研究性學(xué)習(xí)與高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)相結(jié)合的實(shí)踐與思考

摘 要： 本文指出，研究性學(xué)習(xí)和生物實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的開(kāi)展，應(yīng)緊密聯(lián)系教材，并在此基礎(chǔ)上深化課本內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生興趣，開(kāi)拓視野；應(yīng)溶知識(shí)性、趣味性、實(shí)用性于一體。此外，教師還應(yīng)該圍繞考綱，切實(shí)做好研究性學(xué)習(xí)與生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)相結(jié)合。

關(guān)鍵詞： 研究性學(xué)習(xí) 高中生物 實(shí)驗(yàn)教學(xué) 思考

生物學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)性很強(qiáng)的學(xué)科，生物科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)很大程度上有賴于生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以提高學(xué)生的科學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α⒔鉀Q實(shí)際問(wèn)題的能力及創(chuàng)新能力，因此實(shí)驗(yàn)教學(xué)和理論教學(xué)是相輔相成的。生物學(xué)的概念、原理和規(guī)律都是由實(shí)驗(yàn)推導(dǎo)和論證的，離開(kāi)了實(shí)驗(yàn)就成了“無(wú)源之水，無(wú)本之木”。我們?cè)趥魇陂g接經(jīng)驗(yàn)時(shí)要加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，充分挖掘教材中潛在的教學(xué)功能，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)能力、創(chuàng)新能力和創(chuàng)造能力，這對(duì)發(fā)展學(xué)生能力、提高智力是十分重要的。

生物研究性學(xué)習(xí)的開(kāi)展，不僅鞏固、加深、豐富了課內(nèi)知識(shí)，開(kāi)闊了學(xué)生視野，而且鍛煉了學(xué)生觀察、動(dòng)手、思維、創(chuàng)造等方面的能力，培養(yǎng)了他們積極進(jìn)取、百折不屈的精神，提高了他們的科學(xué)素質(zhì)，增強(qiáng)了他們的科技意識(shí)，為將來(lái)進(jìn)行生物學(xué)的更高層次的研究以及生物學(xué)教學(xué)與社會(huì)實(shí)踐相結(jié)合奠定了初步的基礎(chǔ)。多年的教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)，使我深感研究性學(xué)習(xí)與高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)相結(jié)合的重要性和必要性，下面談一下在開(kāi)展研究性學(xué)習(xí)與高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)相結(jié)合的實(shí)踐中一點(diǎn)思考和體會(huì)。

一、研究性學(xué)習(xí)與生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)相結(jié)合的開(kāi)展，應(yīng)緊密聯(lián)系教材，并在此基礎(chǔ)上深化課本內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生興趣，開(kāi)拓視野。

任何一種知識(shí)的獲得，都不是一蹴而就的，都有一個(gè)積累的過(guò)程。知識(shí)積累總是向深度與廣度兩方面發(fā)展的，知識(shí)的這種性質(zhì)決定了它必須以最底層的知識(shí)為梯，循序而上，由易而難，由淺入深。同樣，生物研究性學(xué)習(xí)的開(kāi)展，須以課本知識(shí)為基礎(chǔ)，以學(xué)生原有知識(shí)水平為根本，所選課題不宜偏難，否則學(xué)生“蹦起來(lái)都?jí)虿恢保膬杀模e極性沒(méi)了，興趣丟了，弄巧成拙，適得其反。應(yīng)使學(xué)生蹦起來(lái)就夠得著，這樣方能調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，達(dá)到預(yù)期目的。

二、研究性學(xué)習(xí)與生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)相結(jié)合的開(kāi)展，應(yīng)溶知識(shí)性、趣味性、實(shí)用性于一體。

1.知識(shí)性

所選活動(dòng)的課題要有一定知識(shí)容量，使學(xué)生通過(guò)認(rèn)真、細(xì)致、耐心的研究，能掌握相應(yīng)技術(shù)，懂得一定的原理，對(duì)學(xué)生在知識(shí)廣度與深度上都有所增強(qiáng)。例如，“探究酵母菌細(xì)胞呼吸方式”是人教版普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書《分子與細(xì)胞》（必修一）中第五章第三節(jié)“ATP的主要來(lái)源——細(xì)胞呼吸”的一個(gè)探究實(shí)驗(yàn)。我通過(guò)參考和分析人教版和蘇教版兩套教材，結(jié)合實(shí)驗(yàn)操作，將酵母菌細(xì)胞呼吸裝置圖經(jīng)過(guò)研究學(xué)習(xí)進(jìn)行了改進(jìn)（圖1），改進(jìn)后的裝置實(shí)驗(yàn)效果良好。

又比如：按照《普通高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)）》的要求，高中生物課程的教學(xué)內(nèi)容發(fā)生了比較大的變化，特別是在選修模塊。如選修3《現(xiàn)代生物科技專題》是以專題講座形式介紹現(xiàn)代生物科學(xué)技術(shù)的新進(jìn)展，包括基因工程、細(xì)胞工程、胚胎工程和生態(tài)工程等，學(xué)術(shù)性較強(qiáng)，書中對(duì)很多工程流程僅進(jìn)行圖示，中學(xué)沒(méi)有條件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，書本明確要求學(xué)生查看人教網(wǎng)生物欄目中各個(gè)專題的專家視頻講解以及查詢相關(guān)網(wǎng)頁(yè)。在教學(xué)中，我設(shè)置了一些簡(jiǎn)單的問(wèn)題：如奶牛和黃牛是一個(gè)種嗎？牛胚胎性別DNA鑒定是如何進(jìn)行的？胚胎工程還有哪些新進(jìn)展？讓同學(xué)帶著問(wèn)題通過(guò)網(wǎng)絡(luò)去研究性學(xué)習(xí)。

