優(yōu)化高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)有效性的探討

李建榮

【摘要】生物學(xué)實(shí)驗(yàn)是學(xué)生獲取知識(shí)、培養(yǎng)能力的重要途徑。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師可以設(shè)計(jì)一些生動(dòng)有趣的活動(dòng)，調(diào)動(dòng)學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的積極性。通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)問(wèn)題的解答，使學(xué)生掌握科學(xué)探究的基本過(guò)程。運(yùn)用簡(jiǎn)易的實(shí)驗(yàn)材料，巧妙設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。靈活創(chuàng)設(shè)各種實(shí)驗(yàn)情境，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和動(dòng)手能力。

【關(guān)鍵詞】設(shè)計(jì)活動(dòng) 科學(xué)探究 實(shí)驗(yàn)方案 自主思維

【項(xiàng)目基金】本文為甘肅省教育科學(xué)規(guī)劃課題（課題立項(xiàng)號(hào)：GS[2013]GHB0347）“新課程背景下甘南州普通高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)有效性實(shí)踐研究”研究成果之一。

【中圖分類號(hào)】G33.91 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2014）02-0177-01

課程標(biāo)準(zhǔn)中強(qiáng)調(diào)展示知識(shí)的產(chǎn)生，形成創(chuàng)新的發(fā)展過(guò)程。生物學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)性很強(qiáng)的學(xué)科，在實(shí)現(xiàn)這一途徑中實(shí)驗(yàn)教學(xué)就顯得尤為重要，在教學(xué)過(guò)程中，教師可以不拘泥于課本，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的需要，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程，充分地把學(xué)生融入實(shí)驗(yàn)的情境中去，引導(dǎo)學(xué)生積極觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，努力解決實(shí)驗(yàn)問(wèn)題，既有效利用了實(shí)驗(yàn)的教育價(jià)值，又調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，提高課堂效率。

一、巧妙設(shè)計(jì)活動(dòng)，激發(fā)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的積極性

良好的教學(xué)環(huán)境能激發(fā)學(xué)生積極的情感，促進(jìn)學(xué)生智力活動(dòng)的進(jìn)行和個(gè)性的發(fā)展。在日常的教學(xué)環(huán)節(jié)中，教師可以通過(guò)設(shè)計(jì)一些新穎獨(dú)特的活動(dòng)，提出有思考性的問(wèn)題，調(diào)動(dòng)學(xué)生思維，吸引學(xué)生積極地投入到探索活動(dòng)中來(lái)，從而提高教學(xué)效率。如學(xué)習(xí)滲透作用時(shí)可以設(shè)計(jì)一個(gè)“以糖引水”實(shí)驗(yàn)，做法是把蘋果上端的果皮削去，用刀挖成一個(gè)倒圓錐形的洞窩，使圓錐狀洞窩的尖端開(kāi)口，恰好位于蘋果的另一端。按大口朝上小口向下的方向懸放蘋果。注意觀察蘋果底部開(kāi)口處，半天也不見(jiàn)有水分流出。這時(shí)，如把白砂糖均勻?yàn)⒃诙锤C里面，馬上就會(huì)看到錐面上神奇地出現(xiàn)了水分。水分漸漸匯聚于底，“塞“滿開(kāi)口。約20min左右，一顆晶瑩透亮的水珠自然滴落下來(lái)。此后，水分便不斷地滲出、流淌、滴下。通過(guò)這一教學(xué)活動(dòng)的設(shè)計(jì)，激發(fā)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的積極性。

二、設(shè)計(jì)問(wèn)題環(huán)節(jié)，引導(dǎo)學(xué)生掌握科學(xué)探究的基本過(guò)程

實(shí)驗(yàn)研究的程序和方法體現(xiàn)了科學(xué)探究的基本過(guò)程：提出問(wèn)題→作出假設(shè)→進(jìn)行實(shí)驗(yàn)→得出結(jié)論→表達(dá)和交流等。絕大多數(shù)的中學(xué)生物實(shí)驗(yàn)都體現(xiàn)了這個(gè)科學(xué)探究的基本過(guò)程。教師應(yīng)結(jié)合每個(gè)具體實(shí)驗(yàn)，幫助學(xué)生由了解到理解，最后初步掌握科學(xué)探究的基本過(guò)程，把這種發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，解決問(wèn)題的基本程序內(nèi)化為學(xué)生的思維習(xí)慣。學(xué)習(xí)科學(xué)探究的過(guò)程是枯燥的，在日常的教學(xué)過(guò)程中，教師可以通過(guò)巧妙設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生在解決問(wèn)題的深厚興趣中掌握科學(xué)探究的基本方法。如在講解酶的高效性時(shí)，教材中是通過(guò)比較過(guò)氧化氫在不同條件下的分解進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的。操作中教師要求學(xué)生帶著如下問(wèn)題探究：

步驟1：取4支潔凈的試管，分別編號(hào)1、2、3、4，分別加入2ml過(guò)氧化氫，依次放在試管架上。

步驟2：將2號(hào)試管放入90℃左右水浴中加熱，觀察氣泡冒出情況。

問(wèn)：與1號(hào)試管相比，2號(hào)試管出現(xiàn)了什么現(xiàn)象？說(shuō)明了什么？ 步驟3：向3號(hào)試管加入2滴FeCl3溶液，4號(hào)試管加入2滴肝臟研磨液，觀察氣泡冒出情況。

問(wèn)：通過(guò)觀察，3號(hào)、4號(hào)試管未經(jīng)加熱也有大量氣泡冒出，說(shuō)明什么？哪個(gè)試管內(nèi)氣泡更多？怎樣驗(yàn)證？

