陶悅

摘 要： 模擬性實驗是指根據(jù)實際研究對象與模型在性質(zhì)、關(guān)系上的相似性，展開類比推理式的實驗設(shè)計，并通過模型代替研究對象進(jìn)行生命活動與生命現(xiàn)象的呈現(xiàn)。這種方法目前已經(jīng)在化學(xué)、生物、物理等學(xué)科的實驗教學(xué)中得到了較為廣泛的應(yīng)用，相對于傳統(tǒng)實驗教學(xué)，其教學(xué)效果有著較大的提升，為此，本文對模擬性實驗在高中實驗教學(xué)中的作用進(jìn)行了分析，并對高中生物模擬性實驗教學(xué)的有效策略展開了探討。

關(guān)鍵詞： 高中生物;模擬實驗;教學(xué)作用

【中圖分類號】G434 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.25.204

1 模擬性實驗在高中生物實驗教學(xué)中的作用

1.1 激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

高中生物實驗教學(xué)在實驗內(nèi)容與實驗操作上已經(jīng)具有了一定的難度，因此，對于基礎(chǔ)較差的學(xué)生來說，進(jìn)行實驗的過程中往往很容易遇到各種各樣的困難，有時甚至無法獨立完成實驗，這樣一來，其學(xué)習(xí)積極性就會大大消減。而模擬性試驗會利用到各種多媒體教學(xué)設(shè)備，且能夠以游戲、娛樂的方式對生物實驗進(jìn)行模擬，因此其本身就具有著很強(qiáng)的趣味性，也能夠吸引學(xué)生注意力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。同時，模擬性實驗往往還會與日常生活以及學(xué)生以往所學(xué)知識相聯(lián)系，其操作難度并不高，理解起來也比較容易，因此并不會對學(xué)生學(xué)習(xí)興趣造成打擊，反而會讓學(xué)生在。體驗運(yùn)用知識、獲取知識、解決問題的過程中對生物實驗產(chǎn)生信心、形成學(xué)習(xí)興趣。

1.2 促進(jìn)學(xué)生能力提升

在傳統(tǒng)實驗教學(xué)中，常常存在著教師講解時間過多、學(xué)生自由操作時間較少的問題，因此，高中生物實驗教學(xué)雖然能夠在一定程度上幫助學(xué)生理解、掌握生物知識，但對于學(xué)生能力素質(zhì)發(fā)展的影響卻微乎其微，這顯然是與素質(zhì)教育理念相違背的，而通過對模擬性實驗的應(yīng)用，高中生物實驗教學(xué)卻能夠充分發(fā)揮出促進(jìn)學(xué)生能力提升的作用。由于實驗內(nèi)容較多，模擬性實驗通常會以小組合作的形式展開，因此，學(xué)生在實驗過程中能夠使自身合作探究能力得到有效鍛煉。模擬性實驗的整個實驗過程基本都由學(xué)生獨立完成，教師僅進(jìn)行適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)，這對于學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題能力的發(fā)展是非常有利的。

1.3 彌補(bǔ)教學(xué)條件限制

生物實驗必須要借助各種實驗儀器、設(shè)備來完成，因此教學(xué)條件對于實驗教學(xué)效果的限制非常之大，在一些教學(xué)條件較差的學(xué)校，很多生物實驗都會因缺少相關(guān)儀器設(shè)備而難以完成，而這也極大的影響了高中生物實驗教學(xué)效果。而通過對模擬性實驗的應(yīng)用，教師完全可以通過簡單的模型來代替實驗對象，其實驗過程會發(fā)生較大的改變，在這種實驗教學(xué)模式下，很多實驗儀器設(shè)備已經(jīng)不再必要，而教學(xué)條件對于實驗教學(xué)的限制也會大大減少。另外，高中生物實驗往往還會大量的實驗材料，這不僅增加了實驗教學(xué)的資金投入，同時有些實驗廢棄物還會對當(dāng)?shù)丨h(huán)境造成污染，而模擬性實驗可使用模型或是借助虛擬實驗室來完成實驗，因此實驗教學(xué)的資金投入以及環(huán)境污染都能夠大大減少，甚至是完全消除。

