林福芳
摘 要:在知識經(jīng)濟(jì)的社會背景下,創(chuàng)新能力成為學(xué)生的必備素養(yǎng)之一。在教育領(lǐng)域,對學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力進(jìn)行培養(yǎng)是教師的重要目標(biāo),也是素質(zhì)教育的重點(diǎn)。生物是一門內(nèi)容比較抽象的自然科學(xué),為了幫助學(xué)生理解相關(guān)知識,教師需要將實(shí)驗(yàn)作為載體。但是當(dāng)前,高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)普遍存在受重視度不夠和效率低下的問題,很多教師都將關(guān)注點(diǎn)放在了理論知識的傳授上,忽視了實(shí)驗(yàn)教學(xué)在學(xué)生創(chuàng)新思維培養(yǎng)方面的作用。本文從高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維的必要性出發(fā),總結(jié)了高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中常見的問題,在這個基礎(chǔ)上探究了基于學(xué)生創(chuàng)新思維培養(yǎng)的高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)改進(jìn)措施,希望為教育工作者提供參考與借鑒。
關(guān)鍵詞:創(chuàng)新思維;高中生物;實(shí)驗(yàn)教學(xué)
生物學(xué)具有實(shí)踐性和綜合性的特點(diǎn),在學(xué)習(xí)相關(guān)知識的時(shí)候?qū)W生需要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究[1]。因此,在高中生物課堂上采取實(shí)驗(yàn)教學(xué)法是十分重要的。在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、開展實(shí)驗(yàn)探究、觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象以及分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果的過程中,學(xué)生可以提高綜合素質(zhì)。同時(shí),在實(shí)驗(yàn)課上,學(xué)生可以發(fā)揮創(chuàng)造力、提高動手操作能力、培養(yǎng)探究實(shí)踐能力,將課本上的知識轉(zhuǎn)化為實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,更好地理解和應(yīng)用學(xué)科知識。對于教師來說,實(shí)驗(yàn)教學(xué)為理論教學(xué)提供了有效的輔助,這為學(xué)生理解知識和應(yīng)用知識提供了載體,使學(xué)生更好地理解生命現(xiàn)象和科學(xué)原理。高中生物實(shí)驗(yàn)類型比較多樣,包含了觀察類實(shí)驗(yàn)、調(diào)查類實(shí)驗(yàn)、演示類實(shí)驗(yàn)、探究類實(shí)驗(yàn)等,在對這些實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究和實(shí)踐的過程中學(xué)生可以調(diào)動創(chuàng)新思維,對科學(xué)、技術(shù)以及社會的關(guān)系形成深刻理解,提高生物知識學(xué)習(xí)的有效性,同時(shí)也為后續(xù)的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)[2]。
一、高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維的必要性
(一)培養(yǎng)創(chuàng)新思維是高中生物重要的課程目標(biāo)
高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)著眼于全體學(xué)生的成長和發(fā)展需要提出了培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的目標(biāo),這是學(xué)生參加社會生活、參與社會活動和生產(chǎn)實(shí)踐以及進(jìn)行個人決策所需要的重要能力,同時(shí)還指出要使學(xué)生正確理解科學(xué)、技術(shù)與社會之間的相互關(guān)系。高中生物核心素養(yǎng)包含生命觀念、理性思維、科學(xué)探究以及社會責(zé)任等多方面內(nèi)容[3]。為了實(shí)現(xiàn)對學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng),教師要在課堂上開展探究性教學(xué),對教學(xué)方法進(jìn)行創(chuàng)新,使學(xué)生形成主動參與、樂于探究的好習(xí)慣。實(shí)驗(yàn)教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的重要手段。在生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中,學(xué)生能夠?qū)ο嚓P(guān)信息進(jìn)行收集和處理,在實(shí)驗(yàn)探究的基礎(chǔ)上獲取新的知識,更好地對問題進(jìn)行分析和解決,并在交流與合作的過程中培養(yǎng)理性思維,最終形成實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和樂于探究的創(chuàng)新思維。除此之外,在生物實(shí)驗(yàn)中培養(yǎng)創(chuàng)新思維,學(xué)生可以實(shí)現(xiàn)知識的內(nèi)化,更好地將理論知識運(yùn)用到生產(chǎn)生活中。
