開放性生物實驗教學開展的原則及方法

魏菊芬

(江蘇省連云港市和安中學，江蘇 連云港 222100)

1 目前生物實驗課程存在的問題

1.1 課堂氛圍沉悶，師生缺乏交流

初中生物作為一門新學科，學生對其比較陌生，不能較快適應學習生物的狀態，且大多數學生對生物的學習不夠重視.此外初中生物的基礎知識較為繁雜，很多需要學生記憶背誦的內容，很容易引起學生的排斥心理，不利于生物教學活動的開展.在教學過程中，教師受到傳統教學方式的影響，單方面向學生灌輸知識，更加導致學生對生物提不起興趣，影響學生對于生物基礎知識的掌握，長此以往將會影響學生高中生物的學習.

教師與學生之間良好的溝通能夠幫助教師了解學生內心，便于教師調整教學方法，激發學生的學習動力.但在生物課程教學中，受到很多因素的影響，經常存在教師與學生溝通不暢的問題.首先，教師在有限的課堂時間內以傳授新知識和考試測驗為主，未能給學生留下充足的時間向教師提問，導致積攢很多問題又無從問起，影響學生的學習積極性；其次，每名生物教師同時教多個班級，每個班級都有幾十名學生，加之學生提出的問題又較為零散，教師很難有充足的時間和精力解答每一位學生的問題，只能在很多問題中選擇有共性的問題，統一向全班學生講解；最后，生物知識本身具有連貫的知識邏輯，如果學生與教師之間溝通不暢，會影響學生知識的連貫性，不利于學生打基礎.

1.2 設備條件有限，實驗全靠想象

生物教學離不開生物實驗的探索過程，生物實驗的操作細則和實現現象也成為了學生探索生物科學的重要途徑.但很多學校因財力物力、管理層重視程度等問題，導致學校的生物實驗室儀器和實驗品缺失，還有很多老校區未能及時維修和更新實驗器材，很多生物實驗室形同虛設，不能滿足學生的實驗需求.學生們往往只能通過課本的彩圖和教師的描述來想象實驗、記憶實驗，但因學生的生活經驗和想象能力各有不同，很容易造成學生對實驗的理解不到位，甚至理解有誤.

1.3 提問零散隨意，答疑效率低下

學生通過親自動手操作實驗，能夠加深對生物知識的第一印象，這些知識往往具有基礎性和邏輯性，在教學過程中，要求教師對學生的思路加以引導，避免學生出現理解偏差.但在日常授課過程中，由于很少進行實驗操作，導致很多學生對生物模型的理解各不相同，提出的問題也較為零散，教師在解答這些問題時，也會影響其他學生原本正確的思路，嚴重影響教師的教學進度.

2 開放性生物實驗教學的意義

2.1 開放性實驗教學的內涵

開放性實驗教學是指在原課程計劃之外的，以培養學生綜合素養為目的的課外實驗教學活動.在開放性生物實驗教學過程中，學生不再拘泥于課堂之中，也不受教材實驗的限制，在開放實驗中擁有更加廣闊的探索空間，采取更加貼近生活、貼近自然的方式開展自主探究.學生在實驗過程中，通過有趣的實驗現象激發了學習興趣，自主進行深入研究，自主選擇研究課題，并且動手制作實驗儀器，獨立規劃實驗方案等等，教師在實驗過程中只起引導和輔助的作用，給學生留有更大的思維空間.

2.2 開放性實驗教學的作用

首先，建立正確的科學探究方法.在開放性實驗過程前，教師要指導學生科學運用探究方法，避免學生誤入歧途.通過“發現問題——提出假設——實驗探究——得出結論——表達與交流”的過程培養學生科學的實驗探究方法，引導正確的探究思路，樹立正確的實驗觀念；其次，鍛煉學生實踐操作能力.學生在多樣化的科學探究過程中，能夠接觸到各種各樣的實驗材料和實驗儀器，極大地豐富了學生的生活經驗，讓學生在實驗操作中掌握更多的操作技能，切實提高實驗技能，實現與其他學科之間的知識、技能遷移.

3 開放性生物實驗的課程設計原則

3.1 可行性原則

教師在組織開放性生物實驗時，要對學生研究的課題進行合理把控，防止學生異想天開，確保實驗的安全性和可行性.此外還要考慮到學生的知識基礎，避免違背學生的認知發展規律，研究過于深奧的知識.

3.2 科學性原則

開放性生物實驗不是自由游戲，需要注重一定的科學實驗要求.學生在進行實驗時，需要遵循生物學原理進行探究，謹慎選擇實驗材料和實驗儀器，實驗過程也要嚴謹細致，例如對無菌環境的把控、對溫度濕度的把控等等.

3.3 實用性原則

設置開放性實驗探究的目的是培養學生的全面發展，提升學生的綜合素養.所以從課題的選擇到實驗的操作，教師要引導學生避免脫離生活、脫離社會實踐，遵循實用性原則.

3.4 適用性原則

適用性原則是指:要求學生根據現有的材料和器材設計實驗，要避免眼高手低的探究目標，在學生的能力范圍內開展實驗，在實驗難度、實驗操作技能和實驗安全性方面，都符合初中生的實際水平，從而保護學生的實驗熱情，提高學生的自主探究意識.

