高三生物实验教学中的“动作”探讨

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  高三生物实验教学中传统教学思想强大的统治着,笔者在对常山、萧山、衢州、绍兴等地教师的一份《高三生物实验教学现状的调查》中,发现几乎没有学校开设学生实验,都以讲练实验专题为主来实行实验教学。而生物高考不再考查课本上现成的实验,拓展型和自主设计实验成为实验试题的主流,对学生实验能力的考查侧重实验的改进与评价能力、实验的设计能力。如何实现学生能力的发展成为实验教学的突破口。
  
  一、动作的含义
  
  这里的动作是广义的概念,泛指动手、动口、动脑。在动作中实现情感的体验、知识的增长、能力的发展。动作包括资料的收集、实验的设计、实验的操作、实验成果的呈现。
  
  二、动作的实现
  
  高三生物实验教学必须重视两个事实,其一是学生的时间紧迫,在高考的强势下,任何活动的开展都会变得异常困难;其二是生物实验的特点,实验的进行比较的复杂,很多实验根本无法开设,周期又比较长。高三学生实验动作的实现在这种夹缝中,艰难行走是必然的。但是,这不能成为阻碍新思想产生的理由。笔者在不断地践行着。
  根据高三生物第一轮复习进程我设计了以下四类实验:
  


  1.在不知不自觉中进行生物实验。新课程强调三“贴近”:贴近生活、贴近实际、贴近思想。这就要求教师要让课堂活起来,充满生命活力,让学生主动、生动、活泼地发展。要追求生活与知识的和谐。知识缘于生活还要回归生活,教师要把课本中的学习内容巧妙的转化为学生自己身边的事,让他们感到学习的知识与自己息息相关,从而唤起他们的热情。学生知识的获得能力的发展往往是在不知不觉中完成。
  案例一:植物拯救
  我们办公室有盆盆栽由于某种原因出现了病症,于是我叫来班级的一个学习小组5人,叫他们把这盆植物拿回去,想尽办法救活他们,并记录你们采取的措施与实施的结果。
  学情分析:高三的学生已经有了一定的生物学知识,对于植物出现的病症也具备能力去分析。但是他们缺少的是实践的能力,缺少的是动手的机会。在这个时候安排这个实验的用意是:把这两个盆栽放在班级里拯救,有许多眼睛注视着他们,这无形之中是他们完成这个的任务的最大的动力。这盆植物是由于缺水缺光照,同时在办公室同事的不断用茶水浇灌导致植物根部有问题。但是这盆植物如果救活在不久将会开花而且很漂亮。如果他们能救活并放在教室里面,我想这将给整班同学以生命的洗礼,使他们真正感受到生命的魅力,更加热爱自己的生活,给高三枯燥的学生生涯添上彩色的一笔。
  实施过程:
  第一天得到这个任务之后,学生一片茫然,不知道做什么。我叫他们拿回去再说。由于是小组合作,他们有一起讨论的机会,这给了他们认知的可能。
  第二天他们就找到了我了,疑问是:我们不知道这个植物是怎么回事,有的说是缺水,有的说是缺肥,有的说是没有光照。就这么盆植物,我们怕会把它弄死了。我的答复是:一,植物是生命,你们不能轻易给它施加某种措施,这很有可能导致它的死亡;二,这盆植物如果真的已经是病入膏肓了,死了也是没有办法的;三,建议你们可以先调查病因入手,同时给它生命必须的条件。
  大约过了两天,我在办公,他们来我办公室,说想借我的电脑用下。开始我还不知道他们要干什么。原来他们是想查找一些有关植物病因和植物习性的资料。我们学校专门有一个盆景种植基地,其中有一位已经退休的数学老师,由于比较喜欢植物,学校专门聘请他为学校的绿化专家,专门养殖一些盆景,绿化校园。他们当然也想到了这个可以利用的“资源”。
  大约又过了两个星期,他们找到我说有盆植物快要死了,问我怎么办。我跑过去一看,植物发黄开始萎缩了。我赶紧叫他们把黄叶去掉,并移栽到植物园里面,结果还是死了。
  我要求他们写出报告,下节课向全班同学汇报。
  以上实验让学生知道如何进行观察,并通过观察来发现和分析问题,如何搜集(查阅和利用)文献资料,如何设计和进行实验,如何整理数据和撰写报告,这个实验无论他们是否拯救成功,他们都将得到很多:增长了知识,培养了情感,发展了能力。当然这需要教师对实验的精心设计,由于是初次尝试,做得还有许多不足的地方。
  2.在探究实验中体验独创之魅力。未来学家奈斯在《大趋势》一文中指出:“处于伟大变革时代,我们最需要创造力和创造精神。”开放探究式实验对于学生,就是创造。从数据到概念,其中的问题选择、实验设计、问题分析、数据解释,全由学生自己在操作,从而激发了学生的学习兴趣,激励学生去探索、去创新,磨练了学生克服困难、追求成功的意志。当然要有指导地实施实验探究,使之构成一种不至于给学生带来失误、又不占用太多的时间、有利于学生掌握系统知识的生物实验。
  案例二:2006全国卷I30小题中一个关于验证叶片在光合作用和呼吸作用过程中有气体的产生和消耗实验,我想让学生探究一下:给一个小组5个人一些实验材料与用具,打孔器、注射器、小烧杯、台灯,开放实验室让他们课余的时间到实验室进行实验。设计实验实现先让叶片下沉与水中,然后让它浮起来。探究光照强度与光合作用的关系。我给了他们一张表。
  