(二)通過實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新來開闊學(xué)生視野,激發(fā)學(xué)生求知欲
與理論教學(xué)相比,實(shí)驗(yàn)教學(xué)形式多樣、實(shí)踐性強(qiáng),學(xué)生興趣比較濃厚。在產(chǎn)生學(xué)習(xí)興趣的基礎(chǔ)上,學(xué)生能夠在學(xué)習(xí)生物學(xué)知識的過程中表現(xiàn)出更強(qiáng)的動機(jī),產(chǎn)生積極性、主動性和創(chuàng)造性。在培養(yǎng)創(chuàng)新思維的過程中,教師會在生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)流程等角度出發(fā)來對實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行創(chuàng)新,使他們開展多樣化的實(shí)驗(yàn)探究活動。在這個過程中,學(xué)生的視野可以變得更為開闊,求知欲也可以更好地被激發(fā)出來[4]。
比如:在“葉綠素的提取與分離”這一生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中,教師鼓勵學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新。有學(xué)生提出可以將實(shí)驗(yàn)中使用的濾紙條換成圓形濾紙,通過棉線將濾紙與濾液進(jìn)行連接。濾液細(xì)線是圍繞在濾紙中心的一個圓。在實(shí)驗(yàn)中,學(xué)生觀察到不斷有圓形出現(xiàn),慢慢擴(kuò)大然后分散開。他們在認(rèn)真觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的基礎(chǔ)上對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行探究和思考,嘗試用課本上關(guān)于葉綠素的知識來解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。在這個過程中,學(xué)生的求知欲被充分激發(fā)了出來,他們的視野變得更加開闊,思維也突破了教材的禁錮,實(shí)現(xiàn)了創(chuàng)新性發(fā)展。
(三)培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力和動手操作技能
通過生物實(shí)驗(yàn)教學(xué),學(xué)生不僅可以對課堂上所學(xué)的理論知識進(jìn)行驗(yàn)證,還可以培養(yǎng)科學(xué)探究能力。在對學(xué)生創(chuàng)新思維進(jìn)行培養(yǎng)的過程中,教師會在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中運(yùn)用多樣化的探究性策略,鼓勵學(xué)生對相關(guān)問題進(jìn)行調(diào)查,尋求問題解決方案。通過實(shí)驗(yàn)的方法來對問題進(jìn)行驗(yàn)證和對想法進(jìn)行測試,這可以使他們進(jìn)行創(chuàng)造性的思考,也會鼓勵他們主動對問題進(jìn)行探究。在這樣的生物實(shí)驗(yàn)課堂上,每一位學(xué)生都可以擁有科學(xué)的經(jīng)驗(yàn),他們可以針對問題探索更多的方案,對生物學(xué)現(xiàn)象進(jìn)行探究并根據(jù)現(xiàn)有的證據(jù)來對自身的想法做出解釋。除此之外,在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維的過程中,教師將為學(xué)生提供更多的動手操作機(jī)會,幫助他們在實(shí)際操作中領(lǐng)會生物學(xué)知識。在初期,學(xué)生在實(shí)驗(yàn)探究中進(jìn)行模仿和嘗試,在擁有創(chuàng)新思維、具備實(shí)驗(yàn)探究經(jīng)驗(yàn)之后他們可以獨(dú)立設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并進(jìn)行操作。
二、高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中常見的問題
(一)教學(xué)效果不夠理想
在教育改革的背景下,越來越多的高中生物教師會根據(jù)新課標(biāo)對教學(xué)過程進(jìn)行審視,同時(shí)對實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性形成了正確的認(rèn)識。但由于受到多樣化因素的影響,生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果并不理想。從整體上來看,在高中生物課程中,教師對實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重視程度遠(yuǎn)不及知識教學(xué)。高中生物教材中設(shè)置了多樣化的實(shí)驗(yàn)探究活動,融入了觀察實(shí)驗(yàn)、演示實(shí)驗(yàn)、探究實(shí)驗(yàn)等多種實(shí)驗(yàn)類型,主張教師充分運(yùn)用實(shí)驗(yàn)教學(xué)法來幫助學(xué)生加深對知識的理解,提高學(xué)生的思維能力和實(shí)踐水平[5]。但部分教師受到傳統(tǒng)理念和慣性思維的影響,在課堂教學(xué)中會將主要的時(shí)間和精力放在概念性和理論性知識的講解上。對于實(shí)驗(yàn)?zāi)K,很多時(shí)候只是通過理論講解或者多媒體展示的方式來進(jìn)行教學(xué),并沒有帶領(lǐng)學(xué)生到真實(shí)的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。還有部分教師雖然為學(xué)生創(chuàng)造了實(shí)驗(yàn)操作的條件,但在實(shí)驗(yàn)中只是簡單地要求學(xué)生模仿教材的實(shí)驗(yàn)步驟,這不利于對學(xué)生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。