步驟4：2～3min后將點(diǎn)燃的衛(wèi)生香分別放入兩試管液面上方，觀察現(xiàn)象。

問(wèn)：4號(hào)試管內(nèi)火焰燃燒更劇烈，說(shuō)明什么？

這樣教師在實(shí)驗(yàn)前先進(jìn)行問(wèn)題啟發(fā)，讓學(xué)生帶著問(wèn)題去觀察并思考問(wèn)題，使學(xué)生將觀察和思維活動(dòng)緊密結(jié)合起來(lái)，提高了學(xué)生的觀察和思維能力。

三、運(yùn)用簡(jiǎn)易的實(shí)驗(yàn)材料，巧妙設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案

中學(xué)生物教學(xué)中，對(duì)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力的訓(xùn)練可以圍繞實(shí)驗(yàn)材料的選擇、實(shí)驗(yàn)手段的改進(jìn)等多種途徑和方法進(jìn)行。由于實(shí)驗(yàn)條件的限制，有些實(shí)驗(yàn)難以完成。但是，運(yùn)用簡(jiǎn)單易得的實(shí)驗(yàn)材料，巧妙設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，同樣能夠取得較好的實(shí)驗(yàn)效果。例如，“嘗試制作真核細(xì)胞的三維結(jié)構(gòu)模型”為基礎(chǔ)，為了防止學(xué)生模仿教材，千篇一律應(yīng)用橡皮泥制作模型，改變?yōu)橐詫W(xué)生小組為單位，自行尋找合適的廢舊物品，對(duì)三維結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行課下設(shè)計(jì)并在課堂中動(dòng)手制作，有利于鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力及合作學(xué)習(xí)能力。中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)通常采用注射器進(jìn)行氣體產(chǎn)量以及氣體產(chǎn)生速率的定量測(cè)量，使結(jié)果直觀且簡(jiǎn)單易行，可借鑒到“探究酶的高效性“實(shí)驗(yàn)演示中，通過(guò)使用注射器代替試管成為反應(yīng)場(chǎng)所，可測(cè)出4種情況下，H2O2經(jīng)相同時(shí)間產(chǎn)生的氧氣體積量，并作定量比較，較之教材中通過(guò)肉眼觀察氣泡的多少說(shuō)明過(guò)氧化氫本Fe3+和催化效率的差異更為明顯。滲透實(shí)驗(yàn)是一個(gè)演示實(shí)驗(yàn)，學(xué)生沒(méi)有機(jī)會(huì)親自動(dòng)手操作，這給學(xué)生正確理解物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例內(nèi)容帶來(lái)一定難度，可以采取給學(xué)生首先提示實(shí)驗(yàn)步驟，之后布置課后作業(yè)方式，在課外能夠利用家庭中常見(jiàn)的器材做好該實(shí)驗(yàn)，建議采用玻璃杯（或者一次性塑料飲杯）、牛奶吸管、細(xì)線、蔗糖溶液、魚(yú)鰾、清水、簽字筆（或膠紙）等材料完成家庭實(shí)驗(yàn)，同學(xué)們通過(guò)動(dòng)手操作，深刻理解了半透膜的作用，收到較好的教學(xué)效果。

四、巧妙創(chuàng)設(shè)探究情境，充分培養(yǎng)學(xué)生自主思維能力

實(shí)驗(yàn)探究特別重視開(kāi)發(fā)學(xué)生的智力，發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)造能力和思維能力。教學(xué)過(guò)程中，通過(guò)一個(gè)個(gè)獨(dú)立的探究活動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)和掌握科學(xué)方法，為終身的發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。教師作為學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究的導(dǎo)師，其任務(wù)是調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，充分發(fā)揮學(xué)生自主思維能力，促使他們自己去獲取知識(shí)、發(fā)展能力。

如“分子與細(xì)胞”模塊中《檢測(cè)生物組織中的糖類，脂肪和蛋白質(zhì)》的實(shí)驗(yàn)，學(xué)生選擇了白蘿卜、花生、大豆作為實(shí)驗(yàn)材料，檢測(cè)發(fā)現(xiàn)白蘿卜中有還原糖，花生含脂肪，大豆含蛋白質(zhì)。由于此實(shí)驗(yàn)操作較簡(jiǎn)單、易成功，所以教師可適時(shí)提出一些問(wèn)題：在實(shí)驗(yàn)中為什么只選擇白蘿卜、花生、大豆作為實(shí)驗(yàn)材料？能否有替代品？思考并嘗試用其他材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，結(jié)果又會(huì)如何呢？在實(shí)驗(yàn)分析后，教師又引導(dǎo)學(xué)生思考：生物組織中是否只含有一種物質(zhì)？比如，白蘿卜中是否只含有還原糖？那白蘿卜中有沒(méi)有蛋白質(zhì)？學(xué)生很快會(huì)明白生物組織中不只含有一種物質(zhì)，然后讓學(xué)生嘗試實(shí)驗(yàn)探究。在這個(gè)過(guò)程中，教師盡量只當(dāng)一個(gè)組織者，不以自己的思維左右學(xué)生的思維，讓學(xué)生暢所欲言，鼓勵(lì)學(xué)生深入探究。

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，通過(guò)各種途徑優(yōu)化教學(xué)過(guò)程，體現(xiàn)了教師的智慧和水平，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，課堂上更多地出現(xiàn)師生互動(dòng)、平等參與的生動(dòng)局面。學(xué)生的學(xué)習(xí)方式開(kāi)始逐步多樣化，勤于動(dòng)手、主動(dòng)參與、樂(lè)于探究、積極思維成為學(xué)生學(xué)習(xí)的主旋律，學(xué)生學(xué)得更輕松，覺(jué)得生物課更有趣了。學(xué)生成了課堂的主人，課堂也真正充滿生機(jī)和活力。