優(yōu)化設(shè)計，打造高效生物學(xué)實驗課堂

劉小利

(廣東省興寧市第一中學(xué) 514500)

生物學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，實驗是生物學(xué)的重要組成部分和最有效的教學(xué)形式之一。在當(dāng)前的教學(xué)實踐中，生物學(xué)教學(xué)多注重教師講授，實驗僅作為教師講授的輔助活動，而非學(xué)生學(xué)習(xí)的主要途徑。高中生物學(xué)實驗教學(xué)需要進(jìn)行不斷的優(yōu)化設(shè)計，努力打造高效率、高收獲的生物學(xué)課堂。本文通過深入分析當(dāng)前生物學(xué)實驗課存在的問題和高中生物學(xué)學(xué)習(xí)特征，探索高中生物學(xué)實驗教學(xué)的優(yōu)化設(shè)計方案，增強(qiáng)生物學(xué)實驗教學(xué)效果。

1 開發(fā)教材實驗資源，強(qiáng)化探究意識

在實驗教學(xué)中，筆者有意識地進(jìn)行預(yù)設(shè)，捕捉動態(tài)生成的亮點，選擇教材中合適的探究點精心設(shè)計，運用實驗教學(xué)活動獨辟蹊徑，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和熱情。

1.1 實驗內(nèi)容問題化，提供探究氛圍 把探究性實驗的內(nèi)容巧妙地轉(zhuǎn)化為問題情境，訓(xùn)練學(xué)生運用簡化和提煉的策略，對教師提供的背景資料和問題情境進(jìn)行解讀，鼓勵學(xué)生“異想天開”，指導(dǎo)學(xué)生合理運用“提出問題”的策略：通過學(xué)生自我設(shè)問、學(xué)生之間互問、師生之間設(shè)問等方式,給學(xué)生留下足夠的空間和時間去發(fā)表自己的見解，收集匯總學(xué)生的各種問題，然后訓(xùn)練學(xué)生運用比較、分析、歸納、概括、重新組合等科學(xué)的思維方法來處理各種問題，最終學(xué)生就能發(fā)現(xiàn)有價值的信息，提煉出很有創(chuàng)意的問題。例如，在“影響酶活性的條件”實驗中，學(xué)生通過思考提出了以下問題:①能用過氧化氫酶探究溫度對酶活性的影響?②高溫和低溫對酶活性的影響是一樣的嗎？高溫會不會使酶失活？低溫呢？③多高的溫度會使酶失活呢？如何確定這個溫度 ？④酶活性的最適溫度是多少？由此看出，學(xué)生對于溫度影響酶活性地探究并不是“淺嘗輒止”，而是“漸入佳境”了，提出的問題探究價值也越來越高。實驗內(nèi)容問題化，往往能給學(xué)生帶來探究的氣氛，學(xué)生迫不及待地想試一試。

1.2 選擇實驗探究點，創(chuàng)設(shè)探究過程 應(yīng)基于實驗中出現(xiàn)的異?，F(xiàn)象等預(yù)設(shè)可能的實驗探究點，讓學(xué)生引起共鳴，這樣才會出現(xiàn)更多的實驗探究點，再將其進(jìn)行優(yōu)化，這樣的探究點才是“有生命的”，從而激發(fā)學(xué)生探究的欲望，進(jìn)一步加深對知識的理解。例如，有一組學(xué)生在用淀粉酶探究pH對酶活性影響時，觀察到淀粉酶在堿性條件下溶液遇碘不變藍(lán)。實驗出現(xiàn)的“意外”是否說明“淀粉酶在堿性條件下活性很高”呢？該組學(xué)生為了找出原因，積極展開了進(jìn)一步的探究；首先，從實驗結(jié)果溶液不變藍(lán)，提出第一個新的設(shè)想：“試管中的淀粉被完全分解了嗎？”他們改用斐林試劑檢測，并沒有觀察到磚紅色沉淀，得出結(jié)論：“淀粉沒有被分解”。那么是什么原因阻止了淀粉和碘液的顯色反應(yīng)呢？考慮到加HCl與加NaOH實驗組之間唯一區(qū)別在于pH不同，該組同學(xué)提出第二個設(shè)想：“碘液在堿性條件下可以和淀粉反應(yīng)？”他們先往該試管的溶液中加入少量稀HCl溶液用以中和pH，再滴加碘液，此時溶液變?yōu)樯钏{(lán)色。于是實驗出現(xiàn)“意外”的原因終于揭曉，是檢測的試劑選擇不當(dāng)，碘液會與NaOH反應(yīng)，本實驗應(yīng)該選擇斐林試劑進(jìn)行檢測比較合適。

2 優(yōu)化學(xué)生分組實驗，加強(qiáng)學(xué)生動手實驗機(jī)會

在生物學(xué)教學(xué)中積極改進(jìn)分組實驗教學(xué)方法，注重分組實驗的創(chuàng)新與探究性，充分發(fā)揮學(xué)生分組實驗在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神、探究能力、創(chuàng)造能力等方面的重要作用。

