實驗教學(xué)是高中生物教學(xué)的重要內(nèi)容,本文旨在研究高中生物實驗教學(xué)的有效性策略,以促進學(xué)生對生物學(xué)知識的深入理解和實踐能力的培養(yǎng)。首先,從高中生物實驗教學(xué)的重要性出發(fā),指出生物實驗教學(xué)有利于培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維和解決實際問題的能力、有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)科興趣和探究欲望、有利于培養(yǎng)學(xué)生的團隊合作精神和溝通能力;其次,對高中生物實驗教學(xué)現(xiàn)狀進行分析,發(fā)現(xiàn)現(xiàn)階段的高中生物實驗教學(xué)還存在一些問題;最后,根據(jù)現(xiàn)狀提出一系列提高生物實驗教學(xué)有效性的策略。
一、高中生物實驗教學(xué)的重要性
(一)有利于培養(yǎng)科學(xué)思維和實際解決問題的能力
新課標(biāo)強調(diào)以學(xué)生為中心,注重學(xué)生主動參與和探究式學(xué)習(xí)。在實驗教學(xué)中,教師應(yīng)轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的講授模式,鼓勵學(xué)生通過動手操作、觀察現(xiàn)象、分析數(shù)據(jù)來構(gòu)建知識,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力,讓學(xué)生動手實驗,在實驗中發(fā)現(xiàn)錯誤、糾正錯誤,讓知識點在實驗過程中得以消化、鞏固。生物實驗教學(xué)注重培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和解決問題的能力,并讓學(xué)生親自動手進行實驗操作,培養(yǎng)他們的實踐能力和操作技能。通過親自參與實驗,學(xué)生能夠更好地理解生物學(xué)原理,并將理論知識應(yīng)用于實際操作。在實驗教學(xué)中,學(xué)生需要進行實驗設(shè)計、現(xiàn)象觀察、數(shù)據(jù)收集等步驟,并要對實驗進行分析與總結(jié),這些都要求他們高度投入到實驗過程中,積極思考。
(二)能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)科興趣和探究欲望
在生物實驗課程中,學(xué)生能夠得到一種全新的體驗,通過參與實驗過程,學(xué)生能夠親身實踐和探索生物知識,這種親身經(jīng)歷有利于激發(fā)他們的學(xué)習(xí)熱情。通過生物實驗教學(xué),學(xué)生可以親身體驗科學(xué)研究的過程,擁有生物實驗操作和設(shè)計權(quán),有利于激發(fā)他們更積極的學(xué)習(xí)欲望。實驗教學(xué)進一步開發(fā)了學(xué)生潛在的創(chuàng)新能力,促進了學(xué)生學(xué)習(xí)熱情和積極性的引導(dǎo),并且實驗可以使抽象的生物概念變得具體,相較于純理論的教學(xué)模式,實驗教學(xué)能夠讓學(xué)生更主動地參與學(xué)習(xí)過程,從而提高他們對生物課程的興趣和投入度。
(三)有利于培養(yǎng)學(xué)生的團隊合作能力和溝通能力
由于在實驗中,學(xué)生經(jīng)常要和同伴一起進行實驗,他們一起制定實驗方案,分工協(xié)作,行動協(xié)調(diào),一起解決所遇到的問題,從而提高了學(xué)生的團隊協(xié)作和交流能力。在這個合作的過程中,同學(xué)們可以學(xué)習(xí)到如何去聆聽別人的意見,以及如何與別人進行有效的交流。另外,在進行試驗時,還會遇到各種突發(fā)狀況,因此,同學(xué)們要互相幫助,互相幫助,這樣才能更好地進行交流和協(xié)作。在生物學(xué)實驗課中,同學(xué)們可以訓(xùn)練自己的團隊精神、交流能力、合作精神以及問題解決能力,同時也為將來的學(xué)業(yè)與事業(yè)發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)。
(四)打破傳統(tǒng)教學(xué)方式的限制,確保課堂的有效性
