孫虎

摘 要：培養(yǎng)學(xué)生的生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力，是新時(shí)期中學(xué)生物課程標(biāo)準(zhǔn)的要求。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是在學(xué)生做實(shí)驗(yàn)之前按照生物實(shí)驗(yàn)的要求和實(shí)驗(yàn)的目的，根據(jù)生物實(shí)驗(yàn)的原理制定的實(shí)驗(yàn)步驟、過(guò)程等實(shí)驗(yàn)方案。學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力在課程改革和教學(xué)考試評(píng)價(jià)中占有越來(lái)越重要的地位。本文重點(diǎn)分析了高中生物教學(xué)中學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)途徑。

關(guān)鍵詞：生物教學(xué)；實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)；培養(yǎng)

【中圖分類(lèi)號(hào)】G 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】B

【文章編號(hào)】1008-1216（2017）07B-0106-02

在生物科學(xué)研究領(lǐng)域開(kāi)展實(shí)驗(yàn)活動(dòng)是生物研究的一項(xiàng)重要方法。在歷史上，生物領(lǐng)域中很多的原理都是通過(guò)科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)研究得來(lái)的。在新時(shí)期的基礎(chǔ)教育改革中，為了提高學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，促使學(xué)生掌握一定的研究生物的方法，培養(yǎng)他們的核心素養(yǎng)，因此，提出了在教學(xué)中要注重對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)。培養(yǎng)學(xué)生的生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力，是新時(shí)期中學(xué)生物課程標(biāo)準(zhǔn)的要求。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是在學(xué)生做實(shí)驗(yàn)之前按照生物實(shí)驗(yàn)的要求和實(shí)驗(yàn)的目的，按照生物實(shí)驗(yàn)的原理制定的實(shí)驗(yàn)步驟、過(guò)程等實(shí)驗(yàn)方案，學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力在課程改革和教學(xué)考試評(píng)價(jià)中占有越來(lái)越重要的地位。

一、充分挖掘教材中的實(shí)驗(yàn)資源，提升學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力

高中生物教材圍繞教學(xué)內(nèi)容的需要安排了16個(gè)課堂實(shí)驗(yàn)，作為高中生物教師要借助教材上的實(shí)驗(yàn)，逐步提升學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力。

首先，教師必須根據(jù)教材中的幾個(gè)探究性實(shí)驗(yàn)，挖掘出課程標(biāo)準(zhǔn)給予這幾個(gè)探究性實(shí)驗(yàn)的要求，其中包括哪個(gè)實(shí)驗(yàn)側(cè)重鍛煉學(xué)生實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的能力？哪個(gè)實(shí)驗(yàn)側(cè)重對(duì)學(xué)生獨(dú)立操作的訓(xùn)練？哪個(gè)實(shí)驗(yàn)側(cè)重學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)開(kāi)展活動(dòng)的測(cè)評(píng)？生物實(shí)驗(yàn)的教學(xué)目標(biāo)就是根據(jù)學(xué)生的實(shí)際狀況和學(xué)校的實(shí)驗(yàn)條件，創(chuàng)造出適合實(shí)驗(yàn)的各種條件，培養(yǎng)學(xué)生自身的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力，重在激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲。實(shí)驗(yàn)教學(xué)的根本目的是提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力，教師在具體實(shí)驗(yàn)操作上可以多設(shè)計(jì)問(wèn)題，在實(shí)驗(yàn)的操作過(guò)程中拋出這些問(wèn)題，借此激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維，提升學(xué)生的創(chuàng)新能力。其次，快速思考，善于轉(zhuǎn)換，把教材中的實(shí)驗(yàn)類(lèi)型進(jìn)行轉(zhuǎn)化。在高中生物教材中一共有9個(gè)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，具體的實(shí)驗(yàn)要求分別是：哪個(gè)實(shí)驗(yàn)是側(cè)重實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡?？哪個(gè)實(shí)驗(yàn)是側(cè)重實(shí)驗(yàn)的方法和步驟的？哪個(gè)實(shí)驗(yàn)是側(cè)重控制實(shí)驗(yàn)條件的？學(xué)會(huì)運(yùn)用生物術(shù)語(yǔ)和實(shí)驗(yàn)術(shù)語(yǔ)解釋出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并且能夠根據(jù)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果推理出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的教學(xué)目標(biāo)是能夠?qū)崿F(xiàn)教學(xué)的基本要求，每個(gè)實(shí)驗(yàn)都對(duì)應(yīng)不同的要求，生物教師要善于分解實(shí)驗(yàn)教學(xué)的要求，分解到每個(gè)具體的實(shí)驗(yàn)中去。我們?cè)趯?shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，要善于靈活轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)的某個(gè)條件，引導(dǎo)學(xué)生簡(jiǎn)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)的程序進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生在模仿中提升實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中通過(guò)轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)類(lèi)型，能夠給學(xué)生創(chuàng)造出更多的機(jī)會(huì)，引導(dǎo)學(xué)生在自己的認(rèn)知水平上提高自身的核心素養(yǎng)。善于激發(fā)學(xué)生的好奇心，把好奇心轉(zhuǎn)換為興趣，進(jìn)而轉(zhuǎn)化為實(shí)驗(yàn)的情趣，這樣才能提高學(xué)生的探究能力，提升學(xué)生發(fā)現(xiàn)新知識(shí)的能力。

