高中生物模擬性實驗教學探究

吳曉敏

摘 要 以高中生物模擬性實驗教學為例，對其應用策略進行探討，希望對提升高中生物教學質量有所幫助。

關鍵詞 模擬性實驗；高中生物；實驗模型

中圖分類號：G633.91 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2016）23-0153-02

1 前言

在生物教學中，由于教學條件的限制，教師往往采用實驗模型代替研究對象，開展模擬性實驗教學。這種教學方式不但有助于學生轉變思維，而且可以促進學生的探究性、趣味性，對于提高生物能力有很大幫助。但往往由于教師對模擬性實驗認識不足，導致實現效果不佳，因此，深入研究模擬性實驗是十分必要的。

2 在高中生物教學中應用模擬性實驗的必要性

首先，模型性實驗教學為學生提供了更多探究參與的體驗機會，不但鼓勵學生發現問題、勇于質疑，而且可以讓學生在探究過程中轉變思考問題的方式。通過教師創設的情境，學生自己研究去獲取答案，在采集信息、逐步驗證的過程中，在心中形成一個完善的知識體系，可以有效樹立良好的生物習慣。知識傳授固然重要，但是提升學生的實踐能力與實驗設計水平則是一種超乎教學的改革理念。

其次，模擬性實驗教學有助于培養學生的團結合作精神與人際交往能力。模擬性實驗一般是以小組的形式展開課題的，在這個實驗過程中，學生只有分工合作、共同探究，才能有效落實模擬性實驗任務。因此，模擬性實驗雖然是以個體探究為主，卻是通過學生交流合作、教師溝通指導展開的實驗形式，對于學生合作意識的養成具有重要意義，而這也是學生學習成長中的必備技能[1]。

最后，模擬性實驗教學可以培養學生嚴謹的學習態度與社會責任感。生物教學不只是在傳授學生知識形態，還要培養學生科學意識與實驗態度。學生可以在模擬性實驗教學中感受探究成果的艱辛，進而培養認真做事的態度，這對于健康人格塑造具有重要意義。學生不但可以形成正確的人生觀、價值觀，也可以養成尊重他人勞動成果的習慣，用積極的人生態度爭做國家棟梁之材。

3 模擬性實驗在高中生物教學中的應用

理解“原型”概念 模擬性實驗是根據相似性原理，利用模型代替研究對象的一種實驗教學。把研究對象稱為原型，把替換對象稱為模型，實驗手段是直接作用模型的，而不是原型。因此，對于原型概念的理解是模擬性實驗教學成功的前提，如果對這一概念理解不清，就會造成實驗目的盲目性，進而操作流程和思維方向都會出現混亂，影響整體實驗效果[2]。

如在教學性狀分離的實驗過程時，教師一般是通過桶內的小球抽取來模擬雌雄配子之間的隨即結合過程。因此，在進行實驗前，教師首先要讓學生明白實驗的原型是什么，如小桶代表雌、雄生殖器官，兩個桶內的彩球分別代表雌、雄配子，而隨機抽取彩球配對，模擬的是雌雄配子的隨即結合。而至于同一桶內不同顏色的小球數量為什么要相同，而不同桶內的小球數量為什么會不同，是因為同一桶內的小球是同性別生物的生殖器官產生的配子，染色體基因比對D：d=1：1，所以桶內的球數才要保持一致；不同桶內的小球代表的是雌、雄兩種配子，而雄性配子一般是多于雌性配子的，所以兩個桶內的球數才會不同。只有當學生明確模擬性實驗中的原型概念，才能了解整個實驗的過程原理，進而通過原型過渡到模型，在操作過程中思維清晰，達到實驗效果。

明確實驗原理 在模擬性實驗中，每一步操作流程都不是憑空想象而成的，是經過一定的理論依據設計出來的，而實驗原理正是實驗方法和操作流程中的科學理論。因此，只有明確實驗原理，才能把握住實驗中的重點與難點，進而優化實驗細節，發揮出模擬性實驗的最大優勢。

如在學習細胞大小與物質運輸之間的關系時，學生首先要明白實驗原理，才能通過實驗操作了解物質的運輸關系，加深對于細胞知識的掌握[3]。因此，教師在模擬性實驗前，首先要告訴學生實驗采用NaOH這種化合物的原因：NaOH是一種堿性物質，檢驗堿性物質最好的方法是利用酚酞這種試劑，通過堿性物質遇酚酞會變紅的特征，將NaOH模擬為細胞的吸收物質，將酚酞瓊脂塊比作細胞，通過NaOH進入瓊脂塊的深度，了解細胞內的分子吸收程度，進而探究影響細胞吸收的原因，解釋細胞代謝對于細胞分裂的促進作用。

因此，實驗原理是生物實驗的科學本質認識，也是對于科學思想的一種有效反應。通過實驗原理認識，深化學生對于實驗的本質理解，往往會收獲意想不到的教學效果。

思考模擬過程 在模擬性實驗過程中，往往隱含多種可供探究的問題，但是如果學生缺少深入思考的機會，沒有為確定思考的方向，往往會使模擬性實驗不得要領，在失去精髓的情況下，削弱模擬性實驗的作用效果。因此，只有在模擬性實驗中為學生設置問題情境景，讓學生帶著問題思考，展開實驗，才能使實驗效果最佳。

如在教學遺傳的信息翻譯時，往往會利用剪紙模型模擬核糖體、氨基酸、mRNA和轉運RNA，探究決定氨基酸的遺傳密碼，進而體會密碼子的簡并性對生物發展的意義。因此，教師可以在實驗前為學生提出問題，讓學生根據問題展開實驗：將4種氨基酸找到相應的轉運RNA。當學生帶著這個問題進行操作時就會發現，轉運RNA與決定相對應的氨基酸的密碼子存在堿基互補配對的關系。在進行模擬性實驗時，通過問題關系，為學生形成一個思想模擬過程，使模擬體系更加完整，使學生的思維深度得到擴展。

交流實驗結果 交流是連接模擬性實驗的紐帶，也可以為模擬性實驗搭建一個理性的橋梁。因此，在實驗中給予學生一定的交流探討時間，可以有效幫助學生深入觀察實驗現象，提高實驗數據分析能力，在多人的觀點中影響學生的思維參考方向，提高科學素養[4]。

如在制作真核細胞的三維結構模型時，當學生制作成型后，教師就可以讓學生以小組的形式互相交流制作心得，從而探討對于細胞結構、細胞周期以及細胞種類的理解，通過互相交流，找到自身認識的不足，進而通過教師指導，加深對知識的掌握。同時，教師也可以鼓勵學生進行交流互評，當自己的作品得到大家的認可時，就會增強學生生物學習的自信心，實現模擬教學的有效性。

4 總結

綜上所述，高中生物模擬性實驗具有積極作用。但若想落實實驗計劃，就需要教師轉變教學觀念，從學生的角度設計實驗內容，啟發學生的創造性與批判性，通過模擬性實驗來衡量課程標準，增強其在高中生物教學中的應用效果。

參考文獻

[1]許東風，賀根和，周升團.生物實驗探究性教學模式研究[J].教育與職業，2008（36）：103-104.

[2]施連芳.生物探究性實驗教學的探索與實踐[J].教學儀器與實驗，2008（11）：5-7.

[3]陳建新.中學生物探究性實驗教學模式初探[J].生物學雜志，2008（4）：77-79.

[4]李雪梅.生物探究性實驗教學的幾點體會[J].中國教育技術裝備，2008（15）：67.