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摘 要:高中生物实验教学的传统式与探究式有相似之处,但也存在一定的区别。本文对此进行了分析与比较。
关键词:生物实验;传统式教学;探究式教学;比较
新一轮基础教育课程改革大力倡导在各科中,面向全体学生,开展多样化的探究式学习。以实验为载体的探究是生物教学最显著的特征。许多生物现象只有通过实验才能得到解释,生物学实验是学生获取生物知识的最有效手段之一,在对学生整体素质的提高方面,起到了非实验教学无法替代的作用。科学有效的实验教学方法在训练学生的基本技能,培养学生的观察、分析、综合能力和解决实际问题的能力,激发学生学习生物科学的兴趣等方面将起到至关重要的作用。
一、传统生物实验教学的反思
生物学是一门以实验为基础的自然学科,通过实验培养学生的观察、动手和综合能力,这无疑是当今大力推行素质教育所必需的。纵观传统的高中生物学实验,基本上以学生被动式验证性地完成整个试验过程,求证实验结果为主。学生通过实验达到什么目的,需要哪些器材,以及实验方法,教材都事先做了具体的规定。这固然对于培养学生实验基本技能有一定的作用,但是在培养学生主动探究,发现和创新能力上必然会受到限制,束缚了学生的创新性思维,兴趣下降,科学素养难以全面培养。虽然在验证性实验中学生也可以获得知识,但掌握的知识难以巩固,无法通过对知识的探究过程达到学会学习、主动学习的效果。另一方面,验证性实验对新知识本身蕴涵的潜在意义,以及新知识的组织与呈现方式挖掘不够,对学生的情感调动不够充分,大大削弱了实验教学在培养学生科学素养上的重要作用。对于教师而言,也容易变得思想僵化,使生动有趣的“生”物知识变成乏味的“死”物知识。在实际工作中,教师讲实验、学生背实验,教师在黑板上“画”实验,学生“想象”实验,教师用放录像、多媒体演示代替做实验的现象非常普遍。
二、生物实验探究式教学
1. 重视实验准备。高中生物学实验中,往往是教师做好了实验前的一切准备工作,学生在教师知道下完成相关的实验过程,往往忽略了学生对实验的准备。心理学家苏伯尔主张在正式学习新知之前,有必要向学生提供就一些他们比较熟悉的材料,让其事先学习这些材料。通过人为的措施将其中最能与新知建立联系的高度概括的观念“移植”到学生的认知结构中去,以确保学生在学习新知是能利用这些观念。实验教学也是如此。组织学生做探究性实验,教师既要成为学生的指导者、组织者、促进者,又要和学生平等参与实验研究,不能越俎代庖,将学生的研究引向既定的结论。应树立以学生发展为中心的教学理念,积极为学生提供信息,启发思路,介绍方法,引导质疑,探究和创新。培养学生独立思考的能力和创新精神,让学生在探究型实验过程中充分发挥自己的聪明才智。所以每次实验前,教师应给学生提供信息资料和背景知识,或这些知识获取的方法,鼓励学生筛选和提取有效信息。如在做“可溶性还原糖的鉴定实验”前,可先让学生查阅资料,思考①可溶性还原糖主要有哪些?②鉴定可溶性还原糖的试剂有哪些?③怎样选择实验材料能使效果更明显等问题。学生在搜集资料解决问题的过程中,既学会了获取知识,也扩展知识视野。
2. 创设探究情景。高中生物新教材教学大纲的课程目标明确指出,要使学生“学会科学观察和实验的方法,初步学会提出问题,做出假设,设计并进行实验,分析和处理实验数据,作出合理的结论”和“养成实事求是的科学态度,养成勇于探索、不断创新的精神与合作精神。”而探究实验的一般步骤即提出问题→做出假设→设计实验→完成实验→分析现象→得出结论。俗话说,万事开头难,往往发现一个问题比解决一个问题要难。因此,生物实验教学,首先要让学生学会观察,善于提问,增强学生问题意识。正如19世纪末达尔文通过对植物向光性现象的观察,深入思考,探讨植物向光性的原因,从而开启生长素发现的大门。所以,在平时生物实验教学中,要充分培养学生发现问题,提出问题的能力。例如在探究“植物细胞的吸水和失水”,通过日常生活中现象的观察:在做菜陷时,加入盐就有水分渗出;对农作物施肥过多,就会造成“烧苗”的现象。通过现象观察思考,引导学生提出问题,做出假设,同时让学生选择实验材料,设计实验,验证自己的假设是否正确。在得出结论后,进一步引导学生继续发现问题,如植物细胞会由于过多吸水而涨破吗?植物细胞在高浓度溶液中发生质壁分离还能复原吗?让学生充分挖掘问题的实质,实现知识和能力的迁移,学生通过主动学习与探索,能更好地理解知识,获取学问,而且学生通过实验探索,培养了科学研究方法和探究解决问题的能力,提高生物科学素养。
