初高中生物实验教学的衔接

来源:用户上传      作者: 章彤

　　生物学是一门自然科学，是以实验为基础的科学，实验教学在中学生物学教学中占有极其重要的地位。中学生物实验教学是全面落实生物教学大纲和提高生物课教学质量的重要环节，是加强实践教育的重要内容。它对提高全民素质，推动生物课的教学改革有着重要的意义。在大力推行素质教育的今天，通过生物实验教学提高学生各方面素质是一个很有效的途径。新课程教学改革的一个重要方面，就是要通过形式多样的实验教学和探究活动来提高学生多方面的素质，特别是提高学生的科学探究能力。在中学生物新课标教材中，安排了大量的学生实验及学生探究活动。
　　目前我省各中学一般是初中和高中分开设立，所以初高中生物教学的衔接是一个很现实的问题。初中教师不关心高中教材的改革与设置，高中教师也不知道初中生物教材的内容等现象比比皆是。笔者通过对初高中生物教材(初中：苏教版；高中：人教版)实验内容的解读，深刻体会到初高中生物学实验之间既有一定的区别，同时它们的联系又是非常紧密的。
　　初中生物实验主要要求学生掌握基本的生物实验操作技能和动手能力、生物学知识在人类生活、生产等方面的一些简单的应用；其知识层次则以要求学生“知其然”为主。
　　而高中生物是在九年义务教育的基础上实施的较高层次的基础教育，生物知识逐渐向系统化、理论化靠近，对所学习的生物学知识有相当一部分不但要求学生要“知其然”，而且要“知其所以然”。要让学生“知其所以然”，必然要通过许多的实验及探究活动来达到对知识的深层次的理解。学生要学会利用所学知识解决具体问题，还能在实际应用中有所创新。
　　另外，初高中生物实验之间又有一定的递进关系。其中高中生物必修一模块“分子与细胞”与初中教材中的实验内容的联系与递进关系显得尤为紧密。
　　现将初高中教材中联系非常紧密的部分实验列表如表1所示。
　　表1所列实验，既体现了初高中生物学教学目标之间的区别，同时又具有非常紧密的联系与递进关系。现就表中所列部分实验，在初高中实验内容的区别、联系与递进等方面做一些简单的分析。
　　
　　1　实验内容密切联系
　　
　　显微镜的使用，初中阶段要求学生掌握显微镜各部分的结构的名称和用途以及低倍显微镜的使用方法，还有相关常用实验工具的识别，例如载玻片、盖玻片、培养皿等。高中教材则要求学生掌握高倍显微镜的使用，以及使用高倍显微镜观察植物细胞的有丝分裂、质壁分离等生命活动现象。但高倍镜的使用也要遵循着先在低倍镜下观察的原则，所以初高中教材中关于显微镜的使用知识实际是一个整体，可以说是同一种技能基于学生在不同生长发育阶段的特点的条件下，作出的循序渐进的安排。
　　高中阶段要求探究酵母菌的细胞呼吸方式，并对细胞呼吸的产物进行鉴定，相对应的是初中阶段则先学习了酵母菌的结构，而且还安排了观察酵母菌的实验，这样学生在进入高中阶段后就应该知道酵母菌是一种真核生物，因为无论从实验还是从教科书中插图，都可以看到酵母菌有明显的核膜包围的细胞核。真核生物细胞中一般都含有线粒体，所以学生也很容易理解酵母菌是可以进行有氧呼吸的。此外，初中教材中还安排了验证呼吸过程中气体变化的实验，还说明了用澄清的石灰水来鉴定二氧化碳的方法，这就为高中阶段学生探究酵母菌的细胞呼吸方式奠定了相当好的基础。
　　
　　高中教材中探究植物细胞的吸水和失水的实验(植物细胞的质壁分离与复原)，所用的实验材料为洋葱鳞片叶的表皮细胞，初中阶段则安排了制作洋葱鳞片叶表皮细胞的临时装片并在显微镜下观察的实验。这样高中学生在实验时对实验材料就相当熟悉了，加上初中教材中还安排了观察溶液浓度大小对植物吸水的影响实验(将同样的萝卜条放在不同溶液中观察其吸失水情况)，所以高中教材中的探究植物细胞的吸水和失水的实验和初中阶段的相关实验是一脉相承的，初中阶段的所学所做为高中阶段的学习和探究打下了坚实的基础。此外高中阶段观察植物根尖分生区细胞有丝分裂的实验，因为有初中阶段学生对根尖与根毛的观察，再结合显微镜的使用，所以学生在理解实验原理以及动手实验时并不会感觉陌生。
　　
　　2　实验内容存在差异
　　
