，小組討論分析后，對(duì)自己設(shè)計(jì)的方案進(jìn)行評(píng)價(jià)并反思.

分析 本實(shí)驗(yàn)是一個(gè)非常經(jīng)典的探究實(shí)驗(yàn)，絕大多數(shù)老師采取的教學(xué)流程一般是小組展示實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案→討論、修改、完善實(shí)驗(yàn)方案→分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)→討論交流實(shí)驗(yàn)結(jié)果.這樣的實(shí)驗(yàn)安排在實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)、修改環(huán)節(jié)積極性較高，但一旦形成一個(gè)固定的方案，在真正進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，類似于完成一個(gè)驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)，學(xué)生的積極性明顯下降.

通過上述改進(jìn)，學(xué)生從始至終都在一個(gè)未知的環(huán)境中探究，始終保持著探究的積極性.學(xué)生通過對(duì)兩種方案的實(shí)施和結(jié)果比較，找出自己設(shè)計(jì)方面的不足，在認(rèn)同教師提供方案的同時(shí)，也明確了自己在設(shè)計(jì)的不足之處.通過學(xué)生自主構(gòu)建獲得的知識(shí)，比教師通過講述灌輸記憶更加深刻，這樣的實(shí)驗(yàn)教學(xué)也就更加的有效.

三、抓住學(xué)生的質(zhì)疑，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)有效性

案例3 生物必修一中的“探究影響酶活性的條件”，探究pH對(duì)淀粉酶活性的影響實(shí)驗(yàn)時(shí)，在加入pH為10的緩沖液的試管中，淀粉酶應(yīng)該沒有活性，加入碘液后溶液應(yīng)該變藍(lán).然而有幾個(gè)組的學(xué)生發(fā)現(xiàn)向試管中加入碘液后，試管中的溶液并沒有變藍(lán)，學(xué)生對(duì)此提出了質(zhì)疑，筆者在教學(xué)中及時(shí)抓住這一環(huán)節(jié)引導(dǎo)學(xué)生思考為什么不能用碘液作為鑒定試劑？應(yīng)該如何進(jìn)行實(shí)驗(yàn)結(jié)果的鑒定才更加的科學(xué)？并引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)自己的思考進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究：（1）在試管中加入淀粉和pH為10的緩沖液，再滴加碘液，溶液不變藍(lán)，說明碘液會(huì)與堿液反應(yīng)，不能作為該實(shí)驗(yàn)的鑒定試劑；（2）可通過斐林試劑檢測(cè)有無還原糖的產(chǎn)生，來判定淀粉酶是否有活性.

分析 學(xué)生作為學(xué)習(xí)的主體，不是簡(jiǎn)單的知識(shí)接受者，他們有自己的主觀意識(shí)與判斷，當(dāng)他們?cè)趯W(xué)習(xí)過程中遇到疑問提出質(zhì)疑時(shí)，教師應(yīng)該積極引導(dǎo).而在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，學(xué)生更加容易產(chǎn)生疑問，學(xué)生的疑問往往就是很好的探究素材，讓學(xué)生根據(jù)自己的理解進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，與按照教師給定的實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行機(jī)械操作相比，更加有利于學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的發(fā)展.在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生始終帶著一種探究的熱情，維持著高效的參與狀態(tài)，同時(shí)也培養(yǎng)了學(xué)生的嚴(yán)謹(jǐn)意識(shí)和創(chuàng)新能力，推動(dòng)了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的高效進(jìn)行.

四、體現(xiàn)學(xué)生主體性，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)有效性

案例4 生物選修一中的“探討加酶洗衣粉的洗滌效果”，利用分組探究的形式，從問題提出到過程設(shè)計(jì)，都由各小組獨(dú)立完成，充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性：（1）課題提出：關(guān)于加酶洗衣粉的洗滌效果，通過課堂討論，把探究課題細(xì)化為三個(gè)小課題——子課題一：探究普通洗衣粉和加酶洗衣粉對(duì)衣物的作用，子課題二：探究加酶洗衣粉使用時(shí)的最適溫度，子課題三：不同種類的加酶洗衣粉的洗滌效果；（2）探究小組：全班分為六個(gè)探究小組，每個(gè)小組任選其中兩個(gè)課題進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；（3）實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中的自變量、因變量和無關(guān)變量，允許小組之間進(jìn)行交流，小組達(dá)成一致后與老師進(jìn)行交流，確定出科學(xué)的實(shí)驗(yàn)方案；（4）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：每個(gè)小組制定詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)計(jì)劃，可以利用課后、課堂的時(shí)間完成實(shí)驗(yàn)，作好文字、圖片等形式的實(shí)驗(yàn)記錄；（5）交流討論：在實(shí)驗(yàn)結(jié)果展示課上，每個(gè)小組將自己的實(shí)驗(yàn)結(jié)果做成課件的形式，進(jìn)行全班的交流，探究課題相同的小組可以進(jìn)行比較和討論.

分析 探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性很大程度上體現(xiàn)在學(xué)生參與教學(xué)活動(dòng)的主動(dòng)性和參與性，在該探究實(shí)驗(yàn)案例中，充分體現(xiàn)出學(xué)生的主體性，讓學(xué)生充分參與探究實(shí)驗(yàn)的每一個(gè)環(huán)節(jié)，同時(shí)學(xué)生的活動(dòng)又是在教師的指導(dǎo)下完成的，這又體現(xiàn)出教師的主導(dǎo)作用，使整個(gè)探究實(shí)驗(yàn)過程有序的進(jìn)行.

在課題提出時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生思考將大的探究課題劃分為三個(gè)小的課題，讓學(xué)生明確探究實(shí)驗(yàn)進(jìn)行時(shí)，一定要針對(duì)某一細(xì)節(jié)進(jìn)行研究，不能把課題定的過大.在實(shí)驗(yàn)研究過程中，始終是以小組為單位，只有分工明確、計(jì)劃詳細(xì)的組才能高效的完成實(shí)驗(yàn)，這樣學(xué)生體會(huì)到分工和合作的重要性.在實(shí)驗(yàn)結(jié)果的交流討論階段，每個(gè)小組都要把自己的探究成果向全班同學(xué)展示，培養(yǎng)了學(xué)生語言表達(dá)的能力，同時(shí)鼓勵(lì)有不同意見的同學(xué)提出問題，共同討論，充分發(fā)揚(yáng)了民主的學(xué)習(xí)氛圍.在整個(gè)過程中，每個(gè)學(xué)生都帶著疑問、目的明確的進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，其中獲得知識(shí)、能力、情感體驗(yàn)，是教師的課堂講解無法達(dá)到的，可以說真正體現(xiàn)出探究實(shí)驗(yàn)的價(jià)值.

如何進(jìn)一步加強(qiáng)高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)，提高教學(xué)的有效性，是每一位生物教師都高度關(guān)注和思考的問題，對(duì)此在平時(shí)教學(xué)中需要不斷的積累和探索，在實(shí)踐中不斷總結(jié)和反思，為發(fā)揮生物實(shí)驗(yàn)的效應(yīng)，體現(xiàn)生物學(xué)科的價(jià)值做出一點(diǎn)貢獻(xiàn).endprint