(二)實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在限制
在高中階段,學(xué)生需要學(xué)習(xí)的內(nèi)容增加,學(xué)習(xí)時(shí)間變得緊張,學(xué)習(xí)壓力也進(jìn)一步增大。在高中生物課堂上,很多教師為了能夠讓學(xué)生在高考這場沒有硝煙的戰(zhàn)爭中取得勝利,在教學(xué)中會圍繞著高考的需要來設(shè)計(jì)教學(xué)活動。他們會對高考試題進(jìn)行全面分析,對出題者的意圖進(jìn)行探究,明確課程主要的考查方向,以此作為依據(jù)來設(shè)置實(shí)驗(yàn)課程。對于高頻的考點(diǎn),教師會帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行深入學(xué)習(xí)和反復(fù)練習(xí);如果相關(guān)實(shí)驗(yàn)在考試中很少涉及,教師就容易忽略。在這樣的情況下,學(xué)生在生物實(shí)驗(yàn)課堂上所接觸的內(nèi)容會受到教師主觀思維的限制。在對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究的時(shí)候他們也只是被動地跟隨教師的引導(dǎo),接受教師在知識方面和技能方面的輸出,長此以往學(xué)生的知識視野將被限制,不利于創(chuàng)新思維的形成。
(三)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法單一
在開展生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過程中,選擇有效的方法是十分重要的,這是教學(xué)效果的重要保障。但是當(dāng)前,很多教師所采用的教學(xué)方法都比較單一,難以充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,同時(shí)也對學(xué)生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)造成了限制[6]。這主要體現(xiàn)在以下兩個方面。一方面,部分教師會通過理論傳輸?shù)姆绞?,按照教材的?nèi)容來向?qū)W生講解實(shí)驗(yàn),使學(xué)生了解實(shí)驗(yàn)操作的過程及在各個環(huán)節(jié)應(yīng)用的實(shí)驗(yàn)原理。在這個過程中,學(xué)生只能通過教材的文字和圖片去學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)中的知識,無法對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行自主操作,也無法在實(shí)驗(yàn)方法等方面進(jìn)行創(chuàng)新。另一方面,在對演示實(shí)驗(yàn)進(jìn)行講解的時(shí)候,部分教師會使用多媒體設(shè)備,但他們只是將原本使用板書展示的內(nèi)容以多媒體課件的方式呈現(xiàn)了出來,缺乏創(chuàng)新性。在展示的過程中也沒有利用多媒體的功能來對實(shí)驗(yàn)流程、實(shí)驗(yàn)操作以及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行動態(tài)化展示,這不僅增加了學(xué)習(xí)難度,也使學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣受到了影響。
三、基于學(xué)生創(chuàng)新思維培養(yǎng)的高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)改進(jìn)措施
(一)更新觀念,提高對實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重視
針對當(dāng)前在高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問題,教師首先要更新自身的觀念、改變自身的錯誤認(rèn)知,在教學(xué)中體現(xiàn)學(xué)生的主體地位,提高對實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重視,基于教學(xué)創(chuàng)新的原則來設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方案,為學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究創(chuàng)造條件。同時(shí)還要在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中尋求學(xué)生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)點(diǎn)。首先,教師自身要具備創(chuàng)新意識,認(rèn)識到培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維是生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要目標(biāo),同時(shí)要對創(chuàng)新教學(xué)活動以及對學(xué)生個體發(fā)展的重要意義形成正確的認(rèn)識。在這個基礎(chǔ)上,教師要尋找合適的角度來對學(xué)生的創(chuàng)新思維進(jìn)行激發(fā)。