3.注重实验过程。倡导探究性学习是新一轮课程改革中的重要课程理念,其宗旨是改变学生的学习方式,突出学生的主体地位,生物教师不但应该接受这一理念,而且必须将这一理念体现到教学行为中去。探究性实验是在教师的启发下,由学生独立完成,经历了质疑、思考、动手、分析、解疑的过程,符合中学生认知事物的规律。利于学生把已有的生物学知识系统化,整体化,从而转化为发现问题、探究问题、解决问题的能力。加强学生科学研究方法的训练是提高学生科学素养的重要组成部分,能够为学生的整体素质优化增添坚实丰厚的生长点。如在“叶绿素的分离和提取实验”操作过程中学生可能会遇到许多问题,教师可以因势利导巧妙地将问题设计成新的探究点,让学生探索,比如:滤纸条的制作时为什么要剪去两个角?用滤液划线时为什么要细、要齐等探究问题的提出,会促使学生设置必要的对照实验,并从中得出结论。又如在指导学生根据生态平衡的原理制作了一个生态球。完成后,提出几个问题让学生思考:①本生态球是密封的,为什么其中的生物能较长时间生存?②如果把生态球放在黑暗的地方,一段时间后将会出现什么后果?③如果生态球放入过多的鱼,后果又将如何?进一步引导学生继续探究。通过实验探究,把知识真正内化,培养了学生提出问题、解决问题的能力,加深了对知识迁移的能力,很好的促进学生科学素养的发展。
4.重视学生参与。传统的教学重结论轻过程。只是一种形式上走捷径的教学,它无法展示学生聪明才智、形成独特个性。而具备良好的科学态度,能使学生客观,实事求是地开展科学实验。求实、创新、协作、奉献的科学精神是学生不断探求真理,发现科学事实,解决新问题的支柱。从当前中学生物学教学现状来看,教师对实验的重视还不够,在实际工作中往往得不到落实,纸上谈兵,以讲代做,功利主义盛行。殊不知科学实验是实实在在的,来不得半点虚假。在生物学探究性实验教学中,不仅是让学生通过实验获得知识,更重要的是在实验过程中培养学生的科学态度和科学精神。因此教师要强调学生参与实验的重要性,同时不应该只关注实验的成功与否,而是要真正了解学生在实验过程中遇到的问题,以及对问题的分析。所以对实验的结果分析尤为重要,尤其是失败的结果。如观察细胞分裂实验,在显微镜视野里,几乎看不到分裂相细胞,试分析其原因。引导学生思考:①从取材角度看,可能是没有取准生长点部位导致的;②从步骤及操作角度看,可能是没有压片过程导致标本太厚,看不到单层细胞;③从显微镜使用角度看,可能是没有移动寻找。 又如质壁分离后进行复原时发现复原效果较差,其原因可能有哪些?引导学生分析可能原因:①蔗糖溶液在配制时,浓度过大,质壁分离强烈,细胞失水过多而死亡;②质壁分离时间长了,未及时复原,细胞死亡;③滴入清水次数少或只滴入一次。所以,在实验过程中,分析实验结果比得出结论更重要。通过探究实验,充分培养学生尊重事实,严谨治学和追求科学、坚持不懈的科学态度,也让学生了解到科学实验的艰辛、复杂,有利于学生在亲身经历实验过程中磨练出求实、探索、创新、协作的科学精神。
总之,现代生物科学的发展尤其依赖于科学实验。将探究式教学引入生物教学,尤其是与生物实验教学相结合,是生物教学改革的重要内容。在生物教学中,学生实验、实习和观察等实践环节对学生掌握生物学知识、科学方法、培养能力和形成科学素养都有至关重要的作用。
参考文献
[1] 郑春和.浅谈高中生物学的探究性实验[J].生物学通报,2003,38(9):31.
[2] 朱正威,赵古良.生物1分子与细胞[S].江苏:人民教育出版社,2007:101-102.
[3] 刘恩山.普通高中生物学课程与探究性学习[J].生物学通报,2004(1):27-29.