2.1 對學(xué)生進(jìn)行規(guī)范科學(xué)的管理和要求 在學(xué)生未進(jìn)實驗室前，對班里的學(xué)生進(jìn)行分組、編號，固定他們在實驗室的座位，座位表名單在各班張貼公布。這樣做的目的是方便管理，所用儀器藥品都固定到人，如果出現(xiàn)問題便于追查。另外，每組選一個責(zé)任心強(qiáng)、有能力的學(xué)生做小組長，由他負(fù)責(zé)取用藥品、儀器；及時查清丟失、損壞的儀器，藥品的消耗情況。小組長實驗課后負(fù)責(zé)將這些情況向老師報告，以便實驗教師及時更換儀器、補(bǔ)充藥品，確保下次實驗順利進(jìn)行，保證實驗課的質(zhì)量。實驗結(jié)束后，安排值日生做好實驗室衛(wèi)生清潔。課堂上教師要強(qiáng)調(diào)實驗試劑適量即可，避免浪費；同時積極宣傳綠色課堂，讓學(xué)生不隨意倒掉有毒有害實驗廢液，督促學(xué)生養(yǎng)成良好的實驗習(xí)慣。

2.2 培養(yǎng)學(xué)生正確熟練的實驗基本操作能力 生物學(xué)實驗基本操作是做好實驗最根本的保證，教師要讓學(xué)生嚴(yán)格按規(guī)定操作：①從理論上講清錯誤操作可能導(dǎo)致的嚴(yán)重后果；②做好課堂演示實驗。教師要做到演示實驗規(guī)范，就必須熟練掌握相關(guān)知識和實驗技能，在實驗前做好充分的準(zhǔn)備。學(xué)生往往以教師的演示實驗操作作為學(xué)習(xí)的標(biāo)準(zhǔn)，教師在演示實驗中須嚴(yán)謹(jǐn)，操作規(guī)范，以免學(xué)生誤解。③讓學(xué)生親身體驗實驗。平時一些簡單的演示實驗盡可能讓學(xué)生進(jìn)行實驗，多給他們動手的機(jī)會，才能提高學(xué)生的實驗基本操作能力。

2.3 布置學(xué)生預(yù)習(xí)，提前做好實驗前準(zhǔn)備 在實驗課前，要求學(xué)生必須預(yù)習(xí)。學(xué)生沒預(yù)習(xí)，面對探究問題就會很茫然，對著教師提供的藥品器材不知道該怎么辦，不然就是按照自己的想法亂加藥品，探究過程無序更無果。提前做好實驗前準(zhǔn)備非常關(guān)鍵，尤其是進(jìn)行探究性實驗。先分好小組，每組設(shè)計一個實驗方案給教師進(jìn)行批閱。學(xué)生只有經(jīng)過預(yù)習(xí)，才能提前對要做的實驗有充分了解，這樣在課堂中學(xué)生就有充足的時間進(jìn)行實驗探究，還可以通過交流討論解決實驗中遇到的問題。例如，在“觀察根尖分生組織的有絲分裂”的實驗中，學(xué)生在學(xué)習(xí)基本原理、操作步驟后，可以通過小組探討，設(shè)計完整實驗過程。實驗之前，教師一定要嚴(yán)格檢查每一組學(xué)生的準(zhǔn)備工作，同時提出一些問題：為什么染色前要先漂洗，為什么解離時間不能過長也不能過短？為什么制片時要壓片？壓片應(yīng)注意哪些事項？等等。

2.4 教師應(yīng)加強(qiáng)對學(xué)生分組實驗過程指導(dǎo)監(jiān)控 教師的主導(dǎo)作用發(fā)揮到最大，加強(qiáng)過程指導(dǎo)監(jiān)控是必要手段，體現(xiàn)在教學(xué)過程中必須先讓學(xué)生討論再交流，最后動手實驗。這樣才能讓學(xué)生少走彎路，教學(xué)效果達(dá)到最優(yōu)化。有的教師怕學(xué)生設(shè)計不出來探究方案，就提前給學(xué)生寫出詳細(xì)的實驗過程，學(xué)生只需要按照教師的指導(dǎo)操作就可以了，沒有體現(xiàn)出學(xué)生的探究過程。學(xué)生經(jīng)常對著教師的設(shè)計方案疑問重重，根本不明白這些實驗步驟有何意義，以及出現(xiàn)這樣那樣現(xiàn)象的原因。這樣的分組實驗課完成質(zhì)量是低效的。學(xué)生的分組實驗探究過程有條不紊，才能有效地落實教學(xué)的目標(biāo)，最重要的是讓學(xué)生體驗科學(xué)研究的過程。

2.5 教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實驗后有效總結(jié)，及時完成實驗報告 實驗結(jié)束后讓學(xué)生認(rèn)真反思、積極討論與交流、及時歸納與總結(jié)，才能由感性認(rèn)識上升到理性認(rèn)識。教師最后結(jié)合自己觀察的情況，點評學(xué)生的表現(xiàn)。通過這樣的實驗教學(xué)，既培養(yǎng)學(xué)生良好的實驗習(xí)慣，又增強(qiáng)學(xué)生團(tuán)結(jié)協(xié)作的意識。

3 開放實驗室，助力主動學(xué)習(xí)

在傳統(tǒng)的高中生物學(xué)實驗教學(xué)中，學(xué)生只能在課堂上進(jìn)行實驗，課下實驗室的封閉性使得學(xué)生無法在課下進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。為了貫徹因材施教和循序漸進(jìn)的教學(xué)原則，教師可以全面開放生物學(xué)實驗室，為學(xué)生創(chuàng)造良好的課余實驗條件，增加學(xué)生動手、動腦，獨立完成實驗的機(jī)會。開放實驗室，讓實驗室成為一個學(xué)生驗證問題的場所：學(xué)生在課堂上的困惑可以在實驗室里得到驗證，并且學(xué)生自主探究學(xué)習(xí)要比在教師的引導(dǎo)下被動的接受式學(xué)習(xí)的效果還要好。