郄銀東
我國《基礎教育課程改革綱要(試行)》中特別強調教師要對自己教學行為作經常的分析、反思與糾正。筆者在教學實踐中深刻體悟到:“教學反思,可促進教師不斷地改進、優化教學行為,增強教學靈感,使教學從經驗型邁向研究型,不斷提高自身教學綜合素養。”
反思2009年江蘇省普通高中學業水平測試,由于試題的特點是:既體現了測試學生必備的生物科學素養,著重考查學生對生物學基礎知識、基本技能和基本方法的掌握程度;同時又有助于高校更加科學、自主地選擇優秀學生。因而,某些試題具備考查學生的分析問題、解決問題和探究性思維能力等較高要求。例如,2009年江蘇省普通高中學業水平測試卷第40題(實驗探究題),較好地檢測了學生是否親歷體驗過:“pH對過氧化氫酶活性的影響”的探究真實過程;檢測了學生是否具有及時記錄實驗現象的習慣和能力;檢測了學生對單一變量原則的理解力;檢測了學生是否懂得如何避免除了自變量以外其他因素對實驗結果的干擾;檢測了學生提出的課題是否具有研究價值等。但學生在這類較高要求的試題作答中,失誤率較高。
下面以此題為例,對其失誤的主要表現及其原因作一簡要分析與反思,旨在使考試中所暴露的問題,能及時反饋到教學工作中,引起廣大師生在今后的教學中,高度重視并共同解決問題,避免同類錯誤再次發生,從而有效提升教學質量。
1例析學生在探究實驗試題中答題失誤的根源
1.1探究試題的內容
為了探究pH對過氧化氫酶活性的影響,請根據提供的材料用具完成下面的實驗,并回答有關問題:
材料用具:試管、量筒、滴管、試管架、pH試紙;新鮮的質量分數為20%的雞肝研磨液;新配制的體積分數為3%的過氧化氫溶液、質量分數為5%的鹽酸溶液、質量分數為5%的氫氧化鈉溶液、蒸餾水等。
(1)實驗步驟:

步驟①:如圖1所示,先在1號、2號、3號試管中各加入2 mL新配制的體積分數為3%的過氧化氫溶液,再向1號試管中各加入1 mL蒸餾水,向2號試管中各加入_____,向3號試管中各加入_____,并振蕩試管。
步驟②:向1號、2號、3號試管內各滴入2滴_____。
該問標準答案:1 mL(或等量)氫氧化鈉溶液1 mL(或等量)鹽酸溶液(注:試劑量和名稱缺一不可)、雞肝研磨液。
學生答題失誤主要表現:(1)只答出相關試劑名稱,不答試劑用量;(2)加入試劑的步驟錯誤,例如,向2號、3號試管中不是先分別加入氫氧化鈉溶液和鹽酸溶液,而是先加入雞肝研磨液。
對學生答題失誤的分析:該題為探究pH對過氧化氫酶活性影響的實驗分析題,其實驗自變量為3支試管中溶液pH的不同,而加入試劑用量為無關變量,必須與蒸餾水用量等同,才能避免無關變量對實驗的干擾;并且,應該先向1號、2號、3號試管中分別加入蒸餾水、氫氧化鈉溶液、鹽酸溶液,使各試管中溶液pH存在著明顯的差異,再向各試管中分別加入等量的質量分數為20%雞肝研磨液,這樣才能得出不同pH對過氧化氫酶活性影響的實驗結果真實、可靠。
為什么絕大多數學生只答出相關試劑名稱,沒有表明其試劑用量甚至發生加入試劑的步驟錯誤呢?失誤的直接原因是:學生沒有認識到“該項實驗的試劑用量(為無關變量)應控制相同”的重要性,更沒有認識到若“先加入雞肝研磨液,后加入氫氧化鈉溶液和鹽酸溶液,將會給該項實驗因變量造成怎樣的嚴重后果”。而失誤的根本原因可能是:一些學校的探究性實驗的開展還不夠深入,或并沒有真正扎實地開足、開齊學生探究實驗課,一味地省時趕教學進度,滿足于應試教學,用教師語言講解替代學生的實驗操作,造成學生對實驗探究過程缺乏實踐機會、對實驗原理缺乏深刻理解、對實驗過程中將產生的具體現象缺乏直觀認識、對實驗操作錯誤將會帶來的嚴重后果缺乏預見性等。
1.2探究試題的內容
步驟③:仔細觀察各試管內_____,并記錄。
該問標準答案:產生氣泡的多少。
學生答題失誤主要表現:將觀察到產生氣泡的多少,錯答成看到氧氣冒出、看到氣體冒出、看到煙霧冒出等(注:氧氣或無色的氣體是看不見的,本實驗看到的實際現象應該為產生氣泡數量的多少)。