[4] 方红峰.实验教学在新课程中地位和作用的再认识[J].中国教育技术装备,2006(10):6.
关键词:生物实验;传统式教学;探究式教学;比较
新一轮基础教育课程改革大力倡导在各科中,面向全体学生,开展多样化的探究式学习。以实验为载体的探究是生物教学最显著的特征。许多生物现象只有通过实验才能得到解释,生物学实验是学生获取生物知识的最有效手段之一,在对学生整体素质的提高方面,起到了非实验教学无法替代的作用。科学有效的实验教学方法在训练学生的基本技能,培养学生的观察、分析、综合能力和解决实际问题的能力,激发学生学习生物科学的兴趣等方面将起到至关重要的作用。
一、传统生物实验教学的反思
生物学是一门以实验为基础的自然学科,通过实验培养学生的观察、动手和综合能力,这无疑是当今大力推行素质教育所必需的。纵观传统的高中生物学实验,基本上以学生被动式验证性地完成整个试验过程,求证实验结果为主。学生通过实验达到什么目的,需要哪些器材,以及实验方法,教材都事先做了具体的规定。这固然对于培养学生实验基本技能有一定的作用,但是在培养学生主动探究,发现和创新能力上必然会受到限制,束缚了学生的创新性思维,兴趣下降,科学素养难以全面培养。虽然在验证性实验中学生也可以获得知识,但掌握的知识难以巩固,无法通过对知识的探究过程达到学会学习、主动学习的效果。另一方面,验证性实验对新知识本身蕴涵的潜在意义,以及新知识的组织与呈现方式挖掘不够,对学生的情感调动不够充分,大大削弱了实验教学在培养学生科学素养上的重要作用。对于教师而言,也容易变得思想僵化,使生动有趣的“生”物知识变成乏味的“死”物知识。在实际工作中,教师讲实验、学生背实验,教师在黑板上“画”实验,学生“想象”实验,教师用放录像、多媒体演示代替做实验的现象非常普遍。
二、生物实验探究式教学
1. 重视实验准备。高中生物学实验中,往往是教师做好了实验前的一切准备工作,学生在教师知道下完成相关的实验过程,往往忽略了学生对实验的准备。心理学家苏伯尔主张在正式学习新知之前,有必要向学生提供就一些他们比较熟悉的材料,让其事先学习这些材料。通过人为的措施将其中最能与新知建立联系的高度概括的观念“移植”到学生的认知结构中去,以确保学生在学习新知是能利用这些观念。实验教学也是如此。组织学生做探究性实验,教师既要成为学生的指导者、组织者、促进者,又要和学生平等参与实验研究,不能越俎代庖,将学生的研究引向既定的结论。应树立以学生发展为中心的教学理念,积极为学生提供信息,启发思路,介绍方法,引导质疑,探究和创新。培养学生独立思考的能力和创新精神,让学生在探究型实验过程中充分发挥自己的聪明才智。所以每次实验前,教师应给学生提供信息资料和背景知识,或这些知识获取的方法,鼓励学生筛选和提取有效信息。如在做“可溶性还原糖的鉴定实验”前,可先让学生查阅资料,思考①可溶性还原糖主要有哪些?②鉴定可溶性还原糖的试剂有哪些?③怎样选择实验材料能使效果更明显等问题。学生在搜集资料解决问题的过程中,既学会了获取知识,也扩展知识视野。
2. 创设探究情景。高中生物新教材教学大纲的课程目标明确指出,要使学生“学会科学观察和实验的方法,初步学会提出问题,做出假设,设计并进行实验,分析和处理实验数据,作出合理的结论”和“养成实事求是的科学态度,养成勇于探索、不断创新的精神与合作精神。”而探究实验的一般步骤即提出问题→做出假设→设计实验→完成实验→分析现象→得出结论。俗话说,万事开头难,往往发现一个问题比解决一个问题要难。因此,生物实验教学,首先要让学生学会观察,善于提问,增强学生问题意识。正如19世纪末达尔文通过对植物向光性现象的观察,深入思考,探讨植物向光性的原因,从而开启生长素发现的大门。所以,在平时生物实验教学中,要充分培养学生发现问题,提出问题的能力。例如在探究“植物细胞的吸水和失水”,通过日常生活中现象的观察:在做菜陷时,加入盐就有水分渗出;对农作物施肥过多,就会造成“烧苗”的现象。通过现象观察思考,引导学生提出问题,做出假设,同时让学生选择实验材料,设计实验,验证自己的假设是否正确。在得出结论后,进一步引导学生继续发现问题,如植物细胞会由于过多吸水而涨破吗?植物细胞在高浓度溶液中发生质壁分离还能复原吗?让学生充分挖掘问题的实质,实现知识和能力的迁移,学生通过主动学习与探索,能更好地理解知识,获取学问,而且学生通过实验探索,培养了科学研究方法和探究解决问题的能力,提高生物科学素养。