2 模擬性試驗在高中生物實驗教學(xué)中的應(yīng)用策略

2.1 模擬現(xiàn)實生活情境

在模擬性教學(xué)中，教師必須要注意聯(lián)系現(xiàn)實生活，將實驗內(nèi)容與學(xué)生熟悉的日常生活場景結(jié)合起來，創(chuàng)設(shè)符合學(xué)生生活邏輯與經(jīng)驗的實驗教學(xué)情境，以幫助學(xué)生更好的理解教學(xué)內(nèi)容，降低實驗難度，同時，教師還要在課下多與學(xué)生進(jìn)行交流，了解學(xué)生的興趣愛好與個性特點，并據(jù)此展開針對性的實驗教學(xué)情境創(chuàng)設(shè)，從而吸引學(xué)生積極參與到學(xué)習(xí)中，并實現(xiàn)對學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的鍛煉。例如在學(xué)習(xí)《基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成》這一課時，教師就可以進(jìn)行基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成過程模擬實驗，將不同形狀的卡片來作為代替遺傳密碼子、反密碼子以及氨基酸的實驗?zāi)Ｐ?，其中代表密碼子與反密碼子的卡片均為64張，而代表氨

基酸的卡片為20張，每一張卡片對應(yīng)一種氨基酸，并在卡片上標(biāo)注好對應(yīng)氨基酸的名稱。在實驗課開始后，教師先將反密碼子卡片分發(fā)學(xué)生，并在黑板上畫出核糖體以及表示mRNA的線，之后依次給出代表不同密碼子的卡片，請持有對應(yīng)反密碼子卡片的學(xué)生上臺，尋找該密碼子需要運(yùn)輸?shù)陌被峥ㄆ?，并將氨基酸放置在黑板上所畫核糖體、mRNA的指定位置，從而完成對基因控制蛋白質(zhì)合成過程的模擬。在這樣的教學(xué)模式下，整個模擬實驗過程與學(xué)生所熟悉的卡片拼圖游戲十分類似，因此學(xué)生能夠在輕松的“游戲”中完成實驗，同時對于基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成的過程也能夠有用更深的理解。

2.2 引導(dǎo)學(xué)生交流合作

新課改背景下的高中生物實驗教學(xué)更重視學(xué)生學(xué)習(xí)方法的指導(dǎo)以及能力素質(zhì)的培養(yǎng)，因此在高中生物實驗教學(xué)中，學(xué)生的主觀能動性是非常重要的，只有充分激發(fā)學(xué)生的主觀能動性，并在學(xué)生實驗過程中進(jìn)行適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)，學(xué)生才能夠?qū)嶒瀮?nèi)容以及實驗中發(fā)現(xiàn)的問題展開更加深入的思考、探究，從而實現(xiàn)能力素質(zhì)的提升。而在模擬性實驗教學(xué)中，教師則需要必須要以學(xué)生興趣為出發(fā)點，與學(xué)生進(jìn)行積極的師生互動，通過問題來引導(dǎo)學(xué)生思考，而在學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題或是得出結(jié)論后，則可以鼓勵學(xué)生與其他同學(xué)展開小組討論，發(fā)表、交換各自的意見與看法，從而讓學(xué)生成為課堂的主人，提高實驗教學(xué)的有效性。

2.3 重視創(chuàng)新能力培養(yǎng)

傳統(tǒng)實驗教學(xué)無論是實驗過程還是實驗操作都過于固化，這不僅嚴(yán)重影響了教學(xué)效率，同時也對學(xué)生的思維造成了很大的限制，因此模擬性實驗教學(xué)中，教師不僅要為學(xué)生講解實驗相關(guān)的基礎(chǔ)知識，同時還要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識，為學(xué)生提供充足的自由發(fā)揮空間，從而使學(xué)生的自主解決問題能力以及創(chuàng)新能力得到提升。例如在學(xué)習(xí)《細(xì)胞膜——系統(tǒng)的邊界》這一課時，教師就可以進(jìn)行細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)模擬實驗，利用鐵絲穿過藥丸的球形蠟質(zhì)盒，將其制作為磷脂單分子層模型，之后鼓勵學(xué)生在課后按照這一思路，自主選擇材料制作磷脂單分子層，并使兩個單分子層能夠共同組成磷脂雙分子層，最后在下節(jié)課中將自己制作的模型展示給大家，這樣一來，學(xué)生在制作磷脂雙分子層模型時，會不斷回憶細(xì)胞膜的分子組成與空間結(jié)構(gòu)，從而對這部分基礎(chǔ)知識產(chǎn)生更深的理解與認(rèn)識，同時通過對材料的自主選擇以及制作方法的探究，學(xué)生的創(chuàng)新能力也能夠得到有效提升。

在新課程改革的背景下，實驗教學(xué)雖然在高中生物教學(xué)中得到了更高的重視，但由于傳統(tǒng)生物實驗教學(xué)普遍存在著教學(xué)觀念落后、教學(xué)方法單一、講解時間過程等問題，因此，實際教學(xué)效果并不理想，而模擬性試驗作為一種新興的實驗教學(xué)方法，則能夠使這些問題得到有效解決。因此，對于模擬性試驗在高中生物實驗教學(xué)中應(yīng)用的研究是非常具有現(xiàn)實意義的。

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