二、開(kāi)展課外課題輔導(dǎo)，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力

新教材中新增設(shè)了研究性課題，這也是生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要內(nèi)容之一。課程標(biāo)準(zhǔn)要求教師在課題研究中提升學(xué)生的科學(xué)探究能力和實(shí)踐能力，包含分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，搜集信息和處理信息的能力，語(yǔ)言表達(dá)能力和團(tuán)結(jié)協(xié)作能力等。研究性課題的研究方式如果采用實(shí)驗(yàn)法，那么一個(gè)研究性課題的設(shè)計(jì)方案就是一個(gè)完整的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案。一個(gè)研究性課題需要很長(zhǎng)的時(shí)間才能完成，所以，大量的課題研究需要在課外進(jìn)行，教師就需要針對(duì)研究性課題對(duì)學(xué)生進(jìn)行課外輔導(dǎo)，借此提升學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力。

研究性課題的實(shí)施改變了傳統(tǒng)的教學(xué)模式，從根本上改變了學(xué)生的學(xué)習(xí)方式和教師的教學(xué)方式，在幫助學(xué)生接收知識(shí)的同時(shí)，形成了對(duì)知識(shí)的主動(dòng)探究的過(guò)程，創(chuàng)新了解決實(shí)際問(wèn)題的學(xué)習(xí)方式。

新的生物教材一共設(shè)計(jì)了8個(gè)研究性課題，教師在指導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展這8個(gè)研究性課題的時(shí)候要做到：首先，做到選題要慎重。確定研究性課題，選題是實(shí)施課題研究的重要環(huán)節(jié)，是今后開(kāi)展課題研究的前提，教師要指導(dǎo)學(xué)生保證選題的科學(xué)性和可操作性。切忌選題過(guò)大，導(dǎo)致無(wú)從下手。例如，確定研究性課題“調(diào)查人群中的遺傳病”，就出現(xiàn)選題過(guò)大的弊端，因?yàn)槿祟?lèi)遺傳病有很多種，如果每個(gè)遺傳病都去調(diào)查，工作量太大，根本無(wú)法完成，因此，教師可以把這個(gè)研究性課題改為“調(diào)查人群中的色盲”這個(gè)課題，就具有很好的針對(duì)性和可操作性了。