3.注重实验过程。倡导探究性学习是新一轮课程改革中的重要课程理念,其宗旨是改变学生的学习方式,突出学生的主体地位,生物教师不但应该接受这一理念,而且必须将这一理念体现到教学行为中去。探究性实验是在教师的启发下,由学生独立完成,经历了质疑、思考、动手、分析、解疑的过程,符合中学生认知事物的规律。利于学生把已有的生物学知识系统化,整体化,从而转化为发现问题、探究问题、解决问题的能力。加强学生科学研究方法的训练是提高学生科学素养的重要组成部分,能够为学生的整体素质优化增添坚实丰厚的生长点。如在“叶绿素的分离和提取实验”操作过程中学生可能会遇到许多问题,教师可以因势利导巧妙地将问题设计成新的探究点,让学生探索,比如:滤纸条的制作时为什么要剪去两个角?用滤液划线时为什么要细、要齐等探究问题的提出,会促使学生设置必要的对照实验,并从中得出结论。又如在指导学生根据生态平衡的原理制作了一个生态球。完成后,提出几个问题让学生思考:①本生态球是密封的,为什么其中的生物能较长时间生存?②如果把生态球放在黑暗的地方,一段时间后将会出现什么后果?③如果生态球放入过多的鱼,后果又将如何?进一步引导学生继续探究。通过实验探究,把知识真正内化,培养了学生提出问题、解决问题的能力,加深了对知识迁移的能力,很好的促进学生科学素养的发展。
4.重视学生参与。传统的教学重结论轻过程。只是一种形式上走捷径的教学,它无法展示学生聪明才智、形成独特个性。而具备良好的科学态度,能使学生客观,实事求是地开展科学实验。求实、创新、协作、奉献的科学精神是学生不断探求真理,发现科学事实,解决新问题的支柱。从当前中学生物学教学现状来看,教师对实验的重视还不够,在实际工作中往往得不到落实,纸上谈兵,以讲代做,功利主义盛行。殊不知科学实验是实实在在的,来不得半点虚假。在生物学探究性实验教学中,不仅是让学生通过实验获得知识,更重要的是在实验过程中培养学生的科学态度和科学精神。因此教师要强调学生参与实验的重要性,同时不应该只关注实验的成功与否,而是要真正了解学生在实验过程中遇到的问题,以及对问题的分析。所以对实验的结果分析尤为重要,尤其是失败的结果。如观察细胞分裂实验,在显微镜视野里,几乎看不到分裂相细胞,试分析其原因。引导学生思考:①从取材角度看,可能是没有取准生长点部位导致的;②从步骤及操作角度看,可能是没有压片过程导致标本太厚,看不到单层细胞;③从显微镜使用角度看,可能是没有移动寻找。 又如质壁分离后进行复原时发现复原效果较差,其原因可能有哪些?引导学生分析可能原因:①蔗糖溶液在配制时,浓度过大,质壁分离强烈,细胞失水过多而死亡;②质壁分离时间长了,未及时复原,细胞死亡;③滴入清水次数少或只滴入一次。所以,在实验过程中,分析实验结果比得出结论更重要。通过探究实验,充分培养学生尊重事实,严谨治学和追求科学、坚持不懈的科学态度,也让学生了解到科学实验的艰辛、复杂,有利于学生在亲身经历实验过程中磨练出求实、探索、创新、协作的科学精神。
总之,现代生物科学的发展尤其依赖于科学实验。将探究式教学引入生物教学,尤其是与生物实验教学相结合,是生物教学改革的重要内容。在生物教学中,学生实验、实习和观察等实践环节对学生掌握生物学知识、科学方法、培养能力和形成科学素养都有至关重要的作用。
参考文献
[1] 郑春和.浅谈高中生物学的探究性实验[J].生物学通报,2003,38(9):31.
[2] 朱正威,赵古良.生物1分子与细胞[S].江苏:人民教育出版社,2007:101-102.
[3] 刘恩山.普通高中生物学课程与探究性学习[J].生物学通报,2004(1):27-29.
[4] 方红峰.实验教学在新课程中地位和作用的再认识[J].中国教育技术装备,2006(10):6.