罗凌云 刘世雄
(贵阳市第三实验中学 贵州 贵阳 550001)
摘 要:生物学是一门以实验为基础的自然科学,实验是生物学的生命与灵魂,生物学的理论和规律的形成源于实验,其发展更依赖于实验。生物学实验是学生获得感性知识的载体,是培养学生生物学核心素养的有效途径,学生通过生物实验探究,有利于科学思维和科学探究能力的形成和发展,本文通过实验教学实践研究,提出生物实验教学改进与创新的对策,旨在完善生物实验课程教学。
关键词:高中生物 实验课程教学 改进与创新
中图分类号 G133.91 文献标识码 A
引 言
教学实践证明,有效的生物实验探究,可以启迪学生认识生命的本质和运行规律,掌握生命科学的基本原理,体验科学探究,领会科学探究的精髓,形成严谨的科学思维;实现生命现象从抽象到具体、从微观到宏观的转化,这种教育模式符合学生的身心特点和认知规律;能有效的落实生物学学科核心素养。本文通过实验教学实践研究,提出生物实验教学改进与创新的对策。
1.生物实验的整合
生物教师依据生物课程标准和教材,遵循生物科学发展和学生成长的规律,分析章节内容的联系,创造性的使用教材,统一规划生物实验探究活动,将相关较强的实验进行整合,开展生物实验课程教学,实现生物教学模式的多样性,以适应学生成长的需要。生物实验整合可以按照实验仪器、实验材料、实验类型进行;通过整合既可以节约实验资源,又可以节约教学课时,实现实验课堂的高效。
例1.物质观察类实验的整合:人教版高中生物必修一 “检测生物组织中的糖类、脂肪质、蛋白质与观察DNA和RNA在细胞中的分布”这两个实验的共同点都要染色和使用显微镜,实验的关联很大,都集中的在第二章;根据课时安排,可以将物质鉴定和分布类实验进行整合。
例2.调查研究类实验整合:人教版教材中调查类实验有4个,选取其中一个去做;但实验教学过程要高标准、严要求,保证调查研究的教学质量,引导学生体验调查研究过程,促进学生形成研究思维、调查研究的方法等,以不变的模型应对多变的调查研究。
在实验整合时,教师认真研读课准和教材,分析实验之间的关联性,根据教学安排、学校条件、结合学生情况等,灵活地对实验内容进行设计,设计出最佳的实验整合方案,以达到实验教学效果的最优化。
2 寻找实验材料替代品
充分利用生活中廉价的器具和材料,实现就地取材、废物利用,设计一种高效的生物实验简易装置,解决实验室不对学生开发、实验仪器的短缺问题;又有利培养学生的实验探究能力,培养学生的创新意识,提高生物学核心素养;引导学生关注社会,增强学生废物再利用和保护环保的意识,培养学生创造性思维。例如《还原糖的实验》可以利用白菜帮子、花菜等白色的植物组织进行;《叶绿体中色素的提取和分离实验》利用校园中的绿色叶片进行;观察植物细胞失水和吸水的实验,可以利用黑藻来完成;在探究细胞大小与物质运输关系的实验中,可选用豆腐与红墨水进行等;在教学实践过程中,利用替代品完成实验的实例很多,实验效果很理想。但在寻求替代材料的时,严格遵循科学原理和新课程标准实施的要求,决不能加重学生学习任务,更不能影响实验结果的情况。
3 利用校园开展调查研究
校园内的生命现象是丰富多彩的,可以作为实验探究的对象,比如学生的遗传学现象,学校内的各种动植物等,可以进行相应的研究,且安全系数高,教师随时可以对学生进行指导,有利于学生掌握调查研究的方法。例如人类遗传病、种群密度的调查、物种丰富度调查等实验在校园内是可以完成的。
4 与高校合作,开展科技含量高的实验教学
高中生物学选修实验对设备和实验技术要求高,例如植物组织培养、基因工程、胚胎工程、物质提取、微生物的筛选和计数等,对实验设备要求高,但是绝大多数高中实验室没有配备PCR仪、光谱分析仪、超净工作台、恒温箱、组织培养室等实验仪器,没有条件开展选修教材的实验教学。与高校合作,利用高效实验设备和技术支持,开展选修实验,极大地提高了高中的实验教学水平,激发了学生对生命科学的探究热情以及学习的积极性。
5合理利用现代化信息技术
方便、快捷、高效的现代信息技术应用于生物实验教学中,使生物实验教学变得方便、快捷,动画和视频等资料,生动有趣,富有启发性,能使一些抽象难懂的实验现象变得直观而形象,能有效激发了学生学习的积极性,提升实验的准确性、安全性;而且实验视屏或动画可以循环播放,方便学生对实验过程进行分析,提高了教学效率。例如在观察植物有丝分裂实验教学中,可以利用多媒体播放植物细胞有丝分裂动画或模式图,可以弥补实验不能动态呈现有丝分裂过程的缺陷。
6 建立开放式性实验室
生物实验对学生开发,可以提高实验室的利用率,这一是新课程理念所提倡的,也是生物教学未来的一种教学模式,更是基于人的发展而进行的教学革新。在生物教材中,有许多联系生活实际的自主探究的实验,需要让学生根据自己进行实验探究的,例如:探究无机盐离子功能的实验设计,学校将实验室对学生开放,既能让学生理解所学知识,还可以培养学生的科学思维和科学探究能力。
结束语:
生物教师生物实验教学过程中,应不断学习,更新知识,转变观念,提升自己的专业素养,立足学科特色,对生物学实验课程通过系统分析,推进生物学实验改进和创新,实现实验改进和创新的标准化、科学化、特色化以及多元化,提高生物实验教学的数量和质量,促进学生科学思维和科学探究能力的发展,落实生物学核心素养,实现国家的育人目标。
参考文献
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本文为2019年贵阳市高层次创新型青年教师资助项目《高中生物实验课程资源的开发和利用的实践研究》的阶段性成果。