高中生物实验教学的有效性研究

来源:用户上传      作者: 陆琴

　　摘要　从三个方面阐述了提高高中生物实验教学的有效性的方法与途径，即通过转变观念有效地创设实验教学氛围；对教材实验内容的有机整合，有效地呈现教学内容；以探究性学习为理念有效地实施实验教学。
　　关键词　生物实验教学教学　有效性　实验探究
　　中图分类号G633.91　文献标识码B
　　
　　教学最优化理论认为：“教学最优化可以说是从解决教学任务的有效性和师生时间消费的合理性着眼，有科学根据地选择和实施该条件下最佳的教学方案”。简而言之，就是指在一定条件下，利用合理的时间达到最大的教学成效，从而实现教学的有效性。高中生物实验是生物教学内容的重要组成部分，也是重要的教学方法。通过生物学实验，学生能够深化理解生物学知识、掌握实验的基本方法和基本技能、体验科学研究的过程、萌发探究和创新的意识。针对新教材中实验的数目增加、类型增多、内容和比例加大的现状，如何提高生物实验教学的有效性成为生物教师必然面临的问题。
　　
　　1　转变观念，有效创设实验教学氛围
　　
　　1.1　从忽视到重视，提高对生物实验的认识
　　生物学是一门以实验为基础的自然科学。生物实验不仅是获取和巩固生物学知识的重要方法，也是培养学生创新能力，提高生物科学素养的重要过程。传统的生物实验教学中存在着这样一些问题，如：教师讲实验多，学生做实验少；验证性实验多，探究性实验少；学生被严格要求按照步骤完成实验多，独立思考、创新性完成实验少。而且，在实验过程中，一旦遇到新问题，教师也不能及时有效地进行反馈。学生学习的主动性大大削弱，更谈不上创新能力、科学素养的培养。因此教师要树立正确的实验教学观念，重视实验教学，尽可能创造条件给学生实践的机会，在实验教学的过程中，在传授知识、技能训练的同时，要注重对学生动手能力的提高、科学方法的指导和科学精神的培养，使学生在知识、能力和情感、态度与价值观等方面都得到有益的发展，充分体现实验教学的价值。
　　
　　1.2　从居高临下到平等对待，构建新型师生关系
　　新课标提倡“以学生为本”。教师应树立正确的学生观：教师是组织者、引导者，学生是学习的主体。要将学生放在课堂的中心地位，给学生提供一种宽松和谐、民主平等的生物实验教学环境，最大程度地调动学生学习的主动性和积极性。教师和学生是平等的个体，构建新型师生关系，教师就要尊重每个学生做人的权利和尊严，让学生体会到自身的存在感，接纳他们独特的个性行为，不冷落，不嘲笑学生，特别是学生实验思路、方法与别人不一样或出现问题时，教师的信任与鼓励、真诚的帮助，能使学生产生一种战胜困难的无穷力量。另外，教师自身也要不断提高自身修养，完善自身个性，提高教学艺术，充分展现个人魅力，获得学生的爱戴。总之，和谐、平等的新型师生关系，不仅能充分发挥自己的创造潜能，还能使师生交流及时有效地进行，为生物实验教学的有效性提供了保证。
　　
　　2　有机整合，有效呈现实验教学内容
　　
　　教材是教师教与学生学的基本素材，教师必须深入钻研新教材，根据学生的实际，对教材进行重组、补充、加工，创造性地使用教材，能明显提高实验教学的有效性。
　　
　　2.1　挖掘生物实验史的教学价值
　　人教版高中生物教材中新增了许多生物发现史的教学内容，如光合作用的发现史、细胞膜结构的探索史、酶的发现史、激素的发现史、生长素的发现史等。这些发现史也是实验史，不仅呈现了生物学知识的发现过程，还体现了科学实验、科学研究的一般方法。科学家们锲而不舍、勇于实践、不断创新以及敢于否定权威的科学态度、科学精神对学生有着很强的影响力，具有不可替代的教育作用。教师要充分运用这些生物实验史，使学生了解科学研究的方法，实验设计的原则，激发他们的探究热情，还要在潜移默化中培养学生的科学态度和科学精神，让学生学会根据实验事实，由表及里地进行分析和推理。
