基于科学探究思维培养的高中生物实验教学途径

发表时间:2021/7/13   来源:《中小学教育》2021年第3月7期(下)   作者:马中军
[导读] 随着时代的不断进步以及社会的不断发展,人们越来越意识到开展教育对于国家振兴的重要意义。

        马中军
        宁夏固原市第一中学 邮编 756000
        摘要:随着时代的不断进步以及社会的不断发展,人们越来越意识到开展教育对于国家振兴的重要意义。新课改更是指出各阶段、各学科的教学工作开展,相关教师都要立足学科核心素养教学新理念,创新教学方式,培养更能满足现代社会需求的人才。其中,对于高中生物实验教学的开展来说,要求教师们在开展教学活动的过程中,要以激发学生的科学探究思维为主要教学目标,实现学生学科技能的有效提高。本文主要就基于科学探究思维培养的高中生物实验教学作论述。
        关键词:高中生物;实验教学;科学探究思维;培养
前言:
        生物学是一门自然学科,主要研究一些生物现象以及对一些生活活动规律进行探究,对于学生的科学思维培养具有重要作用。而在具体的高中生物教学过程中,实验教学是重难点部分,但是很多教师没有意识到开展实验教学对于学生科学探究思维培养的重要意义而忽视了一些重要实验课程的开展,只要要求学生对相关实验原理、实验步骤以及实验结论进行记忆来应对考试。针对这种情况,从事相关高中生物教学的教师们要意识到开展实验教学对于学生生物学习具有的意义。
        一、深入挖掘教材,通过经典实验培养学生的科学探究能力
        教师在开展对学生的实验教学的过程中要利用好教材内容,通过深入挖掘教材相关实验版块内容,结合一些经典实验的教学培养学生优秀的科学探究思维能力。从事相关高中生物教学的教师们要注重在实际开展实验教学之前加强对学生的理论教学,在此基础上开展实验,效果会更好。针对一个崭新的生物实验内容,教师首先要为学生介绍该实验的实验背景,包括国内外的研究进展、实验原理以及实验方向,加深学生对相关实验的了解,避免学生什么都不知道就开展实验导致实验效果不佳。其次,由于一些生物实验涉及到的内容较为复杂且实验步骤难度较大,教师要在学生自主开展实验之前利用专门的时间为学生梳理实验思路,让学生在对实验难度有了清晰的了解之后开展实验效果会更好,对于学生科学探究思维能力的培养也起着积极的促进作用。
        以高一必修二《第1章 遗传因子的发现》中《第1节 盂德尔的豌豆杂交实验(一)》的教学为例,教师首先要通过仔细研读教学大纲明确教学目的是要让学生了解孟德尔的一对相对形状的杂交实验相关并且对其得出的分离定律进行理解与掌握。其次是通过教学让学生学习孟德尔进行遗传实验的科学方法以及相关的创新思维,除此之外就是要通过教学让学生能够利用所学知识对一些生活中常见的遗传现象进行解释。首先教师可以利用多媒体教学软件为学生展示孟德尔相关图片,包括其生活照片的展示以及开展实验的照片展示,以此激发学生进行学习的兴趣。然后教师可以先为学生介绍一下孟德尔:他是奥地利伟大的生物学家,还有一重身份是神父,他是遗传学的奠基人,也被人们称为“现代遗传学之父”,他经过实验发现了遗传学三大定律之中的两大定律,包括分离定律以及自由组合定律,学生在对孟德尔有了了解之后才能够有兴趣对其的研究进行学习。


        二、让学生自主开展生物实验,培养学生进行科学探究的能力
        区别于生物学科理论教学,实验课程的开展学生能够更加直观地观察到实验结果,对于学生科学探究思维的培养具有重要意义。基于此,教师在实际开展实验教学的过程中要避免长期采用演示实验的教学方式,要尽可能多地为学生争取自主开展生物实验的时间以及空间,让学生能够自主参与到生物实验过程中去,通过所学生物知识明确实验目的并自主设计实验步骤。这样的实验教学过程学生的生物学科学习积极性得以充分调动,同时学生的科学探究思维能力也会在一定程度上得到促进。
        以高二生物选修一《专题4 酶的研究与应用》的教学为例,本专题的教学内容分为三个方向,课题1果胶酶在果汁生产中的作用;课题2是探讨加酶洗衣粉的洗涤效果;课题3是研究酵母细胞的固定化。针对前两个课题内容与学生的实际生活息息相关,学生想要进行探究学习的兴趣也会更加浓厚,教师可以利用周末的时间开展相关实验的教学,在此之前教师要先沟通好实验场地以及实验器材,保证学生的实验能够顺利进行。在正式开展实验之前教师可以让学生根据自己的兴趣爱好选择自主实验的内容,包括果胶酶在果汁生产中的作用以及探讨加酶洗衣粉的洗涤效果方向。学生经过小组讨论得出果胶酶在果汁生产中的作用的实验步骤包括制备果酱——制备酶液——恒温水浴——酶促反应进行——收集果汁并重复实验内容,学生在明确了实验目的以及实验步骤之后自主开展实验,对于相关知识点的掌握会更加牢固,除此之外,学生的科学探究思维能力也会在此过程中得到激发。
        三、开展课外实验,培养学生的科学探究精神
        从事相关高中生物教学的教师们在开展生物实验教学的过程中不要仅仅局限于书本内容,教师可以多多为学生开展一些课外实验,让学生独立设计实验,在此过程中引导学生利用所学知识与实验结合起来,以此扩宽学生的生物视野,让学生的科学探究精神得到充分激发。
        例如,在教学高二生物选修一《专题4 酶的研究与应用》中课题3研究酵母细胞的固定化时,教师首先要为学生介绍相关的实验背景:1969年世界上第一次将氨基酰固化,并用来实现氨基酶的分解,自此固定酶以及固定化细胞技术就得到了广大生物学者的关注。其次,教师要为学生介绍一些常见的固定化技术,包括包埋法、吸附法、以及结合法,让学生根据自己的兴趣点进行深入学习并自主设计实验。在此过程中,教师要时刻关注学生的实验进展并对学生在开展实验过程中遇到的问题及时进行解答。
总结:
        综上所述,高中生物作为一门实践性较强的课程,实验课的开展不仅能够帮助学生更好地理解并掌握课堂所学理论知识,对于学生科学探究思维的培养以及动手实践能力的培养有起着至关重要的作用。所以,从事相关高中生物教学的教师们务必意识到开展实验教学课程对于学生生物学科知识学习具有的重要意义,并在实际的教学过程中深入挖掘教材实验内容,帮助学生建立起一定的科学探究思维。
参考文献:
[1]刘朝进.基于科学思维发展的高中生物学探究性实验教学[J].中学生物教学,2021(2):21-23.
[2]葛博.高中生物教学中学生科学思维的培养浅谈[J].延边教育学院学报,2021,35(1):180-183.
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