對學生答題失誤的分析:過氧化氫分解有氧氣或氣體產生,這屬于本實驗原理范疇。但該試題問的關鍵點是“記錄所能觀察到的實驗現象”,而問的不是實驗原理。為什么學生不能準確描述實驗所能觀察到的現象——“氣泡”呢?而要把實驗現象錯答成實驗原理——“氧氣”呢?學生在答題中不能敏銳地抓住試題問的關鍵點是什么或對實驗原理與現象模糊不清的根本原因是:學生缺乏對該實驗現象的觀察機會,缺乏對實驗現象進行記錄與分析性思維過程的訓練;也說明教師在執教過程中對于實驗現象的及時記錄和科學描述等指導工作欠缺,從而導致學生答題時對實驗現象的語言表達不嚴謹。
1.3探究試題的內容
(3)除pH外,還有其他環境因素會影響過氧化氫酶的活性,請你就此提出相關研究課題(只要求寫出課題名稱):_____。
該問標準答案:探究溫度對過氧化氫酶活性的影響(或其他合理答案)。
學生答題失誤主要表現:多數學生的答案是:探究“環境”對過氧化氫酶活性的影響;探究“土壤”對過氧化氫酶活性的影響;探究“空氣”對過氧化氫酶活性的影響等。
對學生答題失誤的分析:“環境”、“土壤”或“空氣”都是由多種因子組成的復雜體系,學生把答案中的“溫度”錯答成“環境”、“土壤”或“空氣”,表明學生不懂得實驗應遵循變量單一的原則,同時也說明學生缺乏確立課題研究的提出問題能力、缺乏專業用語規范性和嚴謹性的訓練等。
2尋求學生在探究實驗試題中有效答題的措施
2.1創設親歷式探究實驗氛圍,還探究實驗教學的真實性
“科學探究實驗”是新課程內容標準的重要主題,通過“科學探究實驗”可促進學生學習方式發生根本的轉變,使學生能主動地獲取生物科學知識,體驗科學過程與科學方法,形成一定的科學探究能力、態度與價值觀,培養其創新精神。因而,只有真實有效的開展探究實驗,才能適應生物新課程標準的教學要求。探究實驗的有效開展,首先要杜絕用“單純的講解或觀看實驗錄像替代探究實驗”,教學不是只讓學生知道結果,而是要讓學生經歷知識的獲得過程。探究實驗教學必須創設親歷式探究氛圍,打通書本實驗的文字內容與實際操作之間的聯系,要根據教材特點,積極創設情境、設計符合學生實際探究的梯度,有效激發學生參與探究活動的內驅力,把探究變成內在的需求,還探究性實驗教學的真實性。
例如,在上述“探究pH對過氧化氫酶活性影響”的教學中,教師可以有目的地讓學生用pH試紙親自檢測蒸餾水、鹽酸溶液、氫氧化鈉溶液的酸堿度,提出相應的實驗預期,從而深化理解該實驗設定自變量的意義;可以有目的地讓實驗失敗小組分析失敗原因。并讓其體驗糾正之后實驗成功的快樂;可以有目的地讓多位學生描述實驗現象,并組織學生評判正誤,若發現將所能觀察到的“氣泡”不恰當地描述為“氧氣或煙霧”等,可組織學生分析這幾種描述有的區別以及所存在的科學性錯誤等;可有目的地讓學生思考記錄實驗現象便于交流的方法,對于采用“列表、坐標圖曲線等定性描述”較好的記錄了實驗現象的做法,可進行投影展示交流。這樣既能提升學生綜合技能,又能激發學習興趣。
2.2創設嚴謹求實的探究氛圍,提高探究實驗教學的有效性
在探究實驗教學中,教師的重要工作是創設嚴謹求實的探究氛圍,把著眼點放在引導學生進入探究者的“角色”上,讓學生擁有觀察、思考、分析、討論、發現知識的機會,充分發揮其主觀能動性,努力提高探究性實驗教學的有效性。例如,教師要求學生帶著問題去思索自主設計的探究性實驗程序的合理性與可行性;在探究活動中將動眼、動手和動腦活動有機結合起來,將思維活動與實驗現象的觀察、記錄、分析和總結緊密結合起來,做到:既重視對實驗結果的記錄又重視實驗現象的記錄;既重視得出實驗結論又重視分析實驗結論;既重視總結實驗成功的方法又重視查找實驗失敗的原因。只有這樣,學生才能感悟自主設計的探究實驗程序“哪些是合理的、可行的,哪些是要修改、怎樣修改、不修改會造成怎樣嚴重后果”;只有這樣,學生才能親眼目睹實驗現象、獲得第一手實驗資料,提高對實驗現象與原理的鑒別能力;只有這樣,才能促使學生體驗科學探究過程的本質,有效幫助學生在腦海中深刻形成生物概念、理解和鞏固生物知識、提高分析問題和解決問題的智能。這樣才是提高學生答題正確率的保證。