浅谈新课改下高中生物实验教学的有效性
泸县四中 杜燕红
内容提要:
随着新课改的实行,高中生物实验在生物教学中越显重要,因此,在生物实验教学中,教师对相关实验教学的效果及学生对实验内容的接受程度和自身能力的培养均很重要。为了提升高中生物实验教学的有效性需从教师和学生两个角度来考虑:打破传统的讲授教学模式,以学生为主导,在实验理论基础扎实的情况下,提出可提高高中实验教学的有效性手段,进而提升教师的教学质量及学生的综合能力。
关键词:高中生物、实验教学、有效性
1. 高中生物实验教学现状分析
实践是检验真理的唯一标准。在目前飞速发展的时代,不论是国外和国内,科学技术才是竞争的核心。那么人才的培养就是关键,归结结底科技竞争就是教育上的竞争[1]。
高中阶段是培养学生动手能力及思维能力的重要阶段,物理、化学、生物就是可达到此目的的三个学科[2]。自高中新课改以来,各科教师积极应对,不断提升自我以提高教学效果。但是在实验教学方面依旧存在很多问题,并且对教师来说也一个难啃的“骨头”,其中包括就生物实验教学[3-6]。就拿近两年的高中生物实验会考来讲,本人担任了所在学校“生物组织中蛋白质检测”实验的考官。在监考过程中发现文科生动手能力很差,三分之二的学生对自己抽考到的实验内容不知所措,双缩脲试剂A、双缩脲试剂B都分不清,添加顺序也不清楚。有少数同学甚至不知道蛋清稀释液就是待测溶液。理科生整体情况相对较好,但是对实验细节的把控不到位,比如:不用量筒测量2ml的待测组织液、有些同学甚至直接在量筒中进行反应、双缩脲试剂A和双缩脲试剂B的用量不清楚。整个实验考试能完整并准确完成实验的同学不到五分之一。此外,其他实验的考试情况,也不容乐观。实验考试的内容也是高考内容的一部分,学生理论不扎实,别更说实践操作了。这不仅涉及到教学质量、学生自我能力的提升,更关系到未来生物科学领域方面人才的培养。
鉴于此情况,我们必须加强实验教学,提高实验教学的有效性。本文将以个人浅短的教学经验、对老教师的访问、咨询其他学校相关情况、文献研究等渠道进行高中生物实验教学有效性的分析。
2. 影响高中生物实验教学有效性的因素
生物实验有效性主要是指教师在遵循教育的基础上,通过有效的生物实验理论知识讲解、实验教学的课前准备、实验评价模式,尽可能的降低时间、精力和物力投入,高效的完成教学任务,使学生在知识、能力、情感上均得到发展[7-9]。在实验教学过程中,需要教师和学生的高度配合,否则只有一方努力达到的效果均不明显,即低效性。在整个实验教学中影响因素分为以下三个方面。
第一,实验教学观念老旧。在多数的实验教学中往往均是以掌握实验理论、过程、结论为主,认为实验只是教材理论知识的补充[10]。事实上,教师在实验教学中发挥着很重要的作用,若教学观念依旧停留如此,实验教学将得不到有效提高,因此教师应更新对实验教学的观念[11]。
第二,不能充分体现学生的主体地位。在实际的实验教学中,有些具备条件的实验,也只是教师在讲台上演示一遍,学生观看或者认为实验过于简单,不需要实验。简单的实验学生易掌握,而对实验过程复杂繁琐的实验,学生在接受新知识的基础上还要快速观察教师的演示过程,得到的效果并不明显。有些实验,不仅复杂,还不具备进行实验操作的条件,学生接触不到实验,不能彻底理解,只能对实验的相关内容进行死记硬背。整个过程中,教师作为主导,学生一直处于被动,这样积累多个实验后,学生所记忆的内容会发生混淆,如此既不能提高教学质量,也不能培养学生的能力,使得实验教学有效性难以提升。
第三,实验教学方式单一。由于实验设施及其他因素的限制,教师的实验教学方式多数为理论讲授法,但是新课改后的实验种类是多样性的,除了理论型实验外,还有探究性实验等。教学方式是多元化的,教师应该顺应时代的变化,以提升实验教学质量为目的而学习新技能。对于实验教学来说,传统的讲授法不能让学生充分理解实验原理,在面对不同类型探究性实验时没有逻辑思考的能力。
此外还有其他多种因素影响,如:教师的实验专业素养待提高、只重视成绩,忽视学生能力的培养、学生对实验不感兴趣等。
2. 提高高中生物实验教学有效性手段
针对上述提出的三点影响因素,提出对应的手段以提高生物实验的有效性。
首先,在新课改下,教师需更新实验的观念。实验教学的效果不仅仅是教师教学上自我价值的体现,还是学生综合能力的提升。教师应重视实验教学,学生也应正确对待实验操作。
