高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略

楊美燕

《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》在課程實(shí)施建議中指出：加強(qiáng)和完善生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，在重視定性實(shí)驗(yàn)的同時(shí)，也應(yīng)重視定量實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生在量的變化中了解事物的本質(zhì)，教師應(yīng)給學(xué)生提供機(jī)會(huì)學(xué)習(xí)生物學(xué)研究中的測量方法，實(shí)事求是地記錄、整理和分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，定量表述實(shí)驗(yàn)結(jié)果等；要重視探究性學(xué)習(xí)報(bào)告的完成和交流，應(yīng)培養(yǎng)學(xué)生通過文字描述、數(shù)字表格、示意圖、曲線圖等方式完成報(bào)告，組織交流探究的過程和結(jié)果，并進(jìn)行適當(dāng)?shù)脑u(píng)價(jià)。由此可見，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)也是新一輪課程改革的要求。調(diào)查結(jié)果顯示，高中學(xué)生生物實(shí)驗(yàn)意識(shí)、數(shù)據(jù)處理和實(shí)驗(yàn)結(jié)果交流策略水平偏低，因此，提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)意識(shí)、數(shù)據(jù)處理和實(shí)驗(yàn)結(jié)果交流能力勢(shì)在必行，這也是新一輪課程標(biāo)準(zhǔn)的要求?？蓮囊韵聨追矫孢M(jìn)行相關(guān)的教學(xué)。

一、創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)情境，提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)興趣

為提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣，可創(chuàng)設(shè)引起學(xué)生興趣的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)情境，如，提供相關(guān)的圖文信息資料、數(shù)據(jù)，或呈現(xiàn)生物的標(biāo)本、生活環(huán)境，或從學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)、經(jīng)歷中提出探究性的問題，或從社會(huì)關(guān)注的與生物學(xué)有關(guān)的熱點(diǎn)問題切入，從而提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)興趣，培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)意識(shí)。例如，國家放開二孩政策，2016年和2017年是生育高峰期，在2017年進(jìn)行“檢測生物組織中的蛋白質(zhì)”實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，筆者收集了本校所有教師購買的各種牌子的奶粉，讓學(xué)生檢測各種牌子奶粉的蛋白質(zhì)含量。因?yàn)閷?shí)驗(yàn)材料來自生活，因此，學(xué)生表現(xiàn)出非常濃厚的實(shí)驗(yàn)興趣。

二、提供實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理案例，關(guān)注學(xué)生數(shù)據(jù)處理素養(yǎng)的形成過程

學(xué)生在數(shù)據(jù)收集和處理素養(yǎng)方面表現(xiàn)的不盡如人意，一個(gè)重要的原因是，教師在日常的教學(xué)中很少給學(xué)生機(jī)會(huì)去真正收集查找、整理分析數(shù)據(jù)，久而久之，學(xué)生沒有真正形成數(shù)據(jù)處理的能力。因此，在教學(xué)中給學(xué)生提供更多的機(jī)會(huì)，讓學(xué)生在實(shí)際案例中收集、整理和應(yīng)用各種數(shù)據(jù)，真正地把握和理解數(shù)據(jù)處理的方法與技巧。如在“探究溫度對(duì)淀粉酶活性的影響”實(shí)驗(yàn)中，筆者引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)0℃、25℃、37℃、60℃、80℃、100℃六個(gè)組，每組設(shè)5個(gè)平行重復(fù)實(shí)驗(yàn)，為以后數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)留下了豐富的原始數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)前強(qiáng)調(diào)學(xué)生設(shè)計(jì)好實(shí)驗(yàn)記錄表，并在實(shí)驗(yàn)中準(zhǔn)確記錄實(shí)驗(yàn)原始數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)后指導(dǎo)學(xué)生整理、剔除異常數(shù)據(jù)，完善實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)后對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行定量分析，計(jì)算平均值和標(biāo)準(zhǔn)方差，接著比較各組的平均值和標(biāo)準(zhǔn)差，從而得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果和結(jié)論。這樣，學(xué)生經(jīng)過多次和多樣的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理經(jīng)驗(yàn)，會(huì)掌握一定的定量分析和數(shù)據(jù)處理方法，達(dá)到提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)目的。

三、指導(dǎo)運(yùn)用計(jì)算機(jī)軟件處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行合理表達(dá)

數(shù)據(jù)交流能力是從事科研工作最重要的能力之一，合理有效的數(shù)據(jù)交流才能將研究成果傳播出去，為科學(xué)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。如果數(shù)據(jù)交流能力弱，不能恰當(dāng)?shù)貞?yīng)用圖表展示數(shù)據(jù)、不能利用數(shù)據(jù)支撐論點(diǎn)以及不能利用數(shù)據(jù)結(jié)果做出正確的決策并撰寫出報(bào)告、論文等等，即使有良好的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，所有的數(shù)據(jù)都沒有意義。對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生利用數(shù)字表格、示意圖、曲線圖等方式對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行表達(dá)，可指導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用計(jì)算機(jī)軟件處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。Excel具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)分析和計(jì)算功能，處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)具有簡單、快速的特點(diǎn)，生成的圖表也準(zhǔn)確、精美。目前計(jì)算機(jī)、手機(jī)已經(jīng)進(jìn)入課堂，學(xué)生利用計(jì)算機(jī)或手機(jī)中的Excel將數(shù)據(jù)制圖、制作表格也成為可能。

調(diào)查研究結(jié)果也顯示，高二學(xué)生的高中生物概念學(xué)習(xí)策略水平不高，往往孤立地學(xué)習(xí)概念。針對(duì)此調(diào)查結(jié)果，教師引導(dǎo)學(xué)生掌握比較法和構(gòu)建概念圖將有助于提高學(xué)生生物概念學(xué)習(xí)素養(yǎng)。高中生物中有大量相似的很容易混淆的概念，如：核糖與核酸、囊胚與胚囊、生長素與生長激素等等，利用比較法將這些容易混淆的概念進(jìn)行區(qū)分，可使學(xué)生加深對(duì)概念的理解和記憶。生物學(xué)知識(shí)主要由概念、原理、規(guī)律、理論等組成，而原理、規(guī)律和理論往往是由若干概念通過一定關(guān)系構(gòu)成的。通過構(gòu)建概念圖（concept mapping）不但可加深學(xué)生理解概念之間的聯(lián)系，獲得對(duì)概念新的理解，還可構(gòu)建出更大的概念；同時(shí)，根據(jù)學(xué)生構(gòu)建出的概念圖，老師可判斷學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)和檢查出學(xué)生的錯(cuò)誤概念。

責(zé)任編輯 黃博彥