運(yùn)用多種手段,加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生能力

在中學(xué)生物學(xué)教學(xué)中，通過各種手段來加強(qiáng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探索和設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)，是全面提高學(xué)生素質(zhì)和教學(xué)質(zhì)量的重要途徑。現(xiàn)結(jié)合多年的生物教學(xué)實(shí)踐，談一下自己在這方面的一點(diǎn)體會。

一、實(shí)驗(yàn)在生物教學(xué)中的作用

生物是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，實(shí)驗(yàn)在生物教學(xué)中的作用主要體現(xiàn)在：激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，幫助學(xué)生掌握科學(xué)研究的基本過程，培養(yǎng)學(xué)生的初步研究能力和創(chuàng)新能力，等等。興趣是人類認(rèn)識客觀世界的一種心理表現(xiàn)，是一個(gè)人獲得知識、開闊視野、努力學(xué)習(xí)的一種強(qiáng)有力的內(nèi)部驅(qū)動力。科學(xué)研究的基本過程是問題—假設(shè)—實(shí)驗(yàn)—結(jié)論，而在大多數(shù)生物實(shí)驗(yàn)中都能很好地體現(xiàn)這一過程。研究能力和創(chuàng)新能力主要是指運(yùn)用所學(xué)的知識、技能和已有的經(jīng)驗(yàn)、能力發(fā)現(xiàn)未知的問題，并進(jìn)行思考和解決的心理素質(zhì)。探索性實(shí)驗(yàn)和學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)初步研究能力和創(chuàng)新能力的主要途徑。

二、加強(qiáng)計(jì)算機(jī)輔助生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)

傳統(tǒng)的生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式是程序化、統(tǒng)一化的教學(xué)模式，這種教學(xué)模式雖然可以滿足教育的需求，但極大限制了學(xué)生的自由，忽視了學(xué)生自身的主動性，不利于個(gè)性化教育和創(chuàng)新精神的培養(yǎng)。計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)與其相比，具有自己獨(dú)特的特點(diǎn)：

1.直觀性。生物學(xué)是一門非常深奧的學(xué)科，它的發(fā)展建立在各種各樣的實(shí)驗(yàn)中。但是，受到學(xué)校條件的限制，我們無法了解到生物體內(nèi)微觀的變化，而這變化是靜態(tài)的掛圖、模型所不能詮釋的。利用計(jì)算機(jī)技術(shù)，把肉眼看不到的微觀生物現(xiàn)象，用動態(tài)的圖形展示出來，直觀性大大加強(qiáng)了，而且實(shí)驗(yàn)過程清晰、結(jié)果一目了然。例如，利用動畫演示植物莖的向光性實(shí)驗(yàn)。在單側(cè)光的照射下，生長素由向光一側(cè)向背光一側(cè)轉(zhuǎn)移，使得背光一側(cè)生長素分布得多，背光一側(cè)的細(xì)胞縱向伸長生長得快，結(jié)果使莖朝向生長快的一側(cè)彎曲，也就朝向光源的一側(cè)彎曲。這種生動直觀的教學(xué)方式為學(xué)生提供了豐富的感性認(rèn)識，具有很強(qiáng)的吸引力，能大大激發(fā)學(xué)生的興趣。

2.省時(shí)性。中學(xué)生物實(shí)驗(yàn)是對時(shí)間要求比較強(qiáng)的一種教學(xué)形式，它要求一個(gè)實(shí)驗(yàn)盡可能在一定的時(shí)間內(nèi)完成。在不影響教學(xué)效果的前提下，要盡量考慮選擇采用節(jié)省時(shí)間的辦法。有些生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的時(shí)間跨度比較長，在課堂中，根本不可能一時(shí)完成，而是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)就可以使其再現(xiàn)。例如，孟德爾的雜交實(shí)驗(yàn)，真正的實(shí)驗(yàn)經(jīng)過了八年的時(shí)間，利用計(jì)算機(jī)將過程模擬出來，幾分鐘之內(nèi)就可重現(xiàn)。這樣，既可讓學(xué)生在某種程度上“親身經(jīng)歷”實(shí)驗(yàn)過程，又可感知科學(xué)的發(fā)展是一個(gè)艱辛而又曲折的歷程。