在課堂上,通過增加生物學(xué)試驗的數(shù)量,可以打破傳統(tǒng)的教學(xué)方式。在課O3oFCklXtevSWVXoXMcGVi2h+sw9Wdo2Z6E8aRdB1mI=堂中開設(shè)多節(jié)課,可以加強師生間的情感溝通,建立一個和諧的課堂氣氛。增加實驗課的數(shù)量,也能轉(zhuǎn)變原有的教師講、學(xué)生聽的教育模式,使學(xué)生從被動的角色變成了主動的角色,讓學(xué)生自主地去學(xué)習(xí)。要想激發(fā)學(xué)生的積極性,提升老師的教學(xué)水平,就必須增加生物學(xué)實驗課的數(shù)量,突破傳統(tǒng)的教學(xué)方式,以確保課堂的有效性。
二、高中生物實驗教學(xué)存在的問題
(一)實驗時間不足
由于高中生物課程安排的緊湊性,學(xué)校往往只能安排有限的時間用于實驗教學(xué),導(dǎo)致學(xué)生常常只能在較短的時間里匆忙完成實驗任務(wù),而缺乏對實驗?zāi)康摹嶒炘砗蛯嶒灲Y(jié)果的充分分析,無法充分掌握實驗技能和進行深入的實驗探究。并且由于生物實驗時間缺乏,限制了學(xué)生進行實驗的擴展性和探究性,無法進行更多的實驗設(shè)計與探索,阻礙了學(xué)生科學(xué)思維和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
(二)生物實驗教學(xué)方法缺乏創(chuàng)新
在實施生物實驗教學(xué)時,教師通常采用的是“提問”“原理”“結(jié)論”“操作”等傳統(tǒng)的教學(xué)方法。但是,由于教科書上已經(jīng)呈現(xiàn)出實驗結(jié)果,因此學(xué)生對實驗結(jié)果有了初步的認知。在這樣的情況下,一成不變的實驗順序會導(dǎo)致生物實驗教學(xué)課堂變得枯燥乏味,學(xué)生也不會產(chǎn)生興趣。除此之外,教師在實驗方式的創(chuàng)新方面沒有進行深入的探索,不能將學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性和積極性調(diào)動起來,從而影響了學(xué)生對生物實驗的興趣和對生物學(xué)知識的積極探究。
(三)在實驗教學(xué)中沒有充分體現(xiàn)出學(xué)生的主體性
當(dāng)前,國內(nèi)許多高校的實驗教學(xué)依然是由老師主導(dǎo),老師們習(xí)慣性地把自己放在“知識灌輸者”的位置上,忽視了對學(xué)生的激勵和引導(dǎo),也沒有對實驗教學(xué)過程中每一個學(xué)習(xí)階段的內(nèi)容進行分析和歸納,更沒有根據(jù)各種問題的特點,制定出提升教育效果的對策。因此,在中學(xué)生物學(xué)實驗課的實施過程中,存在著一定的盲目性和盲目性。另一方面,在課堂上,由于缺乏對學(xué)生在課堂上的主導(dǎo)作用,使其無法得到最大程度的激發(fā),造成了課堂效率低下,教育資源嚴(yán)重浪費;它不僅不利于學(xué)生的綜合發(fā)展,也不利于提高大學(xué)生綜合質(zhì)量。為此,我們必須轉(zhuǎn)變教學(xué)方式,讓學(xué)生更多地參與到學(xué)習(xí)中來,從而提高其整體素質(zhì)。
(四)生物實驗教學(xué)模式單一
就當(dāng)下高中生物實際教學(xué)情況而言,部分生物教師通過板書的方式為學(xué)生講解知識,這種方式是非常傳統(tǒng)的,且比較枯燥和無趣,造成高中生物教學(xué)沒有取得理想的成果。盡管后來大多數(shù)生物教師開始使用信息技術(shù)來開展實驗教學(xué)活動,但是由于不具備相關(guān)使用技能和專業(yè)指導(dǎo),導(dǎo)致的結(jié)果就是簡單地將書本內(nèi)容在屏幕上播放,沒有進行思維的指導(dǎo)和情感的培養(yǎng)。根本原因是高中生物教師沒有充分地理解立德樹人的思想,未能了解這一思想的特征和教學(xué)方向,僅僅是簡單地模仿,而沒有進行創(chuàng)新。而且部分高中生物教師沒有完全重視學(xué)生給出的意見,認為學(xué)生正在發(fā)展階段,還沒有完全的自主意識,所以學(xué)生給出的意見不具有特別大的價值。但實際情況是,學(xué)生給出的意見能夠具體地展現(xiàn)他們的想法,生物教師如果能夠接受他們的意見,就可以有效提升生物實驗教學(xué)效果,進而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。
