宋寧麗?オ?

隨著高中生物教育改革的不斷進(jìn)行，一種新的題型逐漸出現(xiàn)在生物試卷上——實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì).這是一種考查學(xué)生們總體學(xué)習(xí)素養(yǎng)的題型，它要求學(xué)生們同時(shí)具有較強(qiáng)的探究能力與較深厚的知識(shí)底蘊(yùn)，因此往往學(xué)生們的表現(xiàn)不能盡如人意.作為教師的我們?yōu)榱烁纳七@一現(xiàn)狀，必須要從揣摩設(shè)計(jì)思路、激發(fā)設(shè)計(jì)興趣、自主設(shè)計(jì)程序和升華設(shè)計(jì)思維這四個(gè)方面入手，培養(yǎng)學(xué)生們深入探究的意識(shí)，提升他們實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的能力.

一、研究經(jīng)典案例，揣摩設(shè)計(jì)思路

常言道：萬丈高樓平地起.沒有一點(diǎn)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)的積累，是不可能完美地設(shè)計(jì)出一個(gè)實(shí)驗(yàn)的.因此，為了夯實(shí)學(xué)生們的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，我們需要在課堂上讓學(xué)生們研究經(jīng)典生物實(shí)驗(yàn)案例，揣摩實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本思路.

如在講解人教版高中生物教材必修一第五章第四節(jié)《光合作用》這節(jié)課時(shí)，我在講光合作用探究歷程中，講解到薩克斯在發(fā)現(xiàn)光合作用可產(chǎn)生淀粉的這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，先把植物放在黑暗中一段時(shí)間，之后又將葉片一半曝光，而另一半遮光，一段時(shí)間后用碘蒸氣處理這片葉片，最后發(fā)現(xiàn)曝光的一半為藍(lán)色，遮光的一半沒有顏色變化.介紹完實(shí)驗(yàn)步驟之后，我便向同學(xué)們提問：薩克斯實(shí)驗(yàn)前將葉片放在黑暗中一段時(shí)間的原因是什么？實(shí)驗(yàn)過程中將葉片一半曝光，而另一半遮光的原因又是什么？學(xué)生們通過對這個(gè)經(jīng)典的實(shí)驗(yàn)案例進(jìn)行探究分析，發(fā)現(xiàn)黑暗處理是為了消除無關(guān)變量對實(shí)驗(yàn)的干擾，而一半曝光、一半遮光則是為了進(jìn)行對照實(shí)驗(yàn).在這個(gè)過程中，學(xué)生們通過研究薩克斯的這一經(jīng)典實(shí)驗(yàn)案例，明白了設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)需要遵循無關(guān)變量一致與對照實(shí)驗(yàn)的基本原則，對實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)也有了基本的思路.

在上面的這個(gè)例子中，通過鼓勵(lì)學(xué)生們主動(dòng)探究經(jīng)典實(shí)驗(yàn)案例，不但可以幫助他們鞏固課堂所學(xué)知識(shí)，還可以積累他們的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)，讓他們逐漸揣摩實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的思路，為他們的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ).

二、強(qiáng)化動(dòng)手操作，激發(fā)設(shè)計(jì)興趣

俗話說：百聞不如一見.無論我們在課堂上如何講解實(shí)驗(yàn)的具體操作，也不如引導(dǎo)學(xué)生們親自操作來得實(shí)際.為了提高學(xué)生們的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力，激發(fā)他們的設(shè)計(jì)興趣也是非常關(guān)鍵的，這就要求我們要在生物課堂上不斷強(qiáng)化學(xué)生們的動(dòng)手操作能力.

比如我在講解人教版高中生物教材必修一第四章第二節(jié)《物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸》這一節(jié)課時(shí)，講解到了細(xì)胞膜的基本結(jié)構(gòu)，也就講解到了磷脂雙分子層中的磷脂分子“親水端”的問題.為了避免學(xué)生們因?yàn)槌醮谓佑|而難以接受這一知識(shí)點(diǎn)的問題，我在上一節(jié)課就通知了學(xué)生們在上這節(jié)課時(shí)以小組為單位準(zhǔn)備少量洗衣粉、4根白色繩子、水、一把湯匙和兩個(gè)玻璃杯這些簡單的道具.我在講解到這一知識(shí)時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生們結(jié)組在課堂上做這個(gè)實(shí)驗(yàn)：一玻璃杯裝入洗衣粉水，另一個(gè)為清水，各放兩根繩子到這兩只玻璃杯中，同學(xué)們發(fā)現(xiàn)清水杯里的繩子浮在水面，而另一杯中的繩子沉到水底.之后我向同學(xué)們講解了實(shí)驗(yàn)原理，即洗衣粉分子也存在“親水端”與“親油端”，學(xué)生們也因?yàn)檫@個(gè)例子更深刻地理解了細(xì)胞膜的構(gòu)成與它對物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)挠绊?這個(gè)小實(shí)驗(yàn)不但大大活躍了我的課堂氛圍，還讓同學(xué)們更靈活地掌握了課堂知識(shí)，同時(shí)他們的動(dòng)手能力也有所提高.