其次,教師要更新教學(xué)觀念,結(jié)合學(xué)校的資源條件和學(xué)生的真實(shí)情況對生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式進(jìn)行創(chuàng)新,同時(shí)要結(jié)合教材安排實(shí)驗(yàn)教學(xué)的結(jié)構(gòu),將理論性知識講解與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的時(shí)間和內(nèi)容進(jìn)行合理分配,突出實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要地位,并在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中融入學(xué)生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)[7]。最后,在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中,教師要圍繞教學(xué)目標(biāo),依托教學(xué)內(nèi)容來對學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo),在實(shí)驗(yàn)條件、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象以及實(shí)驗(yàn)結(jié)論等方面做好提示與引領(lǐng),使學(xué)生在自主思考和總結(jié)分析的基礎(chǔ)上獲得相應(yīng)的生物學(xué)知識。還要鼓勵學(xué)生對實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)材料等進(jìn)行創(chuàng)新,使他們在小組合作中形成創(chuàng)新思維。
(二)完善生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的流程
1.重視生物實(shí)驗(yàn)課程導(dǎo)入
在高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過程中,教師要重視課程導(dǎo)入,在導(dǎo)入環(huán)節(jié)向?qū)W生說明實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)探究的重點(diǎn),使學(xué)生明確學(xué)習(xí)目標(biāo)、提高學(xué)習(xí)效率。具體來說,在實(shí)驗(yàn)開始之前,教師要設(shè)置專門的導(dǎo)入環(huán)節(jié),向?qū)W生展示實(shí)驗(yàn)探究的目標(biāo)和步驟,在這個基礎(chǔ)上使他們厘清實(shí)驗(yàn)思路,這可以使后續(xù)實(shí)驗(yàn)過程變得更為順暢。通過這種方式,學(xué)生能夠在實(shí)驗(yàn)中對重要問題進(jìn)行針對性思考,為創(chuàng)新思維的培養(yǎng)創(chuàng)造條件[8]。
比如:在“檢測生物組織中的糖類和蛋白質(zhì)”這一生物實(shí)驗(yàn)中,學(xué)生需要掌握對生物組織中的可溶性還原糖和蛋白質(zhì)進(jìn)行檢測和鑒定的方法,在掌握教材所提供方法的基礎(chǔ)上思考其他的方法,形成問題思維導(dǎo)向能力。在對可溶性還原糖進(jìn)行鑒定的時(shí)候,需要提前準(zhǔn)備糖分較高且顏色較淺的生物組織樣本,比如蘋果、梨等。在導(dǎo)入環(huán)節(jié),教師可以向?qū)W生展示該實(shí)驗(yàn)的目標(biāo),提供相應(yīng)的樣本材料,引導(dǎo)學(xué)生思考實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的原理和具體的實(shí)驗(yàn)流程。通過這種方式,學(xué)生會對整個實(shí)驗(yàn)過程形成基本的了解,在這之后按照既定的流程來高效完成生物實(shí)驗(yàn),并對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行創(chuàng)造性思考。如果缺乏導(dǎo)入環(huán)節(jié)的鋪墊,學(xué)生直接進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作就可能會出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)步驟顛倒、實(shí)驗(yàn)材料選擇不當(dāng)?shù)葐栴},導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)以失敗告終。除此之外,在導(dǎo)入環(huán)節(jié)教師還可以與學(xué)生一同探討在實(shí)驗(yàn)中需要注意的問題,比如加熱試管的時(shí)候不能將試管口朝向他人或者自己。這可以保證學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作過程的高效性和安全性。
2.創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)方式和實(shí)驗(yàn)步驟
為了培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維,還要對實(shí)驗(yàn)教學(xué)的方法和步驟進(jìn)行優(yōu)化和完善。教師要采取新的方式來開展教學(xué)活動,引發(fā)學(xué)生的探究興趣,也為他們的自主創(chuàng)新創(chuàng)造條件。以往生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)無論是在內(nèi)容上還是在步驟上都表現(xiàn)出了形式化的特點(diǎn),很多教師出于保護(hù)學(xué)生安全的考慮會要求他們直接按照教材的步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作,這會對學(xué)生的創(chuàng)新思維造成限制。為了改變這一問題,教師要鼓勵學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)步驟,探索新的實(shí)驗(yàn)方法。同時(shí),還要為他們提供豐富的實(shí)驗(yàn)材料,使學(xué)生合理選擇材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。