3.可重復(fù)性。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵一步是實(shí)驗(yàn)必須具有可重復(fù)性，而實(shí)驗(yàn)課件恰巧可以滿足這一要求。例如，觀察口腔上皮細(xì)胞實(shí)驗(yàn)中，可以將實(shí)驗(yàn)過程設(shè)計(jì)成課件，用鼠標(biāo)點(diǎn)擊來代替實(shí)驗(yàn)過程，將實(shí)際觀察與課件整合，把各個(gè)實(shí)驗(yàn)步驟和特點(diǎn)逐步播放，教師可以隨時(shí)調(diào)取，學(xué)生可以反復(fù)觀察，反復(fù)練習(xí)，并可以自己判斷知識的掌握程度。這種方式在實(shí)驗(yàn)的復(fù)習(xí)中應(yīng)用廣泛，而且效果比較明顯。

三、充分利用各種自制教具和模型，進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)

有些科學(xué)實(shí)驗(yàn)由于受到一些特殊因素的制約，不能或不許直接對研究對象進(jìn)行實(shí)際實(shí)驗(yàn)。在這種情況下，為了獲得對研究對象的認(rèn)識，以揭示其本質(zhì)和規(guī)律，我們可以通過模擬的方法制成研究對象的模型，然后模擬研究對象的實(shí)際情況，在模型上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，這樣的實(shí)驗(yàn)就叫做模擬實(shí)驗(yàn)。生命科學(xué)史上曾有過許多著名的模擬實(shí)驗(yàn)，如1953年，美國學(xué)者米勒等人模擬原始地球條件，在實(shí)驗(yàn)室中用甲烷、氨、氫、水蒸氣等物質(zhì)制成了氨基酸等有機(jī)物，從而證明了生命的起源過程的第一階段是完全能夠發(fā)生的。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，根據(jù)實(shí)驗(yàn)的要求，充分利用一些自制的教具和模型，進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，起到了很好的效果。如在研究呼吸運(yùn)動與胸廓的變化時(shí)，就利用自制的胸廓模型進(jìn)行演示，既直觀又提高了學(xué)生興趣。再如，在研究魚鰭在運(yùn)動中的作用時(shí)，傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)是將小魚的各個(gè)鰭逐個(gè)剪掉，進(jìn)行觀察，但這不符合新課標(biāo)對于人與動物和諧相處的觀點(diǎn)要求，而這部分內(nèi)容又是學(xué)生的必須掌握的，模擬實(shí)驗(yàn)是解決問題的最好途徑。

四、在實(shí)驗(yàn)中巧設(shè)問題情境，提高實(shí)驗(yàn)效率

對于課本上大量的演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生實(shí)驗(yàn)，我們不能采取簡單的“拿來主義”，照方抓藥，機(jī)械操作，而應(yīng)該通過創(chuàng)設(shè)問題情境。如“應(yīng)該怎樣設(shè)計(jì)？”等，有意識地創(chuàng)造一種探索的氛圍，滲透生物思想，啟迪學(xué)生運(yùn)用科學(xué)的研究方法對待生物實(shí)驗(yàn)，如觀察食物在口腔中的變化實(shí)驗(yàn)中，筆者提出如下問題：

問題1：在收集唾液時(shí)，你要注意哪些問題？

問題2：如何設(shè)計(jì)對照實(shí)驗(yàn)？

問題3：你能否設(shè)計(jì)一個(gè)更加簡便的實(shí)驗(yàn)操作方法？

這樣激發(fā)了學(xué)生的探究熱情，也培養(yǎng)了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力，取得了較好的效果。

綜合多年的教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，只有在教學(xué)中根據(jù)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)情境，充分運(yùn)用多種手段，并切實(shí)加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，才是提高生物教學(xué)成績的根本途徑。