2.趣味性

活動(dòng)能使學(xué)生感到有興趣，而不是枯燥無(wú)味。研究性學(xué)習(xí)與高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)相結(jié)合，應(yīng)當(dāng)具有調(diào)節(jié)作用。比如在進(jìn)行土壤中小動(dòng)物豐富度研究中，對(duì)從不同營(yíng)養(yǎng)環(huán)境中采集土壤樣本統(tǒng)計(jì)、命名、分類結(jié)束后，可以讓學(xué)生們利用土壤動(dòng)物具有趨暗、趨濕、避高溫的習(xí)性，進(jìn)一步進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)，既增加了趣味性，又能在實(shí)際操作中掌握如何去控制變量。當(dāng)然還可以開(kāi)展評(píng)比活動(dòng)，選出優(yōu)秀作品進(jìn)行展覽，以多種形式，使學(xué)生認(rèn)為生物實(shí)驗(yàn)研究性學(xué)習(xí)有意思并產(chǎn)生興趣。

3.實(shí)用性

研究性學(xué)習(xí)與生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)相結(jié)合要密切聯(lián)系實(shí)際活動(dòng)，多選一些能夠?yàn)閷?shí)際生活服務(wù)的項(xiàng)目，更好地為經(jīng)濟(jì)建設(shè)服務(wù)。例如，果樹的嫁接實(shí)驗(yàn)，我們一開(kāi)始對(duì)接口的處理都是用塑料薄膜扎緊，等接穗成活后再解開(kāi)塑料薄膜，這一環(huán)節(jié)既費(fèi)時(shí)間，又污染環(huán)境。后來(lái)學(xué)生們經(jīng)過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，如果用干的香蒲浸泡后扎好接口，再用河泥糊上，接穗成活后香蒲自動(dòng)爛掉了，這樣接穗不僅成活率高，還解決了撤除塑料薄膜的費(fèi)工費(fèi)時(shí)問(wèn)題，同時(shí)又避免了環(huán)境污染。這個(gè)經(jīng)驗(yàn)后來(lái)在當(dāng)?shù)毓r(nóng)中得到了肯定和推廣。

三、圍繞考綱，切實(shí)做好研究性學(xué)習(xí)與生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)相結(jié)合。

通過(guò)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明影響酶活性的因素，掌握控制變量的科學(xué)方法這是課程標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)酶在代謝中的作用這一節(jié)中的要求，考綱中要求學(xué)生能以實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題的形式對(duì)影響酶活性的因素進(jìn)行設(shè)計(jì)。

我在教學(xué)中要求學(xué)生對(duì)“影響酶活性的條件”先進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)，然后進(jìn)行小組討論、小組合作完成實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)要求（引題）：

①設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：其中要使用“α-淀粉酶或唾液淀粉酶”，其余物品、材料等都可自選；

②將實(shí)驗(yàn)步驟具體化，形成文字提交，并在班級(jí)公告一周聽(tīng)取意見(jiàn)；

③將實(shí)驗(yàn)所需材料向教師簡(jiǎn)明申報(bào)，經(jīng)教師許可，自行配制或?qū)ふ遥?/p>

④以實(shí)驗(yàn)小組為單位完成設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的具體操作驗(yàn)證，做好實(shí)驗(yàn)報(bào)告，并在班級(jí)公告。

1.下表是一小組探究唾液淀粉酶消化作用最適宜的溫度

分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果討論：加碘液不變色的試管是2號(hào)，說(shuō)明其中的淀粉被分解，由此可見(jiàn)唾液淀粉酶消化作用的最適宜溫度是37℃。

2.下表是另一小組探究唾液淀粉酶消化作用最適宜的酸堿度

分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果討論：加碘液不變色的試管是1號(hào)，說(shuō)明其中的淀粉被分解，由此可見(jiàn)，唾液淀粉酶消化作用的最適宜的環(huán)境是中性環(huán)境。

另外幾個(gè)小組學(xué)生設(shè)計(jì)的課題也各具特色：

設(shè)計(jì)一：《不同的鹽溶液對(duì)淀粉酶活性的影響》

設(shè)計(jì)二：《配制α-淀粉酶的最佳溶劑濃度探究》

設(shè)計(jì)三：《唾液淀粉酶與α-淀粉酶的最適溫度探索》

設(shè)計(jì)四：《α-淀粉酶濃度催化速度差異探究》

設(shè)計(jì)五：《唾液淀粉酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì)》

相互觀摩各組的實(shí)驗(yàn)后，我再讓各組學(xué)生相互提改進(jìn)意見(jiàn)以完善實(shí)驗(yàn)，經(jīng)過(guò)不斷的研究和交流，學(xué)生思考問(wèn)題的多角度、多方位、多視角讓我驚訝不已。在活動(dòng)過(guò)程中，我鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，發(fā)現(xiàn)后鼓勵(lì)他們自己去解決問(wèn)題，不能解決的再加以幫助。在這里，有必要提一下求異思維與發(fā)散思維，這兩種思維方式是提升創(chuàng)造能力的行之有效的途徑。青少年正處于思維活躍、想像力豐富的階段，更應(yīng)使其盡量發(fā)揮。

開(kāi)展研究性學(xué)習(xí)與高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)相結(jié)合是對(duì)高中生物教學(xué)的一種新的挑戰(zhàn)。生物實(shí)驗(yàn)以它特有的魅力在研究性學(xué)習(xí)中占有一席之地，所以，應(yīng)該提倡利用生物實(shí)驗(yàn)進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)。從上述幾例可以看出，研究性學(xué)習(xí)可以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力，提高學(xué)生學(xué)習(xí)生物的興趣，促進(jìn)學(xué)生的自主發(fā)展。