4 開放性生物實驗教學開展的方法

4.1 將生物實驗與生活情境相結合開展教學

教師通過將生活情景與課本知識進行融合，能夠幫助學生建立學科與生活之間的關聯，讓學生更好更快地了解生物知識，解答生活中與生物有關的問題，提高學生的學習熱情.

教師可引導學生用家中常見的物品進行微型生物實驗，例如利用家中的放大鏡制作簡易的顯微鏡，觀察草叢中的植物和昆蟲，開啟對微觀世界的認知；利用新鮮的水果和腐爛的水果，對比食物腐爛的原因是微生物的滋生；將兩塊蘋果分別浸泡在清水和鹽水中，觀察蘋果的形態變化，探究外環境的濃度對細胞的作用等等，這類微型實驗操作簡單，便于觀察，能夠極大地培養學生的實驗興趣.此外，教師還可以引入學生在日常生活中熟視無睹的例子，開闊學生的思路和眼界，例如不同的植物傳播種子的方式各有不同，卵生動物和哺乳動物繁育后代的方式也不同，給學生傳遞大自然的神奇魅力，激發學生的實驗熱情.

總之，教師在教學過程中注重聯系生活實際，能夠提高學生的理解能力，幫助學生在突破傳統教學模式的禁錮，讓學生貼近生活，貼近自然，實現綜合能力的提高.

4.2 通過互聯網加強師生間的實驗交流

教師借助互聯網就可以在網上組織學生開展生物實驗探究活動，這樣不僅緩解了課堂壓力，更引導了學生用正確的實驗方法進行探究，有效提高了實驗效率和教學質量.此外互聯網上優質的教學資源也可應用到課堂當中，例如實驗視頻或習題等，教學時效性也實現了飛躍.

例如，在探究“種子發芽條件”的實驗中，教師可以與學生在網上開展實時溝通交流，開展網絡生物實驗.學生可以自由選擇自己想培育的種子，自由設定不同的實驗方案，探究種子萌發需要的條件，并且定期將實驗條件和實驗數據上傳到網上，實現實驗過程和實驗結果的共享、對比、研究.要學好生物這門學科，就要求學生在課后對知識進行鞏固，將疑難問題整理分類，并隨時在網上與教師和同學交流，師生之間的良好交流狀態能夠拉近教師與學生之間的距離，讓學生不在抗拒提問，教師也能回答得更加細致具體，大幅提升學生的學習水平.

4.3 引入優質資源，開展模擬實驗教學

生物實驗能夠有效提升學生的學習興趣，在實驗的幫助下，學生對于生物知識的理解更加具體和深刻，對于建立更加完整的知識體系提供較大幫助.但在傳統的教育模式下，有的學校實驗器材和實驗場所有限，有的實驗時間周期較長，不利于學生操作，這給生物實驗教學帶來了不少麻煩.借助互聯網引入優質實驗資源，可以為實驗教學增添色彩.

例如，在研究“人類起源”的實驗中，教師就可通過多媒體設備播放三類靈長類動物的顱骨示意圖，引導學生探究不同時期的顱骨與現代人類顱骨的異同之處，總結出人類進化過程中都發生了哪些變化.

總之，聯合互聯網實驗資源不僅緩解了學校實驗室的壓力，更緩解了教師的實驗教學壓力，提高了教師的教學效率，同時對于一些較為復雜的生物實驗，播放實驗視頻能夠節約實驗的時間成本，教師提高了教學的時效性.

4.4 鼓勵學生開展課外實驗活動，與其他學科之間建立聯系

生物是通過實驗來驗證理論知識的過程，對于一些簡單且安全的實驗，教師可以鼓勵學生在課外時間完成，引導學生在家庭和社會中探索科學知識，充實初中生的知識積累.

例如，教師可引導學生將生物實驗與化學實驗建立聯系，進行植物光合作用的實驗.可以組織學生尋找一些水生植物養在家中的透明容器中，并將水與碳酸飲料進行一定比例混合，以保持水中含有充足的二氧化碳.在植物的正上方倒扣一個裝滿水的容器，便于收集氧氣.將該裝置放在陽臺上每天觀察其變化.當倒扣容器內收集一定量的氣體后，引導學生在家長的監護下用帶火星的木條靠近該氣體，觀察火星是否復燃.該實驗對于實驗儀器要求不高，且操作簡單，又貼近生活，適宜學生在家中操作.在實驗的過程中，教師還可鼓勵學生每天在班級群內上傳照片，對比哪種水生植物產生的氧氣更多？白天與黑夜產生氧氣的量有什么不同？溫度對產生氧氣的量有何影響？從而增強學生之間的互動和討論，在班級內形成積極向上的學習之風.

這樣的模式下，不但充分利用了課外時間，學生的動手操作能力也大幅提高.讓學生不在拘泥于教材上的實驗，給學生開拓了更多創新空間，使學生養成更加積極的學習習慣，形成了即相互合作又你追我趕的良好局面，更有利于學生綜合素質的提升.

開放性的生物實驗為學生創造了更多自由探究的空間，是學生提高邏輯思維能力和探究能力的重要途徑.通過定期進行開放性生物實驗，激發學生的自主學習意識，并且有效培養學生動手實踐能力，引導學生觀察生活、探究生活、熱愛生活.此外，教師在這一過程中要做好監督工作，在學生遇到問題時要及時給出合理意見，以提高學生的實踐能力和探索精神.