高中生物教學DIS實驗探究

《新課標》明確提出“倡導探究性學習”。在探究性學習過程中，要充分發(fā)揮學生的“主體”作用，讓學生親歷探究的全過程，領(lǐng)悟科學探究的方法。而教師要發(fā)揮“主導”作用，當學生解決問題有困難時。就要適時給予啟發(fā)，引導學生繼續(xù)探究，使學生在教師的啟發(fā)下積極主動地解決問題。為適應這些要求，并積極探索數(shù)字化信息技術(shù)與實驗教學的整合，2006年我校引進數(shù)字化信息系統(tǒng)實驗(Digital Information System簡稱DIS實驗)。幾年來，我們?nèi)w生物教師通力合作、認真探索、科學研究，已在實驗教學中取得了一定的成績。

一、DIS實驗與新課程改革

世紀之交，我國啟動的基礎(chǔ)教育課程改革。是一場劃時代的深刻改革。在這次課改中，最基本的理念是提倡“以學生為本”，面向全體學生科學素質(zhì)提高，旨在培養(yǎng)全體學生終身發(fā)展的興趣和能力。因此，怎樣改革實驗教學，培養(yǎng)學生自主學習能力，培養(yǎng)科學探究的興趣和能力成為課程改革的重點。生物學是新課改中現(xiàn)代信息技術(shù)與課程整合最完美的代表科目之一。它采用了情景一探究一應用模式，運用了DIS系統(tǒng)。充分體現(xiàn)了時代特征。

二、DIS實驗與新教材、教學大綱

高中生物新教材吸取了現(xiàn)代教育教學的最新研究成果。特別加強了創(chuàng)新精神和實踐能力的培養(yǎng)，注意創(chuàng)設(shè)生動形象的教學情境，注重方法教育和研究能力的培養(yǎng)。高中生物教學大綱(試驗修訂版)體現(xiàn)全面推進素質(zhì)教育，尤其是培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神和實踐能力的要求，并增加了收集和處理信息的能力、科學探究能力、科學思維的能力和習慣。DIS實驗可由學生自己設(shè)計實驗步驟。進行實驗得出結(jié)論，為學生提供了必要的探究工具和探究學習的環(huán)境。例如用DIS實驗儀器探究pH的變化對酶活性的影響實驗，以酵母菌為過氧化氫酶的來源，利用傳感器測定不同的pH條件下過氧化氫分解速率，并繪出pH=5、pH=6、pH=7、pH=8的環(huán)境下“壓強—時間”曲線。通過學生分組實驗。培養(yǎng)了學生的實踐能力和科學探究能力及合作能力。

三、DIS實驗與高考

縱觀近幾年高考試題、高考考試大綱、高考實驗的命題形式，高考生物的實驗題的比重呈現(xiàn)逐年增大的趨勢，已由過去的3分～5分上升到近幾年的30分左右。實驗題型也由實驗分析題逐漸向?qū)嶒炘O(shè)計題的方向發(fā)展，對考生的能力要求越來越高。要求是：能根據(jù)實驗材料分析、解釋實驗現(xiàn)象和實驗結(jié)果；能對簡單實驗進行設(shè)計驗證；能在更廣泛的空間內(nèi)進行開放性的實驗設(shè)計及結(jié)果分析；具有實地考查、搜集資料、整理數(shù)據(jù)和分析處理數(shù)據(jù)的能力；能結(jié)合相關(guān)的理化知識和生物知識，具有一定的綜合分析和解決問題的能力。這些能力的要求正是DlS實驗的功能。

(1)培養(yǎng)學生的拓展聯(lián)想猜測能力。豐富的想象力、廣泛的聯(lián)想能力以及大膽合理的猜測能力，是生物研究不可缺少的思維品質(zhì)。許多歷史上著名的生物學家就是通過對很多未知現(xiàn)象的觀察、想象、聯(lián)想，進行大膽的猜測，在此基礎(chǔ)上再進行深入的研究總結(jié)出規(guī)律的。所以。培養(yǎng)學生的拓展聯(lián)想猜測能力也是教改的方向之一。DIS實驗獨特的數(shù)形結(jié)合功能、函數(shù)模擬功能以及先進的測量儀器、圖文并茂、豐富多彩，為優(yōu)化學習方式、學會學習、倡導自主探究、實踐體驗和合作交流提供了空間和時間。所謂見多識廣，學生思維的廣度和深度及靈活性自然會有所增加，從而也會拓展學生的想象空間，增強他們的聯(lián)想和猜測能力。因此。新課改引入DIS實驗，無疑對學生這方面能力的培養(yǎng)加大了力度。

(2)對于提高學生的學習成績可以起到低耗時、高效率、立竿見影的效果。由于DlS實驗由計算機代替人腦對數(shù)據(jù)進行簡單統(tǒng)計、處理和分析，使學生擺脫了煩瑣的計算過程，從而能將更多的時間、精力用于研究掌握生物學的規(guī)律上。DIS實驗大大提高了實驗效率，實驗過程中數(shù)據(jù)處理占用的時間由45％下降到3％，師生用于探究和拓展的時間則由6％上升到57％。可以讓學生從大量的數(shù)據(jù)處理中解脫出來。

(3)培養(yǎng)學生的動手實踐操作能力。操作能力是中學實驗中的基本能力，正確而有序的實驗操作，是我們達成實驗目的的關(guān)鍵。DIS實驗的操作過程相對簡單，體現(xiàn)了實驗設(shè)計的方便性原則。同時DIS實驗系統(tǒng)作為信息采集和數(shù)據(jù)處理工具，提高了學生使用計算機的操作技能，有利于學生掌握利用現(xiàn)代化信息技術(shù)學習、拓展知識的能力。

(4)有利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力、創(chuàng)新能力，是反映創(chuàng)新主體行為技巧的動作能力，是創(chuàng)新活動的工作機制。對中學生而言。主要體現(xiàn)在自學、探究、表達等方面。有效的預見性和主動參與性是創(chuàng)新教育作用于學生的兩大特征。DIS實驗就是使學生能通過生物實驗培養(yǎng)動手能力，促進學生創(chuàng)新精神的發(fā)展，培養(yǎng)創(chuàng)新能力，對學生思維方法的培養(yǎng)和鍛煉，對于學生的創(chuàng)新能力的形成極為有利。