高中生物实验教学现状与发展探究论文
摘要：新课程背景下生物实验要激发学生学习生物兴趣, 培养学生创新思维和实验设计能力。生物实验教学要在传统观念、实验选材、实验设计和实验评价等方面改革创新, 放手发动学生, 提高学生生物核心素养。
关键词：生物实验教学; 实验设计; 生物素养;
高中新课程标准要求在义务教育的基础上, 进一步提高学生的科学素养, 面向全体学生, 倡导探究性学习, 注重与现实生活的联系。实验教学是高中教学的重要组成部分, 能够体现新课标探究性学习和联系现实生活的要求, 要上好一堂实验课, 需要教师改变传统观念, 在实际的实验教学过程中做好实验准备和实验设计工作, 做好实验教学的组织实施和评价工作, 从而激发学生学习的兴趣, 提高其解决日常生活问题的能力。
一、改变观念, 提升实验教学的地位
传统的实验教学, 把实验当成知识的载体, 只注重结果和结论, 忽略实验过程, 禁锢了学生的创新能力。学生在实验过程中没有体会到实验探究的乐趣, 只是机械地完成了实验操作。这样学生就逐渐失去了参与实验的积极性和乐趣, 不利于学习。新课程标准要求, 实验教学以学生为主体, 学生是参与实验的主体, 鼓励学生主动参与制定实验计划和方案, 鼓励教师将学生学习的自主权还给学生。在实验过程中学生会遇到各种各样的问题, 学生之间需要相互合作共同解决问题, 教师和学生的交流也会增加, 这都能促进学生积极愉快地学习, 使学生尝到实验过程带来的甜头。
二、大胆放手让学生进行实验准备和实验设计
(一) 教师放权让学生参与实验准备工作
实验准备工作本来是实验员老师的工作范畴。教师放手让学生准备, 让学生根据自己生活实际选择合适的实验材料来完成实验, 这样就能增加学生的实验参与度, 提高学生的学习乐趣, 增强解决生活实际问题的能力。例如, 人教版高中生物必修一“鉴定组织中还原糖、蛋白质和脂肪的实验”。
首先, 让学生自己选择实验材料。教师可以有意引导学生小组内成员选择材料的多样性, 形成小组内对照。课本要求的是苹果、梨, 选择西瓜、甘蔗、土豆等实验材料是否可行呢?通过实验来分析各种实验材料中所含的有机物质, 遇到与理论知识冲突的结论时, 引导学生查阅资料、小组内讨论解决。这个选择实验材料的过程就是学生自主学习的过程。在这个过程中, 教师为学生埋下了伏笔:西瓜有颜色, 对实验结果有什么影响?甘蔗含有大量蔗糖, 如果用作实验材料, 能不能观察到砖红色沉淀?若出现砖红色沉淀, 说明了什么?这些都需要学生自行分析处理。
其次, 实验仪器和药品也可以由学生准备和配置。在实验教师的指导下, 学生可以准备水浴设备。学生对水浴加热比较陌生, 这是在高中实验中接触到的`一种新的加热方式, 学生通过自己的准备操作能增强对水浴加热原理的认识。斐林试剂和双缩脲试剂是学生经常容易混淆的两种试剂, 学生自主配制、分瓶和标注这两种试剂, 能增强对试剂的认识, 更容易区分这两种试剂。
再比如人教版高中生物必修一“植物细胞质壁分离和复原实验”中, 实验材料的准备等工作也可以由学生负责。学生会主动思考哪些细胞符合实验条件, 除了课本提供的紫色洋葱外表皮, 日常生活中还可以用到什么材料?内表皮可以么?叶肉细胞呢?引导学生选择多种材料形成小组内对照, 利于观察实验结果, 分析实验结论。
以上两个实验案例提供了实验准备的一些做法, 能够调动学生的积极性和参与性, 让学生喜欢探究生活知识, 养成学生的探索精神。
(二) 放手让学生进行实验设计
实验设计是一个集知识、能力、思维于一体的综合实践活动。教师要积极引导学生打破教材的实验设计禁锢, 发散思维, 提升学生实验设计的能力。
例如, 人教版高中生物必修一“唾液淀粉酶对淀粉分解”的实验, 课本中没有对照组, 学生在设计实验时, 增加了对照组清水, 实验结果更加明显, 体现了学生对照实验的思想。
再如在《叶绿体的色素提取和分离》实验中, 教师引导学生分析教材实验设计的不足:制备滤纸条和画滤液细线是本实验的难点, 滤纸条不易制备, 滤液细线容易画太粗, 层析纸带容易出现重叠现象影响观察, 如何进行改进?教师可以引导学生进行圆心点层析。学生根据实验原理设计圆心点层析的实验装置, 省去了制备滤纸条和画滤液细线的步骤, 节省了时间, 提高了实验效率, 使观察效果更明显。
又如, 人教版高中生物必修一“观察植物质壁分离和复原实验”, 教材中以30%蔗糖溶液处理洋葱表皮细胞。教师可以鼓励学生课外进行实验设计, 引导学生设计利用其他试剂, 如硝酸钾溶液和葡萄糖溶液进行实验。高中生物教材的实验素材很多, 需要教师积极引导学生进行实验设计探索, 培养学生创新思维。
三、做好实验教学的组织实施和评价工作
(一) 良好的课堂秩序是实验正常进行的保障
实验课经常表现为学生活跃, 场面混乱, 纪律差, 因而教师实验课堂组织实施至关重要。首先, 教师要做足准备工作, 实验室环境要清洁干净, 让学生有个舒适的课堂环境;学生要制定好实验设计方案, 课前明确分工要求, 使每个学生都有任务。其次, 学生要分小组, 每个实验小组人数根据实验室的大小和实验仪器的多少来定。尽量让学生自己组成小组, 教师要适当引导, 使小组内成员有学习成绩层次差异。这样能充分发挥学生合作学习的优势, 实现学生的自我管理和监督。最后, 教师要做到态度认真、有效预期实验结果和合理的自身定位。实验态度认真能够感染每一个实验参与者, 使学生积极认真地做实验。实验过程中难免会出现一些意外情况, 教师适时给学生合理指导, 积极引导继续实验, 帮助学生预期实验结果和分析实际结果。教师在实验过程中要把自己定位为一个指导者, 不能越俎代庖, 替代学生完成工作。做到以上三个方面, 实验课堂就会井然有序。
(二) 实验教学评价是学生进行实验的动力
实验教学评价是学生进行实验的动力, 评价的好坏直接决定着学生的实验热情和动力。实验教学的评价应该充分发挥教师的正面引导作用, 从学生的实验技能、实验习惯、实验探究能力和参与实验态度等多方面进行。根据不同的实验要求, 设计不同的评价标准, 以促进学生参与实验、提高实验能力为目标。设置评价量化表, 及时收集学生实验信息, 尽快修正和完善评价标准。
例如, 验证性实验的评价要侧重于实验技能评价, 人教版高中生物必修一“显微镜的使用”就是这样的实验, 学生通过反复练习掌握显微镜的使用技能。评价标准要关注显微镜的操作技能, 同时也要关注学生的情感态度, 对学生综合评价。
四、结束语
以上是我们高中实验教学中的一些做法, 实验教学是一个系统的工程, 还有很多地方需要完善, 这需要我们在实际教学过程中不断总结和提升, 为学生综合发展服务。
参考文献
[1] 刘恩山, 汪忠.普通高中生物课程标准解读[M].南京:江苏教育出版社, 2004.
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[3] 顾玉萍.新课程标准下高中生物实验教学研究与实践[J]. 杭州:杭州师范大学, 2010.
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