　　实验内容存在差异，是因为初高中的课标要求不一样。课标要求不同，又是基于初高中学生处在不同的年龄阶段，其认知基础和认知能力都存在一定的差异这样的事实。初中生物课标对实验部分的要求是这样描述的：初步具有生物学实验操作的基本技能、一定的科学探究和实践能力，养成科学思维的习惯。而高中生物课标对实验部分的要求是这样的：初步学会生物科学探究的一般方法，具有较强的生物学实验的基本操作技能、搜集和处理信息的能力、获取新知识的能力、批判思维的能力、分析与解决问题的能力以及交流与合作的能力。下面以两个探究实验来剖析初高中阶段实验要求的差异。
　　初中阶段有探究光照或水分对植物生存的影响的实验，其探究层次只限于光合作用需要哪些条件，例如水和阳光。而高中教材中关于探究影响光合作用强度的因素，则要求探究不同光照强度对于光合作用强度的影响。初中的探究实验是将同种同数量的植物分别置于有光和黑暗的条件下，看两组植物的生长状况的差异，然后通过比较得出植物生长需要光。而高中阶段的探究实验有几个方面都提高了要求：(1)初中阶段探究的只是某种非生物因素对植物生长的影响，而高中阶段则是探究的光照的不同强度对光合作用这一具体生理过程的影响；(2)初中的探究实验所考虑的不同非生物因素只有质的差异(光照与黑暗)，而高中阶段则要考虑同一种非生物因素的量的差异(光照强度的大小)；(3)初中阶段对实验结果的描述比较简单，只有生长状况的好与差，而高中阶段的则要对实验结果进行量化统计(同样时间内上浮的叶圆片的数目)；(4)对于实验结论，初中阶段的实验只有是与否的判断(植物生长是需要光还是不需要光)，而高中阶段实验则需要在几组对照实验的结果比较中得出结论(哪一组的光照强度下光合作用的强度最大)。
　　初中阶段有一个调查土壤中动物种类的实验，高中阶段则安排了一个探究土壤中动物的丰富度的实验，两个实验的内容充分体现了新课标对初高中学生的不同层次的要求。(1)初中阶段的实验对土壤中小动物的统计只限于土壤中动物的所属类群，教材提示可根据小动物的足的对数的多少将它们分别归入环节动物、昆虫类、蜘蛛类、甲壳类和多足类等五大类，而高中实验则要求列出每一种所找到的动物的具体名称，教材提示可借助有关图鉴查清小动物的名称，并进行分类。(2)初中阶段的实验中并没有对肉眼看不见的生物有订名和分类的要求，而高中阶段的实验则要求借助放大镜或实体镜进行观察并做好记录。(3)初中阶段的实验并不要求计算动物的丰富度，所以对取土的体积并没有严格的要求，而高中阶段的实验则要探究土壤中动物的丰富度，所以对所取土壤的体积是有要求的。
　　
　　3　教师在实验教学中应当采取的教学对策
　　
　　对于初中教师来说，首先应当自备一套高中生物教材，同时应当了解与熟悉高中生物教材中各种实验、实习和探究活动等，弄清楚初高中阶段在实验教学目标和教学内容上的异同点。其次初中老师在教学过程中应当注意教材中丰富多彩的实验、调查、实习等实践活动，能让学生自己动手的就要让学生亲自去做，以提高学生的学习生物学、探究大自然的兴趣，同时也为升入高中以后实验操作及生物科学的学习奠定基础。再次从应试角度来看，对于涉及高中阶段的重点教学内容的实验，适当进行有的放矢，加强学生对相关实验基本操作的严格要求，这样学生在升入高中阶段后的进行实验的学习就会更显轻松和从容。
　　对于高中教师来说，首先也应当自备一套初中生物教材，同时应当了解与熟悉初中生物教材中各种实验、实习和探究活动等，弄清楚初高中阶段在实验教学目标和教学内容上的异同点，在知识层次上和能力层次上对高中学生都有更高的要求。其次高中教师在实验教学方法上与初中阶段也应有一定的区别，一方面要规范学生的实验基本操作，同时要加强学生对实验原理的深刻理解，知其然更要知其所以然。还有就是要更多的去启发学生主动去按照科学探究的一般步骤去自行设计一些可行性的探究实验，并和学生一起对实验中可能出现的种种问题和现象进行深入探讨，全面提高学生的科学探究的热情与严谨求实的科学素养。此外高中学生来自不同的初级中学，各初中在实验教学的硬件、实验员的配备、初中生物老师生物学水平以及对生物实验教学的态度等方面是参差不齐的，所以教师应当因材施教，对初中阶段实验基础较差的学生应当采取适当的措施，以尽快适应高中阶段的实验内容的学习。
　　总之，初高中生物学实验在教学内容和教学目标等方面既有紧密的联系，又有一定的区别与递进关系，每一位初高中教师都应当把握这种联系与区别，做好初高中实验教学工作，以更好地提高学生的科学素养与科学探究能力。

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