　　
　　2.2　进行实验内容的归类、整合和延伸
　　新人教版教材中有多种不同类型的实验包括演示实验、探究和调查、课外实践等。不同实验的教学要求是不同的，如果将这些实验按实验教学目标来分，则可分为：验证类实验、探究设计类实验、调查和课外实践类实验。为此，教师要根据实验的教学目标，精心设计，精讲精练，给学生更多的时间和空间进行实践活动。
　　验证类实验，注重生物学知识和实验操作基本技能的培养，包括仪器的操作、药品的使用，观察及画图能力等，它是后两种实验的基础。例如“使用高倍显微镜观察几种细胞”、“观察DNA和RNA在细胞中的分布”和“用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体”等属于这类实验。显微镜是生物研究中最常用到的工具，应熟练掌握其操作。笔者在教学实践中将上述三个实验集中在一起上，学生在相对密集的训练中能较快掌握显微镜的操作技能，起到了事半功倍的作用。在学生形成一定的实验技能后，教师提出一些有利于启发思维，有应用价值的实验课题，让学生进行简单设计并完成实验，即进行探究设计类实验。如完成“绿叶中色素的提取和分离”实验后，提出可否用其他实验材料进行色素的分离与提取。然后由学生运用所学的实验知识和技能，自行选择一种实验材料进行探究，得出相应结论。学生通过探究，从成功与失败中吸取教训，调动了学习的主动性，并提高了解决分析问题的能力。而对于学有余力的学生可再进行调查、课外实践类实验，如“调查人群中的遗传病”、“搜集我国利用生物技术保护生物多样性的资料”等实验，学生自主选择自己感兴趣的课题，采用合作学习的方式进行，形成调查方案，结合教师指导，进行实地调查，最终完成了一份份调查报告。
　　
　　3　精心规划，有效实施实验教学
　　
　　实验探究是生物实验教学中最常见、最主要的探究活动，对于科学素养目标的落实有着重要的作用。组织实验探究，必须明确探究实验的基本思路：提出问题、做出假设、设计实验、预期这验结果、实施实验、观察记录这验现象、得出实验结论、支持或否定假设、形成相关的实验结论。这种实验教学以教师为主导，学生为主体，教材为主线，通过运用多种方法与手段实现教学目的。这样使学生做到“问”由自己提，“题”由自己解，“法”由自己探，全身心融入到学习活动去，在活动中学习，在探究中提高，在主动中发展，从而会大大提高课堂教学的有效性。
　　教师可以在平时的实验教学中，精心选择学生熟悉的、典型的、适量的实验，鼓励学生自己设计实验。由于学生之间存在着差异性，不同的学生提出的问题可能不同，设计的实验方案也不尽相同，有的甚至没有探究的必要性，教师要成为课堂信息的重组者和引导者，将差异看成资源，立足教学目标，有效采撷，相机引导，把课堂的探究学习一步步引向深入。另外，由于探究实验的不可预测性，如果出现不可避免的意外状况，教师就需要运用教学智慧和深厚的专业素养，动态地创设师生之间、生生之间交流的机会，以学定教，灵活调整教学流程。
　　当遇到抽象的生物学概念或生理过程，又很难用语言、文字描述清楚时，教师还可以借助多媒体辅助教学，以使抽象的生物学知识形象化、直观化，并能极大地调动学生学习的积极性、主动性。如“用样方法调查植物种群密度”、“制备固定化酵母细胞”、“腐乳的制作”等实验，笔者先给学生观看实验视频，再请学生分析实验流程、注意事项，最后进行实验，学生就能胸有成竹，有的放矢，大大提高实验成功率，最终提高实验教学的有效性。

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