生物科學(xué)史與實(shí)驗(yàn)探究的有效整合

潘鑫

摘要：伴隨著新課程改革的推進(jìn)，當(dāng)前的高中生物教學(xué)環(huán)節(jié)也逐漸出現(xiàn)了一些變化。具體地講，在新課標(biāo)當(dāng)中，越來越重視生物科學(xué)史與實(shí)驗(yàn)探究方面的內(nèi)容。生物科學(xué)史能夠幫助學(xué)生形成良好的科學(xué)素養(yǎng)，實(shí)驗(yàn)探究則能幫助學(xué)生內(nèi)化生物知識(shí)。因此，在當(dāng)前的教育階段，怎樣有效整合生物科學(xué)史與實(shí)驗(yàn)探究，已經(jīng)成為最主要的課題。筆者結(jié)合自身的教育經(jīng)驗(yàn)，在充分開展實(shí)踐的基礎(chǔ)上，也提出了一些自己的觀點(diǎn)和建議，在此與各位同仁共勉。

關(guān)鍵詞：高中生物；新課標(biāo)；生物科學(xué)史；實(shí)驗(yàn)探究

中圖分類號(hào)：G633.91文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1992-7711（2021）09-0093

在當(dāng)前世界范圍內(nèi)的教育改革中，都十分重視科學(xué)史教育的開展，想要實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生生物核心素養(yǎng)的目標(biāo)，就必須強(qiáng)化學(xué)生對(duì)生物科學(xué)史和科學(xué)本質(zhì)的學(xué)習(xí)。對(duì)比新課標(biāo)提出的全新要求，我們嘗試將生物科學(xué)史與實(shí)驗(yàn)探究環(huán)節(jié)有效整合，來探索全新的教育方式和途徑，期望能帶來一些有效的參考幫助。

一、生物科學(xué)史與實(shí)驗(yàn)探究有效整合的方法

1.培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力

想要開展實(shí)驗(yàn)探究，必然少不了一定的觀察能力，因此，有效整合生物科學(xué)史與實(shí)驗(yàn)探究，就應(yīng)當(dāng)從培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力入手。

2.培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)假設(shè)能力

在生物學(xué)實(shí)驗(yàn)探究環(huán)節(jié)當(dāng)中，第一步就是提出問題并且做出假設(shè)，這決定著實(shí)驗(yàn)的開展能否順利進(jìn)行，相關(guān)的問題能否得到妥善解決。在生物科學(xué)史當(dāng)中，也有很多的發(fā)現(xiàn)就是通過假設(shè)的方式得出的，通過培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)假設(shè)能力的方式，能夠幫助學(xué)生體會(huì)到全新的科學(xué)精神。教師應(yīng)該將生物科學(xué)史當(dāng)作培養(yǎng)的素材，在合適的情況下適當(dāng)?shù)貒@教學(xué)目標(biāo)進(jìn)行轉(zhuǎn)化。

3.培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力

在高中生物學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)當(dāng)中，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的重要性是不容忽視的，根據(jù)具體的實(shí)驗(yàn)要求，做出對(duì)應(yīng)的假設(shè)，涵蓋著實(shí)驗(yàn)的各個(gè)步驟和相關(guān)材料。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)對(duì)學(xué)生提出了很高的要求，學(xué)生不僅要掌握一定的生物學(xué)基礎(chǔ)，還需要對(duì)實(shí)驗(yàn)的原理有基礎(chǔ)性的了解。作為教師，首先必須發(fā)揮自身的引導(dǎo)作用，在引導(dǎo)學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，通過討論的方式找出實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的優(yōu)缺點(diǎn)，然后進(jìn)行充分的修正，最后得到合理的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案。其次，教師需要借助練習(xí)的形式，讓學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的有效方式，這樣學(xué)生就能夠自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。比如，在帶領(lǐng)學(xué)生學(xué)習(xí)光合作用這部分知識(shí)時(shí)，可以向?qū)W生提出“光合作用能否釋放氧氣？”這樣的問題，讓學(xué)生根據(jù)自己已經(jīng)掌握的知識(shí)，來設(shè)計(jì)出相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，證明自己的假設(shè)。教師在此基礎(chǔ)上，將普利斯特利的相關(guān)實(shí)驗(yàn)展示給學(xué)生，讓學(xué)生進(jìn)行參考和對(duì)比，來不斷完善自己的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，提升自身的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力。

4.培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力

在高中生物教學(xué)階段，實(shí)驗(yàn)操作能力也是無法忽視的教學(xué)內(nèi)容，在歷年的考試當(dāng)中，也都針對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力進(jìn)行了重點(diǎn)的考核。在通常情況下，教學(xué)中需要讓學(xué)生自己動(dòng)手操作，讓學(xué)生慢慢熟悉實(shí)驗(yàn)的流程，熟練地使用實(shí)驗(yàn)器材和材料。作為教師，在此環(huán)節(jié)當(dāng)中應(yīng)當(dāng)幫助學(xué)生強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)中的重點(diǎn)內(nèi)容。

