例談高中生物模擬實驗的課堂教學(xué)實施

【摘 要】目前在高中生物學(xué)教學(xué)活動中模擬實驗的實施情況并不好，有一部分教師認(rèn)為模擬實驗很簡單，讓學(xué)生看看書就會了，沒有讓學(xué)生動手去實踐的必要。因此，本課題研究主要從模擬實驗的意義和教學(xué)實驗個案等方面探討，為生物模擬實驗學(xué)教學(xué)提供一點建議。

【關(guān)鍵詞】高中生物 模擬實驗 教學(xué)實施

1模擬實驗在提高學(xué)生能力方面發(fā)揮的作用

1.1通過模擬實驗及模型的制作，提高學(xué)生形象思維能力

心理學(xué)的研究表明創(chuàng)造力主要來自右腦，來自形象思維，因而培養(yǎng)形象思維是培養(yǎng)創(chuàng)造力的重要途徑。形象思維在學(xué)生的生物學(xué)習(xí)過程中也起著極為重要的作用。如果學(xué)生對物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)、對特定條件下的生物現(xiàn)象和生理過程，在頭腦中沒有建立起正確的形象，就難以把文字?jǐn)⑹龊同F(xiàn)實過程有機(jī)地聯(lián)系起來，也就難以正確地進(jìn)行分析、推理、判斷等邏輯思維活動。

1.2通過模擬實驗及模型的制作，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力

創(chuàng)新能力是一個人運(yùn)用已有的知識和理論，在科學(xué)、技術(shù)等各種實踐活動領(lǐng)域中不斷創(chuàng)造出新知識或新技術(shù)的能力。在高中生物學(xué)教學(xué)中應(yīng)該充分利用模擬實驗及構(gòu)建模型的機(jī)會來培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力，從而達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神的目標(biāo)。例如，必修模塊l第4章“細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出”第2節(jié)“課外制作──利用廢舊物品制作生物膜模型”，雖然教材中所給出的模擬實驗和模型構(gòu)建都是經(jīng)典和較成熟的理論，但仍可利用這些素材作為基礎(chǔ)，通過深化來培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神并豐富流動鑲嵌學(xué)說。

1.3通過模擬實驗及模型的制作，培養(yǎng)學(xué)生的建模思維和建模能力

在教學(xué)第1課時結(jié)束后，教師提出學(xué)習(xí)任務(wù)：請同學(xué)們觀察教科書中的圖片，結(jié)合老師課堂上所講解的減數(shù)分裂的過程，以兩對同源染色體為例，用合適的材料在課外進(jìn)行建立減數(shù)分裂中染色體變化的模型。教師要不失時機(jī)地提出相關(guān)問題：① 染色體數(shù)目減半發(fā)生在什么時期？原因是什么？②減數(shù)第一次分裂結(jié)束時細(xì)胞中染色體有何特點？③減數(shù)第二次分裂過程染色體行為與有絲分裂異同點？④ 交叉互換對配子種類有何影響？⑤非同源染色體的自由組合對配子的種類又會產(chǎn)生怎么樣的影響？請同學(xué)們帶著相關(guān)的問題進(jìn)行模型建構(gòu)。

第2課時學(xué)生小組展示模型構(gòu)建的成果，師生展開交流和研討，師生共同對學(xué)生的模型進(jìn)行修改、分析和評價，師生逐步歸納出規(guī)范的物理模擬模型。在此過程中，師生討論得出預(yù)設(shè)問題的結(jié)論后，教師提出進(jìn)一步的學(xué)習(xí)任務(wù)：請同學(xué)們比較分析圖解，找出減數(shù)分裂過程中染色體和DNA數(shù)目變化的規(guī)律。并引導(dǎo)學(xué)生將上述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成染色體、DNA數(shù)目變化的曲線圖，并進(jìn)行比較分析，進(jìn)一步深化學(xué)生對數(shù)學(xué)模型的理解。

