沈俊惠
摘要:以在實驗為基礎的生命科學領域,實驗教學占有重要的地位,但實驗教學的開展現狀不理想,筆者以自身的實踐經歷梳理了以下的策略:豐富實驗材料,變材料難尋為易得;改進實驗裝置,變操作繁瑣為簡單;轉變教學方式,變實施不可行為可行;更新組織方式,讓實踐從課中到課后,并取得了一定的成效。但要想真正推進實驗教學,關鍵還在教師這群人,需肩負時代使命,以培育未來公民的責任和教書育人的良知,去大膽嘗試小心摸索,創造師生互動、平等、和諧、高效的生物實驗教育生態。
關鍵詞:實驗教學;教學策略;互動式教學
一、實驗教學提出的背景
生物學是一門以實驗為基礎的自然科學。生物實驗教學是一線教師在生物教學中的一種以實驗為載體開展教學的方法,是重要而有效的教學組織形式。《生物學課程標準》(2011年版)還明確指出:初中生應“初步具有生物實驗操作的基本技能、一定的科學探究和實踐能力,養成科學思維的習慣 ”[1]。但由于課時緊張,實驗材料缺失,組織難度大,耗錢耗時耗力等諸多原因,實驗教學還沒有普遍開展。如何能高效有序地開展生物實驗,培育新時代公民的生物學素養?筆者通過近兩年的實驗教學實踐,結合課本實例總結了以下教學策略,并取得了一定的成效。
二、推進實驗教學的策略分析
1.豐富實驗材料,變材料難尋為易得
豐富有兩層含義,一是指替換實驗材料。如筆者在執教《探究花生果實大小的變異》一節時,在多家超市都沒有發現大小兩種花生,后來替換成更普遍的紅蕓豆和花蕓豆。在開展《模擬人的性別遺傳》實驗時,由于購買五子棋的資金較貴,改用更為經濟的紅、黃豆,以上通過替換實驗材料讓實驗得以順利開展。二是創造實驗材料。筆者在講授七下《種子的萌發》一節時,在指導學生設計探究《種子萌發的環境條件》實驗時,展示了豆芽機中萌發的豆芽,由于豆芽機上有明顯的調溫裝置、加水要求和空氣流通部位,所以學生能直觀地了解到種子萌發所需的環境條件(適宜的溫度、一定的水分和充足的空氣),也幫助學生從設計單一變量的對照實驗過渡到設計多變量的對照實驗,突破本節的重難點之一。而在《制作米酒》實驗時,筆者提前釀制米酒和制作酸奶,將其帶進教室供學生品嘗,大受學生歡迎,極大地激發了學習生物學的興趣。
2.改進實驗裝置,變操作繁瑣為簡單
在《綠色植物的呼吸作用》實驗中,教材的裝置繁雜,所用器材多,組裝費時,多班教學時效低下,就對書本的實驗裝置進行了簡化:廣口瓶改換成注射器,兩個注射器內分別放置煮過和未煮過的綠豆進行對照,另一端用夾子夾住橡膠管以保證裝置的密封性。通過注射器打氣法改變原來的灌水排氣法,操作更為便捷,裝置也相對簡單,還適合在連續任教的多班進行。再如在《模擬保護色的形成》實驗中,教材中實驗使用100張不同顏色的小紙片模擬“獵物”,樣本量大;“小組同學”模擬的捕食者需要捕食小紙片并連續進行五代,耗時久;而且小紙片不易整理,易被風吹散,影響實驗進程和班級紀律,導致該實驗難以開展。筆者經查閱發現了一款模擬保護色形成過程的Flash動畫軟件,學生通過點擊鼠標來模擬捕捉獵物過程,五代捕食在五分鐘內就可完成,并自動生成實驗數據。這節課筆者將學生們帶進計算機房,通過由一臺主機向所有電腦分發Flash軟件,并隨時監控全班的實驗情況,讓實驗具有可操作性、方法簡便、耗時短等優點,學生有更多的時間思考、討論保護色的形成原因,并嘗試總結生物進化的原因,大大擴充了課堂容量和思維密度。
3.更新組織方式,讓實踐從課中到課后
打破常規課堂的局限,實現師生線上線下、課內課外的對話。師生互動教學是一種強調教師與學生、學生與學生以及師生與教學環境、教學材料之間的相互聯系、相互協調、相互影響。注重學生的創造性思維與實踐能力培養的教學方式 ”[2]。在《飼養家蠶并觀察其生殖和發育過程》的課外實踐中,筆者將購買的蠶卵發給有興趣的小組或個人,提前利用剪輯師軟件錄制《飼養家蠶及養蠶注意事項》微課,對養蠶各主要階段及注意事項做了介紹,大大提高了養蠶的成功率。一個多月的養蠶實踐活動,學生生發了無數問題,老師及時跟進,共同觀察、分析和查閱,再順勢引導他們根據生成的新問題再次設計探究小實驗。最后將過程中師生共同積累的圖文視頻資料整理成視頻分享,深受孩子們的喜愛。它既實現了良好的師生互動,也讓學生關注生命現象,感悟生命力量和錘煉探究能力。
三、推進實驗教學的育人功能
這些策略雖然有助于實驗教學的開展,但實驗必然需要時間、精力和財力的保障,甚至在教師組織不成熟時,會有影響教學成效的可能。但實驗教學也有它存在的非凡魅力:它可以讓學生對生物學科保持良好的興趣,對生命科學懷著一份好奇心和探求欲;它是學生認識世界的思維方式,是觀察生命的內在沖動,也是去探求自然的實踐能力;實踐活動,無論失敗與成功,都帶給學生難能可貴的經歷,不可復制的體驗。而老師需要通過實驗教學這條途徑,在平等對話、互助溝通的基礎上來育心、育能進而育人。
但這些策略是否有用,實驗能否在摸索中大膽前進,關鍵還是教師這群人。教師對于實驗的認可和堅持下去的決心才是推進實驗教學的內驅力,而在這個信息化爆炸、社會發展日新月異的時代,我們更應該冷靜下來思考:我們要做怎樣的老師?又要培養什么樣的學生?
時代需求科技人才、創造性人才和實踐型人才,那我們就不能滿足于書本知識點的傳授,而要從學生發展的角度,培育未來公民的角度和關注學生核心素養的角度,跟上時代的步伐,讓學生更好地參與、適應環境并對生物相關的議題做出判斷和決策。而這種摒棄自適區,不斷迎難而上迎接挑戰的勇氣,需要我們用一份不誤人子弟的良知時時叩問,處處提醒。只有這樣,實驗教學才會在師生高效、平等、互動的課堂上到來。老師才是那個和學生一起認識世界、探究世界的擺渡人,在互通共情的實踐體驗中教學相長,共面未來。
參考文獻
[1]教育部.義務教育生物學課程標準[S].北京:北京師范大學出版社,2011.
[2]江旭,龍芳菊.淺析新課程標準下中學生物實驗教學模式[J].理論研究,2014(31):118.