其次，探究活動(dòng)要組織好。重視課題探究的過(guò)程，而不是重視探究的結(jié)果和結(jié)論。教師在課外輔導(dǎo)中要下大功夫指導(dǎo)好學(xué)生的探究活動(dòng)，給每位學(xué)生確定好明確的探究目標(biāo)和科學(xué)的探究程序，幫助學(xué)生分好小組，做到分工合作，對(duì)實(shí)驗(yàn)的研究要做到記錄及時(shí)、觀察仔細(xì)、描述客觀，討論時(shí)要能夠接受不同的聲音，鼓勵(lì)學(xué)生表述在實(shí)驗(yàn)中的新發(fā)現(xiàn)和新見(jiàn)解。切忌不能只關(guān)注實(shí)驗(yàn)的結(jié)論。

我們?cè)陉P(guān)注教材中的研究性課題基礎(chǔ)上，還可以指導(dǎo)學(xué)生關(guān)注現(xiàn)實(shí)生活，從生活中選題，開(kāi)展有價(jià)值的研究，這對(duì)提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力也是有很大的幫助的。

三、引導(dǎo)學(xué)生做出實(shí)驗(yàn)假設(shè)，提升學(xué)生的想象力

要明確實(shí)驗(yàn)的起始狀態(tài)，也就是開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)早期具備的已知條件，這是開(kāi)展實(shí)驗(yàn)研究的起始點(diǎn)。此外，所謂的假設(shè)是學(xué)生對(duì)自然界已經(jīng)觀察到的一種現(xiàn)象做出的推測(cè)或者大膽的猜想，或者學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)中的已知條件進(jìn)行的一種猜想。中學(xué)生的實(shí)驗(yàn)假設(shè)一般情況下是根據(jù)我們教材中提供的一些現(xiàn)有的知識(shí)甚至實(shí)驗(yàn)原理進(jìn)行的猜想，一般在猜想以前，要根據(jù)實(shí)驗(yàn)中的條件和材料進(jìn)行整理分析，從這些材料中找出問(wèn)題的共性以及本質(zhì)的東西，把感性的材料轉(zhuǎn)化為理性的思考，借此做出假設(shè)。

例如，生物實(shí)驗(yàn)中的向日葵總是根據(jù)陽(yáng)光的照射方向變化，室內(nèi)的植物也是會(huì)順著光源的方向進(jìn)行生長(zhǎng)，由此，我們就能夠假設(shè)出植物向光的特性。此外，根據(jù)不論是什么植物，不論放在什么地方，這些植物的根總是朝著重力的方向生長(zhǎng)，得出“植物的根向著重力生長(zhǎng)的特性”的假設(shè)。既然假設(shè)會(huì)出現(xiàn)很多的可能性，這就需要鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)揮自身的想象力，引導(dǎo)學(xué)生形成求異思維，作出多方面的思考和假設(shè)。只有存在假設(shè)的多樣性，才能出現(xiàn)多種實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)方案，學(xué)生的創(chuàng)新能力才能得到培養(yǎng)。

分析實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)障礙，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的問(wèn)題具有一定的開(kāi)放性，有時(shí)起始狀態(tài)和目標(biāo)結(jié)論會(huì)存在一些問(wèn)題。對(duì)此，需要學(xué)生具有一定的分析能力，能夠把起始狀態(tài)和目標(biāo)結(jié)論聯(lián)系起來(lái)，在這兩者之間尋求解決問(wèn)題的辦法，搭建出解決問(wèn)題的橋梁。

創(chuàng)新是一個(gè)民族的靈魂，是一個(gè)國(guó)家興旺發(fā)達(dá)的不竭動(dòng)力，未來(lái)世界的競(jìng)爭(zhēng)是人才的競(jìng)爭(zhēng)，歸根到底是人才的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的競(jìng)爭(zhēng)。在高中生物教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力，在教學(xué)層面能提升學(xué)生的創(chuàng)造性思維，這對(duì)提高學(xué)生的核心素養(yǎng)有著本質(zhì)的意義。只有在教學(xué)中持之以恒，找到學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究的興趣點(diǎn)，才能激發(fā)學(xué)生的好奇心，調(diào)動(dòng)學(xué)生的求知欲，學(xué)生的創(chuàng)新能力才能得到培養(yǎng)，新時(shí)代的創(chuàng)新人才才能脫穎而出。

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