2關(guān)于模擬實驗的課堂教學(xué)的幾點反思與建議

2.1在模擬實驗中思維提升是關(guān)鍵

在教學(xué)實踐中進(jìn)行模型建構(gòu)活動時，有的教師一味地強(qiáng)調(diào)形成一個具體化的模型，卻忽略了在建構(gòu)活動中必要的思維過程。例如，在必修3中安排的“建立血糖調(diào)節(jié)的模型”，如果老師在上課時把主要的精力放在模擬活動上，通過形象化展示肉眼看不見的過程，而忽略了形象基礎(chǔ)上的理論提升的話，那就成了本末倒置。事實上，這個模型建構(gòu)活動，模擬過程的關(guān)鍵是：一要體現(xiàn)“激素”卡片作為信息起作用，二要體現(xiàn)激素間的拮抗作用。模擬活動后的討論，以及通過討論繪制圖解式模型應(yīng)該是本活動的重中之重。如果在活動中缺少思維過程，往往使這個活動幼稚化，而無法達(dá)成最終的教學(xué)目標(biāo)。

2.2教師可以創(chuàng)造性地豐富模型建構(gòu)活動

模型建構(gòu)不單單局限于課程標(biāo)準(zhǔn)要求的實驗，教師可以創(chuàng)造機(jī)會讓學(xué)生進(jìn)行更多的模型建構(gòu)。例如：解決關(guān)于蛋白質(zhì)形成過程中相關(guān)計算問題，可以讓班級的5位同學(xué)手拉手排成一列，手拉手形成了肽鍵，那么脫水?dāng)?shù)、肽鍵數(shù)、游離的氨基及羧基數(shù)目的計算規(guī)律就可以變得非常簡單。諸如此類的模型建構(gòu)活動的開展，不僅可以活躍課堂的學(xué)習(xí)氣氛，提高學(xué)生的習(xí)興趣，也能在教學(xué)過程中重難點問題的解決上起到意想不到的效果。

2.3讓模型建構(gòu)走進(jìn)高三課堂

高三年級枯燥無味的復(fù)習(xí)過程中，模型的建構(gòu)和應(yīng)用也能起到不錯的復(fù)習(xí)效果。例如復(fù)習(xí)DNA的結(jié)構(gòu)與復(fù)制時就可以制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，教師布置學(xué)習(xí)任務(wù)，你能提出哪些與DNA的結(jié)構(gòu)與復(fù)制有關(guān)的問題，這部分的內(nèi)容在你平時的學(xué)習(xí)過程中有哪些問題困擾著你？那么教師以學(xué)生們提出的問題為核心，以學(xué)生們手中的模型為載體，讓學(xué)生合作學(xué)習(xí)，共同交流就能很好地完成這節(jié)課的復(fù)習(xí)任務(wù)，相信也能讓學(xué)生們印象深刻。也許有的老師認(rèn)為高三學(xué)生多做幾道題的時間都不夠了，還要用來制作模型太不現(xiàn)實。但老師們都清楚一節(jié)好課的關(guān)鍵在有效，高三的特殊決定了教師不可能像上新課一樣組織和引導(dǎo)學(xué)生們在課堂上完成模型建構(gòu)，但如果是一些簡單的，不用花費很多時間的模型建構(gòu)活動讓它們走進(jìn)我們的高三復(fù)習(xí)課堂，讓我們的復(fù)習(xí)課不再沉悶，又何嘗不可呢？

總之，建立正確的模型可使我們對生物本質(zhì)的理解更加細(xì)致深入，對生物問題的分析更加清晰明了；建構(gòu)出合理的模型，能使學(xué)生的知識能發(fā)生正遷移，起到舉一反三的效果；在生物學(xué)科教學(xué)中，對理科思維的培養(yǎng)也起到十分重要的作用。因此，生物模擬實驗和模型建構(gòu)在高中生物教學(xué)中有非常實用的價值。生物學(xué)教師在課堂教學(xué)中應(yīng)該對模擬實驗和構(gòu)建模型的教學(xué)予以充分的重視。

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