比如:在“葉綠體中色素的提取和分離”這一生物實(shí)驗(yàn)中,教材給出的實(shí)驗(yàn)方案是將菠菜葉作為材料,將丙酮作為色度提取液。在實(shí)驗(yàn)操作的過程中,要先對菠菜葉進(jìn)行研磨,然后進(jìn)行過濾等一系列的操作。操作過程比較繁雜,最終的實(shí)驗(yàn)效果也并不明顯。同時(shí),提取液丙酮具有一定的毒性,如果使用不當(dāng)?shù)脑捒赡軙W(xué)生造成傷害?;诖?,教師可以對方法和實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行創(chuàng)新,并鼓勵學(xué)生自主探究新的實(shí)驗(yàn)方案。比如有學(xué)生指出可以替換實(shí)驗(yàn)材料,將菠菜葉換成榕樹葉等同樣富含葉綠素的革制植物葉片,這些葉片在校園中可以輕松獲取。還有學(xué)生提出將提取液丙酮替換為乙醇,這可以保證實(shí)驗(yàn)過程的安全。在創(chuàng)造性思考和探究的過程中,學(xué)生不僅可以更好地掌握色素的提取和分離方法,同時(shí)還可以在實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)中產(chǎn)生成就感。
3.注重對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析和總結(jié)
高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的是引導(dǎo)學(xué)生以實(shí)驗(yàn)探究的方式對理論知識進(jìn)行驗(yàn)證,實(shí)現(xiàn)對抽象知識的深入理解,更加扎實(shí)地掌握相關(guān)知識點(diǎn),提高綜合素質(zhì)。為了實(shí)現(xiàn)這個目標(biāo),教師除了要關(guān)注課程導(dǎo)入和實(shí)驗(yàn)操作之外,還要重視對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析和總結(jié),這也是對學(xué)生創(chuàng)新思維培養(yǎng)的重要方式。生物教材中所展示的理論知識是由無數(shù)生物學(xué)家在經(jīng)過千百次實(shí)驗(yàn)之后得到的,學(xué)生站在巨人肩膀上的同時(shí)也要避免自身的思維被已有結(jié)論限制,要根據(jù)實(shí)驗(yàn)方案和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象自主分析和總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
比如:在“觀察細(xì)胞的有絲分裂”這一生物實(shí)驗(yàn)中,學(xué)生需要在光學(xué)顯微鏡的幫助下對洋蔥根尖細(xì)胞和馬蛔蟲受精卵的有絲分裂過程進(jìn)行觀察。在之前的學(xué)習(xí)中,學(xué)生已經(jīng)掌握了顯微鏡的使用方法,本節(jié)課中學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究的重點(diǎn)在于觀察和記錄實(shí)驗(yàn)對象的反應(yīng)現(xiàn)象,感受植物細(xì)胞和動物細(xì)胞在有絲分裂過程中的不同表現(xiàn)和不同特點(diǎn)。因此,在教學(xué)中教師可以將重點(diǎn)放在后期實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析和總結(jié)上,要求學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)情況記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果,利用所學(xué)知識對結(jié)果進(jìn)行思考,在思維創(chuàng)新的基礎(chǔ)上探究實(shí)驗(yàn)結(jié)論,探究染色體在分裂過程中所發(fā)生的改變,總結(jié)動物細(xì)胞與植物細(xì)胞的有絲分裂特點(diǎn)。
(三)在生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中運(yùn)用多樣化方法
1.合理設(shè)置實(shí)驗(yàn)任務(wù)
在生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)改進(jìn)的過程中,教師可以融合任務(wù)教學(xué)法來培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維,使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)任務(wù)的驅(qū)動下展開實(shí)驗(yàn),主動參與實(shí)驗(yàn)探究,提高實(shí)驗(yàn)效率。這要求教師對實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)進(jìn)行分解,根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、結(jié)合學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)來設(shè)置適合的任務(wù),在這之后將任務(wù)發(fā)放給學(xué)生,要求學(xué)生按照任務(wù)的要求來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究,在這個過程中提高創(chuàng)新能力。
