任務前置

翟德栓

1 案例

筆者旁聽“探究2，4-D對插枝生根的作用”公開課。教師引導學生在合理區間內設置一系列不同濃度2，4-D溶液，選擇適合枝條浸泡在其中，在適宜條件下培養，學生每隔一段時間觀察記錄枝條生根情況。通過實驗操作，學生理解不同濃度2，4-D對枝條生根的影響，體驗生長素及其類似物在使用時存在的雙重性作用。教學過程教師遵循教學設計，但學生在課堂活動中出現：① 不知道哪種枝條適合扦插；② 不清楚如何設計濃度梯度；③ 知道數根的數目或計算根的長度去統計結果，不知道考慮枝條自帶葉芽的影響；④ 不知道枝條的培養會受到溫度、濕度等外界條件的影響；⑤ 在教師提供實驗數據之后，不會利用實驗數據分析實驗結果等問題。課堂上學生暴露出的問題值得反思。

2 實驗教學現狀

生物實驗教學其實質就是圍繞某問題的解決而進行的一系列操作。近幾年生物實驗教學發生了從“熱衷實驗結果感知”到“體驗實驗探究過程”的轉變。但教學中仍會出現學生學習主體地位被削弱的情況，從實驗目的設置、實驗材料選擇、變量控制和得出實驗結論，教師用自己的思維牽制學生的學習，學生被動接受教師傳授的知識和經驗，不僅泯滅了學生的學習興趣，還導致學生對生物實驗的學習出現懶惰和依賴的現象。有些教師習慣了對學生個體學習經驗的忽視，導致教師的“教”與學生的“學”缺少針對性。雖然模擬了孟德爾雜交實驗，有些學生對實驗流程及結果仍不清楚；學生已經用標志重捕法進行種群密度的調查，如何使調查結果更接近真實值？很多學生依然模糊。在生物實驗的學習中很多學生處于形象思維的階段，通過圖像、語言、文字等認識生物世界，或者憑借直覺從表面現象去推斷生命現象，缺少對生物實驗原理或本質的認識，加之授課過程中教師使學生獲得的有效信息不足，學生往往對實驗的理解進入誤區，甚至是背道而馳。于是教學中出現：在光合色素分離的操作中將層析液沒及濾液細線；探究溫度對酶影響實驗中選擇過氧化氫作材料；制作并觀察植物細胞有絲分裂的臨時裝片實驗中認為滴加鹽酸是為了殺死細胞等很多錯誤的操作和理解。

3 對“任務前置”的思考

生物實驗教學難點在于學生缺乏相關親身體驗。教學中應盡可能讓學生通過探究活動或經歷探究思維來體驗知識的生成。教師課前將實驗原理、方法、步驟、儀器及探究問題等，通過班級QQ群提前發布給學生，幫助學生在課前預習相關知識和初步進行探究活動，引導學生投入到生物實驗的學習，同時使課堂教學目標明確，學生有序討論，啟迪思維發展。

3.1 編制學案

大腸桿菌的培養和分離實驗、亞硝酸鹽的測定實驗等強調過程教學的內容，教師提前編制好學案發給學生。學生在課前對實驗步驟一目了然，便于課堂上學生進行實驗操作，也有利于幫助教師課前實現教學目標的初步達成。教師將模擬孟德爾雜交實驗教學內容編制成學案，學案中突出人工去雄、套袋、人工授粉和再套袋幾個關鍵步驟，請學生思考關鍵步驟對實驗成功有何影響？幫助學生課前理解實驗為何要如此操作，加深學生對實驗原理的認知，使學生對實驗的學習知其然也知其所以然。學案的前置，使學生明確學習任務，幫助學生提前做好學習準備，有利于教師與學生課前交流，教師了解學生在學習中遇到的困難之后再進行課堂教學，提高實驗教學的針對性。

3.2 制作微課

教師將實驗學習的重難點知識或探究活動所需要的背景知識制成微課。例如學生測定植物細胞液濃度范圍及如何選擇植物細胞進行質壁分離及復原實驗的探究活動，教師將各小組學生收集的資料進行匯總，提前制作成微課公布給學生，學生在開展探究活動中會產生一些疑問：① 如何使測定的細胞液濃度接近真實值；② 溫度如何影響細胞質壁分離；③ 不能發生復原的細胞一定是死細胞嗎？學生帶著迫切求知欲而進入實驗課堂，對于學生生成的疑問，教師組織小組之間討論，有利于小組之間合作學習的開展。又如研究細胞呼吸的實驗裝置，實驗設備安裝比較復雜，實驗現象產生需要較長時間，實驗數據記錄比較繁瑣。教師和學生課前完成實驗裝置組裝，教師將實驗過程拍攝下來制作成微課，課堂上將實驗過程通過播放視頻，學生課前進行了試驗，會產生淺層次疑問：① 如何檢測酵母菌呼吸產物；② 如何測定呼吸速率；③ 環境因素如何影響呼吸速率等，通過微課的學習，學生會產生深度探究的欲望，此時教師再設置一系列有深度的思考討論問題：① 改變什么條件可以使呼吸現象明顯？② 如何更加準確測定呼吸速率？③對實驗裝置如何進一步改進等問題，引導學生進一步探究，有利于學生對細胞呼吸原理的理解。再如通過數學計算討論種群中基因型頻率和基因頻率的變化的教學中，教師將實驗需要的數學知識制成微課，學生已經在課前以小組為單位學習微課中的內容，教學中每個小組互相設置問題，積極參與實驗內容的學習，小組之間互相評分，挖掘學生自主學習的意識和能力。

3.3 改進實驗

教師課前和學生共同對實驗材料、裝置、設備、研究方法改進，讓學生原有的認知結構同化新的信息，提高學生對生物學實驗的思考與理解。教師與學生對實驗內容的改進，在創新中培養學生分工合作精神，提高學生動手能力，激發學生學習生物知識的興趣，從而幫助突破教學難點。例如環境因素對光合作用影響的實驗，實驗原理簡單，操作容易，但是改變溫度或光照等自變量后通過單位時間內產生氣泡的數量反映因變量的變化，學生不容易測量。教師和學生經過多次研究，想到將傳感器與實驗裝置相連，傳感器再與計算機相連，通過電腦可以直接讀出單位時間內產生氣泡的數量，使學生對光合速率的變化認識得更直觀深刻。又如在探究培養液中酵母菌種群數量的動態變化的實驗中，教師和學生課前進行培養實驗，但是出現酵母菌死亡的情況，影響實驗的計數。教師和學生嘗試在計數時利用美藍染色劑對酵母菌進行染色，排除死亡酵母菌對實驗結果的干擾，使實驗結果更加準確。

4 反思

對于“探究2，4-D對插枝生根的作用”實驗教學，教師與學生課前做預實驗，課堂上學生會合理設置2，4-D濃度范圍；教師將2，4-D使用的要求，不同植物生理特性等知識課前給學生，學生在活動中會排除溫度、濕度等無關變量的干擾，同時會選擇合適的實驗材料，實驗課堂的教學效果將更高效。生物實驗教學教師應更關注學生的認知規律，改進原本的教學方法，才能突破教學難點，幫助學生解決學習困難，適應學生發展需要。