5.培養(yǎng)學(xué)生的結(jié)論分析能力

針對(duì)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，帶領(lǐng)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)，得出相應(yīng)的結(jié)論。一般而言，通過這樣的形式，往往能在驗(yàn)證已有假設(shè)的同時(shí)，提出全新的問題和假設(shè)。在“孟德爾的豌豆雜交實(shí)驗(yàn)”當(dāng)中，教師先將教材第四頁的表格展示給學(xué)生，讓學(xué)生根據(jù)表格分析可能出現(xiàn)這種現(xiàn)象的內(nèi)在原因。讓學(xué)生根據(jù)自己已經(jīng)掌握的知識(shí)解釋孟德爾得出的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。在此基礎(chǔ)上，帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行“性狀分離比的模擬”實(shí)驗(yàn)探究，讓學(xué)生真正感受到在生物學(xué)學(xué)習(xí)當(dāng)中統(tǒng)計(jì)學(xué)的應(yīng)用價(jià)值，并進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的結(jié)論分析能力。

6.培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新能力

在當(dāng)前的教育領(lǐng)域當(dāng)中，創(chuàng)新就是絕對(duì)的核心，在新課程標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)中，也著重強(qiáng)調(diào)了要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。縱觀整個(gè)生物科學(xué)發(fā)展史，實(shí)際上就是一個(gè)不斷創(chuàng)新的歷史。顯微鏡讓我們從生物學(xué)的宏觀世界逐漸深入到微觀世界當(dāng)中；孟德爾使用統(tǒng)計(jì)學(xué)的方式為生物學(xué)的研究開辟了一個(gè)新的方向和領(lǐng)域……而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，實(shí)驗(yàn)探究就是最有效的方式和途徑。在高中生物教學(xué)過程中，應(yīng)當(dāng)站在學(xué)生現(xiàn)有知識(shí)水平的基礎(chǔ)上，幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)舉一反三。

二、生物科學(xué)史與實(shí)驗(yàn)探究有效整合的步驟

1.搜集相關(guān)的生物科學(xué)史資料

在生物學(xué)教學(xué)開展之前，搜集相關(guān)的生物科學(xué)史資料是必不可少的。作為教師，必須要具備一定的生物科學(xué)史基礎(chǔ)，并且能夠合理地駕馭生物科學(xué)史資料。結(jié)合實(shí)際的教學(xué)目標(biāo)，教師通過網(wǎng)絡(luò)等方式，來選擇一些具有代表性和針對(duì)性的生物科學(xué)史資料，也可以激發(fā)學(xué)生的主動(dòng)性，讓學(xué)生利用自己的課前時(shí)間搜集相關(guān)資料內(nèi)容。在新課程標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)中，也向我們提倡了這一點(diǎn)。在實(shí)際的教學(xué)當(dāng)中，并不是所有的生物科學(xué)史資料都需要進(jìn)行應(yīng)用，需要結(jié)合課堂的教學(xué)時(shí)間，選擇那些學(xué)生容易理解，并且與教學(xué)內(nèi)容緊密結(jié)合的生物科學(xué)史資料，往往能發(fā)揮出更加明顯的效用。

2.借助生物科學(xué)史引發(fā)實(shí)驗(yàn)探究

在教學(xué)之前，將學(xué)生分成一個(gè)個(gè)生物學(xué)習(xí)小組，也可以選擇讓學(xué)生獨(dú)自進(jìn)行生物實(shí)驗(yàn)的探究，需要結(jié)合具體的教學(xué)內(nèi)容，來選擇合適的方式。在課堂上，要體現(xiàn)出學(xué)生的主體地位，需要利用好實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的條件，通過多媒體的合理應(yīng)用，根據(jù)生物科學(xué)史材料，引導(dǎo)學(xué)生模擬科學(xué)家開展實(shí)驗(yàn)的具體過程，在此基礎(chǔ)上，讓學(xué)生將自己的實(shí)驗(yàn)步驟與科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)作出對(duì)比，來發(fā)現(xiàn)生物科學(xué)史中科學(xué)家實(shí)驗(yàn)的精妙之處。通過這樣的形式，學(xué)生能夠意識(shí)到自己身上的不足，學(xué)會(huì)像一名真正的科學(xué)家一樣去開展實(shí)驗(yàn)探究，利用生物知識(shí)解決實(shí)際存在的問題。

三、結(jié)語

實(shí)驗(yàn)是高中生物教學(xué)不可缺失的一個(gè)環(huán)節(jié)，新課程標(biāo)準(zhǔn)為我們的教學(xué)提出了更多的要求，在實(shí)際的教學(xué)中，就需要重視生物科學(xué)史與實(shí)驗(yàn)探究的有效整合，整合生物科學(xué)史與實(shí)驗(yàn)探究的方法和步驟，幫助學(xué)生深度掌握生物知識(shí)與能力，達(dá)成實(shí)際的教學(xué)目標(biāo)。

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（作者單位：廣東信宜礪儒中學(xué)525300）