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新課標(biāo)下高中生物實驗教學(xué)的有效策略

2022-11-20 19:12甘肅省定西市通渭縣第二中學(xué)劉芳芳
亞太教育 2022年13期
關(guān)鍵詞:酵母菌顯微鏡實驗教學(xué)

甘肅省定西市通渭縣第二中學(xué) 劉芳芳

高中生物課本當(dāng)中的許多內(nèi)容都源自實驗,生物知識點在實驗當(dāng)中被檢驗、被證實。在當(dāng)前的高中生物教學(xué)中,教師為了提高教學(xué)的有效性,促進教學(xué)任務(wù)的順利完成,通常會直接向?qū)W生灌輸知識點,但此種方法對學(xué)生的成長非常不利。因此,教師要及時更新教學(xué)方式,結(jié)合實驗教學(xué),提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,讓學(xué)生在實踐中更好地學(xué)習(xí)生物知識。

一、高中生物實驗教學(xué)的重要性

高中生物學(xué)科中的知識點較為復(fù)雜,學(xué)生學(xué)起來較為吃力,如果單純依靠教師的口頭講解,學(xué)生將無法深刻掌握所學(xué)生物知識。因此,只有把生物理論知識與實驗良好地結(jié)合在一起,才能使學(xué)生在生物學(xué)習(xí)中加深印象,進而提高學(xué)生學(xué)習(xí)生物知識的能力。運用實驗教學(xué)的方法可以讓學(xué)生更直觀、更具體地學(xué)習(xí)生物知識,同時結(jié)合教師的講解,學(xué)生能夠更加清晰地理解生物理論知識中的重點和難點。

如今,學(xué)生單純依賴死記硬背的方法已經(jīng)不能順利完成學(xué)習(xí)任務(wù),不能獲得全面發(fā)展。隨著新課改的發(fā)展,教師只有及時更新教學(xué)觀念,重視實驗教學(xué),才能幫助學(xué)生全面發(fā)展,助力高中生物教學(xué)水平不斷提高。

二、高中生物實驗教學(xué)現(xiàn)狀

(一)實驗教學(xué)形式單調(diào)

高中生物教師在實驗課堂教學(xué)過程中,未能充分考慮學(xué)生的感受,只是一味地向?qū)W生灌輸實驗原理、過程和結(jié)果。學(xué)生無法體驗到實驗的趣味性,只是把實驗當(dāng)成任務(wù)來完成,缺乏學(xué)習(xí)生物知識的興趣,最終導(dǎo)致實驗教學(xué)效果并不樂觀,也無法有效提高學(xué)生的生物成績。

(二)實驗教學(xué)課時較少

大部分學(xué)校安排的生物課程教學(xué)課時比較少,直接影響了實驗課程的開展。通常教師在講述完教材知識點之后就沒有時間開展實驗教學(xué)了,導(dǎo)致學(xué)生無法得到良好的實驗指導(dǎo)。在有限的課堂教學(xué)時間中,學(xué)生只能學(xué)習(xí)乏味的理論知識點,無法結(jié)合生物實驗深入思考生物理論知識,導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)習(xí)效率不高,也削弱了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

(三)實驗設(shè)備不完善

隨著高中學(xué)校招生規(guī)模的擴大,學(xué)生人數(shù)不斷增加,學(xué)校實驗室的數(shù)量變得比較緊張,教師無法嚴(yán)格按照正常的教學(xué)安排開展實驗教學(xué),進而無法將理論與實驗進行有效結(jié)合。此外,大部分學(xué)校資金不足,實驗室設(shè)備并不完善,或者存在設(shè)備老化、損壞嚴(yán)重等問題。因此,在實驗課中經(jīng)常存在多數(shù)學(xué)生一同使用實驗設(shè)備或者幾名學(xué)生一同參與實驗操作的現(xiàn)象,很少有學(xué)生能獨立完成生物實驗的機會,學(xué)生自主操作實驗的次數(shù)不多,實驗教學(xué)效果并不顯著。

三、新課標(biāo)下高中生物實驗教學(xué)的有效策略

(一)明確實驗教學(xué)目標(biāo)