其次,教师在实验教学中,应以学生自我思考,主动探究为主,教师引导为辅。教师在课前认真备课,设计具有逻辑性的引导模式。课中利用不同的方式引起学生的学习积极性,如实验模型、播放小视频等方式。课后针对不同班级的反应及学习情况进行反思总结,并及时做出改进。
最后,在实验教学模式的选择方面应该多元化。除了传统讲授法外,还可将课堂主导性交给学生,让学生讨论完成,并让多个小组选一名代表阐述小组的成果,进行PK。巧妙利用媒体等方式,如:教学模型、课件、实验视频等让学生在学完理论基础知识后,对实验有清晰的认知,然后再组织学生去实验室进行实际操作。这样可提高学生在实验室实际操作的效率。做完实验学生需写实验报告进而达到巩固实验内容的效果,从而提高效率。
在实验教学中存在的其他因素,教师在授课之前应自己先操作,并规范实验动作,考虑实验过程中的多种因素。还应考虑到学生是否对实验本身真正感兴趣,有些学生只是单纯的想玩,在实验室胡乱操作,导致实验室很混乱等情况[12]。
4. 提高高中生物实验有效性实验的教学案例分析
实验“植物细胞的吸水和失水”案例分析”
设计理念:新课改倡导的是探究性学习,让学生成为主体,使其主动探究,勤于思考,积极动手。
教材分析:该实验是高中生物必修一第四章第一节《物质跨膜运输的实例》中的探究性实验,在前面哺乳动物红细胞制备细胞膜实验的基础上进一步分析,可培养学生知识综合应用以及分析问题的能力,同时还需巩固显微镜的用法。
学情分析:动物细胞吸水涨破学生已经掌握,失水皱缩不易理解,但是可以联系实际生活,如吃了咸瓜子后,嘴唇和口腔粘膜发生了什么样的变化,进而去理解失水皱缩。动物细胞和植物细胞情况相同吗?进而引导学生去探究植物细胞的吸水和失水。
教学目标:从知识掌握,到综合能力提升,再升华到情感。
教学重难点:质壁分离的内因和外因
实验教学准备:课件、板书、实验视频、 洋葱;蔗糖(0.3g/ml);蒸馏水、载玻片,盖玻片,显微镜等
实验操作:在上节课利用课件、板书、实验视频讲授了理论之后,本节课带领学生进入实验室实际操作。学生每两人一组,做实验之前,用3分钟时间回顾理论知识,并展示植物细胞模式图(图1)。方法步骤参照课本62页。在实验开始时,制作装片也是一个挑战,选择什么部位以及取下的外表皮过厚均不能达到实验目的。可以巧妙的将洋葱切成小块,再取外表皮。实验分为3次观察。第一次为加清水在低倍显微镜下观察观察洋葱细胞的形态(图2,液泡的大小),第二次加蔗糖在低倍显微镜下观察质壁分离的形态(图3,液泡明显发生了变化),第三次再加清水在低倍显微镜下观察观察质壁分离复原的情况(又恢复到图2的情况)。
图1
在整个实验过程中,每个小组均出现了不同的问题,如:观察不到质壁分离复原等,并积极探讨得出不同结果的可能性,进而再次进行探究性实验,验证自己的猜想。
图2 图3
在完成课本实验的基础上,部分同学探究了不同浓度的蔗糖溶液对洋葱细胞失水和吸水的情况,部分同学探究了KNO3溶液对洋葱细胞失水和吸水的情况,部分同学探究了植物细胞是否会像动物细胞一样吸水涨破,效果显著。并完成了教材配套实验本的填写。
本课时完成后,学生不论是理论知识还是实验相关知识均掌握不错。以本人(A组:理论和实验均完成,再做习题)和另外一位老师(B组:理论知识完成后直接做习题)所带三个不同层次的班级相比,课后作业10个选择题,2道大题。A组尖刀班93%的同学全对,B组组尖刀班88%的同学全对。A组实验班83%的同学全对,B组实验班76%的同学全对。A组普通班72%的同学都对,B组普通班66%的同学都对。效果显而易见。本实验是高中生物的第一个探究性实验,通过本次完整的探究性活动,学生可在提出问题、做出假设、实验设计等环节得到一定的体验和感悟,从而为完成后面各章节的探究性实验打下一定的基础。
5. 展望
高中实验教学的地位越来越重要,不论教师还是学生都应对实验提高重视度。教师在提升自我实验素养的情况下,用多种方式引起学生的注意,激发学生的兴趣,让学生能自主进行探究实验。学生的探究能力和科学素养的培养是一个长期积累的过程与任务,在今后的教学过程中,还需要不断的努力以提高生物实验教学的有效性。
参考文献
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[12]庄伟娥. 高中生物实验教学有效性思考[J]. 教育教学论坛, 2014(38):253-254.
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