三、高中生物實驗教學(xué)有效性提升的創(chuàng)新策略
(一)合理利用多媒體設(shè)備,形象化實驗內(nèi)容
教師作為課堂教學(xué)的主導(dǎo)者,可以利用學(xué)生對生活經(jīng)驗的熟悉感,來激發(fā)學(xué)生對生物現(xiàn)象的興趣和探究欲望。通過創(chuàng)設(shè)生活化的實驗教學(xué)情境,教師可以將教材內(nèi)容與日常生活相關(guān)聯(lián),從而激發(fā)學(xué)生對生物實驗學(xué)習(xí)的積極性。此外,教師應(yīng)該適當(dāng)精簡教材內(nèi)容,去除繁瑣的部分,著重講解難點知識,以便為學(xué)生提供更多的時間進行自主探究。在實驗教學(xué)中,高中生物教師要充分利用多媒體技術(shù)進行直觀的展示,創(chuàng)設(shè)實驗教學(xué)情境,這對提升實驗教學(xué)的有效性有很大幫助。多媒體技術(shù)的應(yīng)用不僅可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和動手欲望,還能夠增加實驗的趣味性,豐富實驗教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)形式,提高實驗教學(xué)效率。因此,教師應(yīng)不斷運用多媒體技術(shù),為學(xué)生提供更好的實驗教學(xué)體驗。
例如,在教學(xué)“使用高倍鏡觀察幾種細胞”實驗時,教師可以利用多媒體設(shè)備展示與高倍鏡觀察細胞相關(guān)的視頻或文章,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,激發(fā)他們的動手操作欲望。另外,對于“植物細胞的吸水和失水”實驗,教師可以建議學(xué)生適當(dāng)使用手機記錄實驗結(jié)果,以增加實驗的趣味性。相較于傳統(tǒng)的人工記錄,巧妙利用電子設(shè)備記錄的方式更省時,也更精準(zhǔn),能夠在一定程度上提高實驗效率,具有多重好處。
(二)強化實驗教學(xué)與理論教學(xué)的銜接
在高中生物教學(xué)中,教師重視實驗教學(xué)的開展,而核心素養(yǎng)課堂以學(xué)生綜合能力的發(fā)展為核心,讓學(xué)生在實驗過程中既能養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣,又能提升多方面的能力,所以核心素養(yǎng)課堂與高中生物實驗教學(xué)有著相同的教學(xué)目的。在核心素養(yǎng)下構(gòu)建高中生物實驗教學(xué)課堂符合該學(xué)科的特點,能夠全面發(fā)揮高中生物實驗教學(xué)的作用與價值,貫徹落實新課標(biāo)提出的教學(xué)要求。在課程設(shè)計上,教師應(yīng)確保實驗內(nèi)容與理論課程緊密相連,使學(xué)生在實驗中能夠直觀地理解和應(yīng)用所學(xué)的生物知識。此外,可以利用案例分析、模擬實驗等方式幫助學(xué)生建立起實驗與理論的聯(lián)系。例如,在釀造果酒的實驗教學(xué)中,可以首先在教室里將學(xué)生的不同的團隊實驗步驟以及試驗的結(jié)果進行演示,并結(jié)合相應(yīng)的結(jié)果來對團隊成員的操作進行理論與依據(jù)進行分析,以此達到將理論知識在試驗中鞏固下來的目標(biāo)。使學(xué)生從單純的聽說、背誦生物學(xué)試驗轉(zhuǎn)向動手思考。這既可以培養(yǎng)學(xué)生的思考能力,也可以培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力。總之,新的86e71a1695da6a2c09aa3b718444ed05生物學(xué)課程提倡研究性學(xué)習(xí),重視對中學(xué)生物學(xué)進行全面的素質(zhì)教育。為此,教師不僅要注重生物學(xué)的理論教學(xué),更要注重學(xué)生對生物學(xué)的認識和培養(yǎng)學(xué)生實踐能力的有機結(jié)合。
(三)注重教學(xué)內(nèi)容的系統(tǒng)性與綜合性