核心素養(yǎng)提倡堅持以學(xué)生為主體的原則。因此,在高中生物實驗教學(xué)過程中,教師要對學(xué)生實際情況展開深入分析,結(jié)合實驗內(nèi)容明確教學(xué)目標(biāo),在學(xué)生現(xiàn)有認(rèn)知的前提基礎(chǔ)上,提升學(xué)生的多維度能力。例如,在設(shè)計“綠葉中色素的提取和分離”這一實驗教學(xué)中,教師要先分析學(xué)生的實際學(xué)習(xí)情況,充分了解學(xué)生的知識儲備情況、實驗?zāi)芰?,預(yù)先判斷在實驗探究當(dāng)中可能產(chǎn)生的問題,并以此作為依據(jù)來明確實驗教學(xué)目標(biāo)。接著,教師要結(jié)合學(xué)生的核心素養(yǎng)發(fā)展需要,根據(jù)實驗內(nèi)容來分析教學(xué)目標(biāo),明確學(xué)生需要掌握葉綠體的結(jié)構(gòu)、葉綠體的功能等目標(biāo)。教師要讓學(xué)生通過實驗的方式分析綠葉當(dāng)中的色素成分,結(jié)合實驗操作獲得結(jié)果。與此同時,學(xué)生能夠在觀察、提問、實驗的過程中提升科學(xué)探究水平。這樣的教學(xué),能夠有效規(guī)劃教師的實驗教學(xué),彰顯出學(xué)生的主體作用。

(二)激發(fā)學(xué)生實驗興趣

傳統(tǒng)的高中生物實驗教學(xué)中,教師在教學(xué)前會安排好實驗方法以及實驗器材,在教學(xué)中始終采用固定不變的流程來開展實驗,且只是根據(jù)對應(yīng)的流程進行實驗,使得學(xué)生在實驗中只能一味模仿,無法深入思考應(yīng)該如何進行自主實驗。這樣的實驗方法比較乏味,不能讓學(xué)生更積極地參與到實驗中。

新課改提倡要培養(yǎng)學(xué)生的探究能力,教師要做好有效的指導(dǎo),給學(xué)生提供良好的指引,讓學(xué)生在教學(xué)實踐中主動參與到實驗中,激發(fā)學(xué)生參與實驗的興趣,使教學(xué)獲得理想的效果。比如,教師給學(xué)生講解“滲透作用”相關(guān)的實驗過程時,在進行實驗前,先讓學(xué)生找尋具備滲透功能的材料,如報紙、紗布等,然后教師運用學(xué)生帶來的不同材料實施實驗,對比在實驗中哪一個材料能夠保持理想的滲透效果。教師要帶著學(xué)生深入思考“哪種方法能夠讓材料的滲透功能出現(xiàn)較大的變化?”這一問題,幫助學(xué)生發(fā)散思維。通過這樣的方式吸引學(xué)生的注意力,讓學(xué)生保持較強的實驗參與積極性,提高學(xué)生問題解決的能力,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

(三)發(fā)揮學(xué)生主體作用

通常在高中生物實驗教學(xué)過程中,教師都會預(yù)先準(zhǔn)備好實驗所需的材料,學(xué)生剛一上課就能夠看到準(zhǔn)備好的實驗工具,但是卻不能親自操作,導(dǎo)致學(xué)生參與積極性不高。為此,在高中生物課堂教學(xué)過程中,教師要先讓部分學(xué)生參加到實驗準(zhǔn)備過程中,讓這些學(xué)生帶動其他學(xué)生,從而發(fā)揮學(xué)生主體作用。如高中生物教師在介紹“酵母菌是如何呼吸的”實驗過程中,教師要先激發(fā)學(xué)生對酵母菌的興趣,通過給學(xué)生列舉出實際生活當(dāng)中釀酒、釀醋等現(xiàn)象,讓學(xué)生意識到這些現(xiàn)象的出現(xiàn)都是由于酵母菌的作用,集中學(xué)生對實驗的注意力,讓學(xué)生更主動地參與到實驗中。然后,教師邀請部分學(xué)生參與到這一實驗的準(zhǔn)備環(huán)節(jié)中。這些學(xué)生了解所需要用到的實驗工具后,教師再讓這些學(xué)生觀察整個培養(yǎng)酵母菌的過程,讓他們可以對實驗有更真實且直觀的認(rèn)識。這些學(xué)生在整個觀察過程中采用拍攝照片、視頻的方式來記錄酵母菌培養(yǎng)的過程。在正式的課堂教學(xué)中,教師先讓這部分學(xué)生針對培養(yǎng)酵母菌的過程表達自己的看法,讓其他學(xué)生對培養(yǎng)酵母菌產(chǎn)生更深的印象。在實驗演示環(huán)節(jié),教師再引導(dǎo)學(xué)生主動參與到制備酵母培養(yǎng)液的過程中,發(fā)揮出學(xué)生的主體作用。在課堂結(jié)束之后,教師可以鼓勵學(xué)生親自利用酵母菌來酒釀,加深學(xué)生對酵母菌的印象,進而提高學(xué)生生物學(xué)習(xí)的積極性。