在上面這節(jié)課的教學(xué)中，我通過設(shè)計(jì)一個(gè)小實(shí)驗(yàn)，鼓勵(lì)學(xué)生們動(dòng)手操作，不但強(qiáng)化了他們動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的能力，也激發(fā)了他們的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)興趣，這對于提高他們的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力是大有助益的.

三、給予自由時(shí)空，自主設(shè)計(jì)程序

真正的能力都是從不斷練習(xí)的過程中培養(yǎng)出來的.在夯實(shí)學(xué)生們的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)與激發(fā)學(xué)生們的設(shè)計(jì)興趣后，我們的重點(diǎn)便是要給予學(xué)生們自由的時(shí)空，鼓勵(lì)他們自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)程序，不斷提高自身能力.

比如我在講解人教版高中生物教材必修三第三章第一節(jié)《植物生長素的發(fā)現(xiàn)》這節(jié)課時(shí)，講解到了生長素的發(fā)現(xiàn)史與生物學(xué)家們在探究的過程中所做的一系列探究實(shí)驗(yàn)，課本上提到了溫特曾得出“尖端產(chǎn)生的某種物質(zhì)從尖端運(yùn)輸?shù)较虏俊钡慕Y(jié)論，但是卻沒有詳細(xì)的解釋過程.鑒于學(xué)生們在前兩冊的學(xué)習(xí)中已有一定的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，我在這節(jié)課上鼓勵(lì)學(xué)生們參照課本上已有的實(shí)驗(yàn)，利用胚芽鞘尖端與瓊脂塊來設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證溫特的結(jié)論.有的學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)的對照性原則與單一變量原則設(shè)計(jì)了較好的實(shí)驗(yàn)，可以得出溫特的結(jié)論；而有的同學(xué)因?yàn)椴粔驀?yán)謹(jǐn)或其它能力原因而沒能設(shè)計(jì)出符合題意的實(shí)驗(yàn).之后，我對同學(xué)們設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了點(diǎn)評(píng)，讓他們明白了自己出錯(cuò)的原因，并鼓勵(lì)他們繼續(xù)努力，堅(jiān)信熟能生巧.這只是一個(gè)簡單例子，我在講解別的內(nèi)容時(shí)也都盡量給予了學(xué)生們自由的時(shí)空，鼓勵(lì)他們盡量多地自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn).

在上面的案例中，通過給予學(xué)生們自由的時(shí)空，鼓勵(lì)他們盡量多地自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，不但可以讓他們對課本知識(shí)有一個(gè)更深刻的認(rèn)識(shí)，更讓他們在練習(xí)中逐步提高了自己的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力.

四、反思實(shí)驗(yàn)成敗，升華設(shè)計(jì)思維

沒有人生來就是什么都會(huì)的，因此學(xué)生們在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的過程中必然會(huì)出現(xiàn)各種各樣的錯(cuò)誤.而作為教師的我們就需要教導(dǎo)他們反思實(shí)驗(yàn)的成敗，從中吸取教訓(xùn)，升華設(shè)計(jì)思維.

比如我在進(jìn)行人教版高中生物教材必修一第五章第四節(jié)《光合作用》這節(jié)課的復(fù)習(xí)教學(xué)時(shí)，曾讓同學(xué)們自主設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證“光是光合作用合成有機(jī)物必需的條件”，學(xué)生們在設(shè)計(jì)過程中出現(xiàn)了各種類型的錯(cuò)誤.比如有位同學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的第一步是“將實(shí)驗(yàn)植物及裝置放在暗室中一段時(shí)間，消耗掉葉片中原有的有機(jī)物，暗室中有紅色安全燈”，我讓班里其他同學(xué)找出這個(gè)步驟的錯(cuò)誤并糾正，即暗室中應(yīng)用綠色安全燈，之后我向?qū)W生們講解了這樣做的原因.再比如，另一位同學(xué)實(shí)驗(yàn)的第三步為“取一葉片，放入盛有酒精的燒杯中，水浴加熱”，同樣地，通過學(xué)生們的討論，發(fā)現(xiàn)這個(gè)步驟未設(shè)置對照組.通過這樣在課堂上展示學(xué)生們的錯(cuò)誤并讓他們自己解決，不但可以讓其他同學(xué)不再犯類似的錯(cuò)誤，還可以讓他們從失敗與錯(cuò)誤中吸取教訓(xùn)，反思設(shè)計(jì)思路，升華思維，爭取讓這個(gè)錯(cuò)誤成為自己進(jìn)步的階梯.

在上面的這個(gè)案例中，通過鼓勵(lì)學(xué)生們不斷反思實(shí)驗(yàn)的成敗，不斷在錯(cuò)誤中糾正自己，可以大大升華他們的設(shè)計(jì)思維，提高他們的設(shè)計(jì)能力.

縱觀全文，研究經(jīng)典案例可以幫助學(xué)生們揣摩實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的思路，強(qiáng)化動(dòng)手操作可以激發(fā)他們的設(shè)計(jì)興趣，給予自由時(shí)空鼓勵(lì)他們自主設(shè)計(jì)可以大大提高他們的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力，而反思實(shí)驗(yàn)成敗亦可以升華他們的設(shè)計(jì)思維.在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)越來越受到重視的現(xiàn)在，我們必須要采取合適的教學(xué)策略來提高學(xué)生們的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力，唯有如此，我們的生物教學(xué)才可以發(fā)展得越來越好.