例如,在進行“光合作用與呼吸作用的比較實驗”教學(xué)時,主要內(nèi)容是通過比較光合作用和呼吸作用的差異,加深學(xué)生對這兩個過程的理解,這個實驗就可以展示教學(xué)內(nèi)容的系統(tǒng)性與綜合性。在進行實驗準(zhǔn)備時,教師可以準(zhǔn)備兩組綠色植物,如水蕨或小麥苗,將其中一組植物放在充足的陽光下,作為光合作用組,將另一組植物放置在黑暗中,作為呼吸作用組。在同一時間開始實驗,記錄開始的時間點,并每隔一段時間(如30分鐘)觀察并記錄兩組植物的狀態(tài),如光合作用組的葉片顏色、氧氣釋放情況等;呼吸作用組的葉片顏色變化、二氧化碳釋放情況等。在一定的時間后,比較兩組植物的變化,分析光合作用和呼吸作用的差異。
在這一過程中,教師提出一些問題,如“光合作用和呼吸作用的定義和原理是什么?光合作用和呼吸作用在植物體內(nèi)的位置和發(fā)生過程是怎樣的?光合作用和呼吸作用對植物和環(huán)境有什么影響?為什么光合作用需要陽光和二氧化碳,而呼吸作用需要氧氣?”引導(dǎo)學(xué)生進行思考,加深學(xué)生的印象。這個實驗涉及光合作用和呼吸作用這兩個重要的生物過程,通過對兩組植物的比較,學(xué)生能夠更加深入地理解這兩個過程的差異。同時,這個實驗結(jié)合了其他相關(guān)的概念,如光能轉(zhuǎn)化、氣體交換等,展示了教學(xué)內(nèi)容的系統(tǒng)性和綜合性。
(四)利用翻轉(zhuǎn)課堂,提升教學(xué)效率
在新課程改革的背景下,教師在教學(xué)過程中對學(xué)生也越發(fā)重視,因而在生物實驗教學(xué)實踐過程中,教師除了要督促與教導(dǎo)學(xué)生,還應(yīng)對學(xué)生的自主學(xué)習(xí)進行正確引導(dǎo),使學(xué)生在學(xué)習(xí)生物知識的過程中得到實踐的機會。在初中生物實驗教學(xué)過程中,翻轉(zhuǎn)課堂是對傳統(tǒng)教學(xué)模式的改變,學(xué)生在課下就可以實現(xiàn)對生物學(xué)科相關(guān)知識的學(xué)習(xí)。在翻轉(zhuǎn)課堂下,學(xué)生能夠完成對生物知識的分析與思考,而后就學(xué)習(xí)過程中存在的問題尋求教師的幫助,這樣才能培養(yǎng)出好的讀書習(xí)慣。在生物學(xué)實驗的過程中,實際操作是最關(guān)鍵的一部分,所以,老師要加強對實際操作的關(guān)注,把他們分成不同的小組,讓每個組的成員都有自己的職責(zé)。因為在試驗之前,學(xué)生們都對生物學(xué)實驗的操作過程和操作方法有了一個基本的了解,因此,老師可以要求他們自己編寫試驗報告,并按照試驗報告的程序去做。
比如,在學(xué)習(xí)“血液”這一內(nèi)容時,老師可以在課堂開始之前,安排一個“用顯微鏡觀察人類血液的永久性涂片法”,讓同學(xué)們通過觀察人類的紅細胞、白細胞,自己調(diào)節(jié)顯微鏡,自己觀察,觀察后畫出細胞的形態(tài),然后由組長報告試驗的運行狀況,并對試驗中出現(xiàn)的問題進行及時的反饋。老師根據(jù)同學(xué)們的總體學(xué)習(xí)狀況,將微課教學(xué)資源導(dǎo)入,增加有趣的教學(xué)內(nèi)容,讓教室氣氛變得活潑起來。同時,還可以挑選一些對顯微鏡的應(yīng)用和原理進行詳細說明的多媒體教學(xué)資源。在教學(xué)過程中,應(yīng)認真回答問題,使學(xué)員能夠熟練地運用計算機。在對植物細胞、動物細胞等樣品進行觀察時,老師要在一旁輔助,也可以讓有動手能力的同學(xué)積極參與,對試驗中出現(xiàn)的問題進行歸納和解決。通過分組討論,使同學(xué)們能更好地理解和掌握自己所學(xué)知識。這樣的“互助互助”模式使得“翻轉(zhuǎn)課堂”的教學(xué)效果得以提高。
四、結(jié)語
本文提出一系列針對高中生物實驗教學(xué)的有效性策略,包括教師在實驗前的準(zhǔn)備工作、在實驗過程中的分配等。可見,隨著新課程標(biāo)準(zhǔn)的改革,高中的生物學(xué)也越來越重視生物學(xué)的理論和生物學(xué)教科書的理論,因此,教師在教學(xué)中學(xué)生物學(xué)的過程中,應(yīng)該將生物學(xué)實驗和理論有機地融合起來;使學(xué)生既能了解生物學(xué)原理,又能培養(yǎng)學(xué)生的生物學(xué)試驗?zāi)芰ΑT谏飳W(xué)試驗的過程中,學(xué)生可以鍛煉自己的觀察能力和實踐能力,同時也可以從生物學(xué)的理論中獲得更多的知識。