  用打孔器取相同面积的叶片若干;
  将叶片置于注射器内,加入清水,排干空气;
  堵住注射器前端的小孔,拉动活塞,反复操作,直到原来漂浮的叶片沉入水底;
  将一小烧杯倒入富含CO2的清水(事先通过吸管向水中吹气),将叶片放入水中;
  将烧杯置于台灯下,观察台灯距离烧杯的高度不同,对叶片漂浮起来的时间长短有什么影响;
  制作台灯距离烧杯的高度与叶片漂浮起来的时间长短变化的曲线。
  3.在动手实验中感受生命。学生的思维离不开实践活动。操作学具可以开发利用右脑,促进左、右脑的协调发展,又能让学生智力的内部认识活动从形象到表象再到抽象,促使认识的内化,促进知识结构的形成和学习技能的提高,从而达到智慧的生长和创造力的凸现。瑞士的教育理学家皮亚杰说的“知识来源于动作”和苏联教育家苏霍姆林基说的“儿童的智慧他手指尖上”讲的就是这个道理。
  在大学里做过脊蛙反射实验,印象挺深刻的。我也让其中一个小组进行这个實验。这个的实验我同样叫一个小组5人完成。其中两个同学做实验材料的准备,包括青蛙的准备。这对以他们来说是个难题。我叫一男一女去准备,如果他们选择自己动手抓的话,有的女同学看着,男同学肯定会一显身手,不会出问题;如果他们选择自己买的话,一定也能合作搞定。其他几个同学当然也有任务,准备实验的开展工作,这包括如何进行实验,如何选择用具,如何给予刺激,然后要写好报告。在做好充足准备后,实验开始。在实验过程中,教师用照相机记录了他们的过程。在结束后他们完成自己的报告,并在班级内完成了汇报。
  学生在这个实验中感受到了很大的震撼的,特别是在处理青蛙的时候,那种感觉是任何课本知识所无法给予的。在实验中,他们感受着,实践着,发展着。
  
  三、动作的效果
  
  高三实验教学想全班同学一起来是不可能的,受到学生学习时间和生物实验周期长的限制。让小组同学先实验一些与生活有关,与高考有关的实验,然后影响到全班同学,并给他们在课堂上展示的机会,这无疑是最好的选择。学生在生活中学习生物,在实践中感受生物,增长了知识,发展了能力。
  
  参考文献
  [1]靳飞.科学继续教育中开展生物学实验课程的意义[J].北京教育学院学报(自然科学版),2008(2):26-28.
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