(四)創(chuàng)新實驗教學(xué)模式

1.小組合作實驗

高中生物實驗教學(xué)過程中,大多數(shù)教師都是“循規(guī)蹈矩”,結(jié)合教材實驗環(huán)節(jié)來實施教學(xué)設(shè)計,不能靈活變通,導(dǎo)致整個教學(xué)環(huán)節(jié)比較乏味。實際上,在社會經(jīng)濟發(fā)展過程中,傳統(tǒng)教材當(dāng)中的實驗過程已經(jīng)較為滯后,傳統(tǒng)教學(xué)模式已經(jīng)不能滿足當(dāng)前教學(xué)實際需求。這就需要教師及時更新教學(xué)策略,豐富教學(xué)手段和內(nèi)容,提高教學(xué)質(zhì)量。

結(jié)合當(dāng)前的教學(xué)實際情況來分析,大部分教師都會在實驗教學(xué)過程中引入小組合作的方法,優(yōu)化調(diào)整實驗教學(xué)環(huán)節(jié),完善實驗材料,讓實驗教學(xué)變得更加高效,強化學(xué)生對所學(xué)內(nèi)容的認(rèn)識。如教學(xué)“用高倍顯微鏡觀察幾種細(xì)胞”的這一實驗過程中,由于大多數(shù)學(xué)生是首次接觸顯微鏡,在運用顯微鏡時遇到了不少的困難?;诖耍處煈?yīng)該在教學(xué)中引入小組合作實驗的教學(xué)模式,先將學(xué)生分為多個小組,對學(xué)生進行明確的分工:一名學(xué)生負(fù)責(zé)裝片的制備,一名學(xué)生負(fù)責(zé)觀察與記錄,一名學(xué)生負(fù)責(zé)顯微鏡的組裝。讓每一名學(xué)生都能夠主動參與到小組合作中來,也使整個實驗過程變得更順利,從而提高學(xué)生的課堂參與積極性。在實驗觀察過程中,如果學(xué)生在制備裝片環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題,那么教師就可以準(zhǔn)備好一些成型的永久裝片,直接讓學(xué)生展開觀察,減少實驗中的復(fù)雜環(huán)節(jié),提高學(xué)生成功完成實驗的概率。

2.生活化實驗

為了創(chuàng)新高中實驗教學(xué)模式,需要教師盡量引導(dǎo)學(xué)生到實際生活中進行探索。教師要豐富實驗教學(xué)形式,組織生活化的生物實驗教學(xué),強化學(xué)生對現(xiàn)實生活的感知能力。如教師在講解高中生物有關(guān)“生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性”這部分內(nèi)容時,就可以讓學(xué)生自由進行結(jié)組,對某一個區(qū)域當(dāng)中的某一個生態(tài)系統(tǒng)展開觀察,綜合所學(xué)內(nèi)容記錄和整理數(shù)據(jù)資料。教師要引導(dǎo)學(xué)生對數(shù)據(jù)展開分析,通過數(shù)據(jù)了解到影響生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的因素。小組學(xué)習(xí)方法讓學(xué)生更積極地參與到實驗當(dāng)中,加深了學(xué)生對生物知識的理解。

實驗結(jié)束之后,實驗評價值得教師關(guān)注。學(xué)生在實驗中會在實驗數(shù)據(jù)、實驗方法等方面遇到問題,導(dǎo)致實驗結(jié)果并不精準(zhǔn)。所以當(dāng)學(xué)生完成實驗之后,教師要及時評價學(xué)生的實驗,指出存在的不足,提高學(xué)生對實驗知識的認(rèn)識程度,降低學(xué)生產(chǎn)生失誤的概率。

3.信息技術(shù)實驗教學(xué)