比如:在“觀察洋蔥表皮細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原”這一生物實(shí)驗(yàn)中,教學(xué)目標(biāo)為使學(xué)生在對植物細(xì)胞質(zhì)壁分離和復(fù)原的過程進(jìn)行觀察中掌握滲透作用的原理?;谠撃繕?biāo),教師可以設(shè)置如下的實(shí)驗(yàn)任務(wù):第一,在小組合作的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案;第二,使用實(shí)驗(yàn)室的材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究;第三,對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行觀察和記錄;第四,做好實(shí)驗(yàn)總結(jié)報(bào)告。在該任務(wù)中,教師對實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行了分解,可以幫助學(xué)生在明確實(shí)驗(yàn)操作步驟的基礎(chǔ)上開展實(shí)驗(yàn)探究。在課堂上,學(xué)生將使用教師提前準(zhǔn)備的紫色洋蔥、蔗糖溶液等材料來設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,制作洋蔥表皮臨時(shí)裝片,并使用顯微鏡觀察,思考如何使細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離和復(fù)原。在完成方案設(shè)計(jì)之后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)觀察和實(shí)驗(yàn)探究,并將實(shí)驗(yàn)過程通過畫圖的方式記錄下來,最終對實(shí)驗(yàn)結(jié)論進(jìn)行總結(jié)。在這個過程中,學(xué)生進(jìn)行觀察思考、分析推斷,對細(xì)胞的吸水作用和失水作用形成了深刻的認(rèn)識和理解,這有利于他們形成創(chuàng)新思維,提高實(shí)踐能力。
2.設(shè)置啟發(fā)性問題
在高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中,教師要堅(jiān)持以生為本的理念,為學(xué)生創(chuàng)造自主探究的條件。但這并不代表著教師要完全放手,在學(xué)生遇到困難的時(shí)候仍然要提供適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo),為了幫助學(xué)生更加深刻地理解知識,還要通過提問的方式來對他們進(jìn)行引導(dǎo)。設(shè)置啟發(fā)性問題可以使教師的引導(dǎo)作用更好地發(fā)揮,使學(xué)生對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行深入思考,帶著批判性的思維去看待問題而不是被動地接受知識。
比如:在“肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)”這一生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中,教師可以設(shè)置啟發(fā)性問題來引導(dǎo)學(xué)生開展實(shí)驗(yàn)探究活動,幫助學(xué)生對核酸是遺傳物質(zhì)的結(jié)論形成正確的理解。本次實(shí)驗(yàn)涉及體內(nèi)轉(zhuǎn)化和體外轉(zhuǎn)化這兩個部分,通過向小鼠注射不同類型的R型細(xì)菌和S型細(xì)菌開展了對照實(shí)驗(yàn),以此來實(shí)現(xiàn)核酸與蛋白質(zhì)的分離,對二者在遺傳學(xué)中的重點(diǎn)作用進(jìn)行了單獨(dú)研究。在對該實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行分析的過程中,教師可以設(shè)置以下兩個啟發(fā)性問題:第一,體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)與體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)之間有什么關(guān)系?第二,S型細(xì)菌中的DNA是否會因?yàn)榧訜岫淖兓钚??在對?shí)驗(yàn)結(jié)論進(jìn)行分析的過程中,教師則可以設(shè)置以下三個啟發(fā)性問題:第一,S型細(xì)菌體內(nèi)的“轉(zhuǎn)化因子”是什么?第二,DNA的純度與轉(zhuǎn)化效率之間有什么關(guān)系?第三,轉(zhuǎn)化作用的本質(zhì)是什么?
結(jié)束語
總的來說,在高中生物課堂教學(xué)中,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維是重要的目標(biāo)。這要求教師開展實(shí)驗(yàn)教學(xué),為學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究創(chuàng)造條件。針對當(dāng)前實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問題,教師要采取針對性的措施予以改進(jìn)。首先要更新觀念,提高對實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重視,其次要從實(shí)驗(yàn)課程導(dǎo)入、實(shí)驗(yàn)方式和步驟創(chuàng)新以及實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析等角度出發(fā)來完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)流程,最后還要運(yùn)用項(xiàng)目式教學(xué)法和提問教學(xué)法等來提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性。
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