教師帶領(lǐng)學(xué)生展開實驗的過程中,學(xué)生的實驗?zāi)芰ψ鳛橐环N重要能力,是學(xué)生展開深入學(xué)習(xí)的一個重要方法,且培養(yǎng)學(xué)生的實驗?zāi)芰σ彩巧飳嶒灲虒W(xué)的一大目標(biāo)。高中生物實驗教學(xué)中采用信息技術(shù)的方法,給學(xué)生呈現(xiàn)出立體性的實驗過程,使學(xué)生能夠更清楚地對實驗過程進行觀察,通過發(fā)揮信息技術(shù)的優(yōu)點,給學(xué)生介紹實驗器材的構(gòu)成和使用方法,引導(dǎo)學(xué)生正確規(guī)范地運用實驗器材。

高中生物實驗教學(xué)過程中,顯微鏡屬于一種普遍運用的器材,教師采用掛圖或者直接口頭講解顯微鏡的使用方法,不能幫助學(xué)生正確、快速地了解和使用顯微鏡。教師進行實驗演示后,學(xué)生對整個實驗過程并不清楚,無法把實驗器材的構(gòu)成與運用進行結(jié)合,加上學(xué)生在教室中所處的位置不一樣,有很多學(xué)生無法清晰地觀察到實驗操作過程。這一情形下,高中生物教師應(yīng)該在實驗教學(xué)中結(jié)合信息技術(shù)方法,將實驗過程進行動態(tài)化呈現(xiàn)。教師可以利用信息技術(shù)的放大以及旋轉(zhuǎn)功能,給學(xué)生清晰地介紹顯微鏡的構(gòu)成,讓學(xué)生更全面、更立體地認(rèn)識顯微鏡。通過充分發(fā)揮信息技術(shù)的作用,給學(xué)生呈現(xiàn)出具體使用顯微鏡的方法:利用高倍顯微鏡把觀察目標(biāo)移動到視野中央,轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換器,運用高倍物鏡,將通光孔對正,最終將顯微鏡上的各部分調(diào)節(jié)到位。教師在教學(xué)過程中可以錄制顯微鏡操作的過程,讓學(xué)生反復(fù)多次觀察所錄制的操作視頻,引導(dǎo)學(xué)生更快速精準(zhǔn)地掌握好顯微鏡的具體操作步驟。

(五)開展課外實踐活動

眾所周知,實踐是檢驗真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)。在過去的教學(xué)觀念的影響下,教師故步自封,將課堂當(dāng)作傳授知識的唯一途徑,非常不利于促進學(xué)生的學(xué)習(xí)。而新課標(biāo)背景下,提出“以學(xué)生為中心”的觀念之后,教師開始探索可以實現(xiàn)學(xué)生主體地位的教學(xué)方式。課外實踐活動的展開能夠提高學(xué)生的參與積極性,還能夠真正發(fā)揮出學(xué)生的主體作用。教師可以通過組織課外實踐活動,讓學(xué)生把課堂中所獲得的知識運用到實踐中。如在教學(xué)“人類的活動對生態(tài)環(huán)境的影響”這節(jié)課時,教師通過組織課外實踐活動,助力學(xué)生提高科學(xué)探究水平,強化學(xué)生的社會責(zé)任心。教師在課堂中引出“人口數(shù)量的急劇增加給生態(tài)環(huán)境帶來的影響”這一話題,鼓勵學(xué)生從實際生活出發(fā)回答出影響因素,教師則綜合學(xué)生的回答情況安排探討活動。當(dāng)學(xué)生對這一話題充滿興趣之后,教師鼓勵學(xué)生走出教室,以小組為單位參與到課外實踐活動中,結(jié)合生活實際探索人口增多給生態(tài)環(huán)境帶來的影響。教師運用實踐活動,幫助學(xué)生開闊思維,使學(xué)生逐漸考慮到生活實踐等多方面的內(nèi)容,提高學(xué)生的科學(xué)探究能力,強化學(xué)生的合作能力。在最后的總結(jié)中,學(xué)生可以很好地總結(jié)出人口數(shù)量增加帶來的環(huán)境影響,樹立起自身的責(zé)任意識。

總而言之,實驗教學(xué)在高中生物課堂中意義重大,實驗教學(xué)的運用能夠讓學(xué)生更具體、形象地理解生物知識點,還能更好地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望,幫助學(xué)生調(diào)動起學(xué)習(xí)的積極性,提高學(xué)生的生物學(xué)習(xí)能力,提高課堂教學(xué)有效性。

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