第一篇：高中生物數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)用的不足及策略研究

題目：

高中生物數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)用的不足及策略研究

姚夢(mèng)萍

2017年6月

1.文獻(xiàn)綜述

1.1 高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究現(xiàn)狀

生物學(xué)是一門自然科學(xué)，一定要以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)。生物學(xué)實(shí)驗(yàn)是生物學(xué)研究的基礎(chǔ)，更是生物這門學(xué)科的一個(gè)重要組成部分。生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)是生物教學(xué)的開端，任何生物學(xué)上的新發(fā)現(xiàn)都依賴于科學(xué)家無數(shù)次的相關(guān)實(shí)驗(yàn)探索。

生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)在生物教學(xué)中的地位舉足輕重。一方面實(shí)驗(yàn)的思想和過程是學(xué)習(xí)重點(diǎn)內(nèi)容之一，另一方面，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是生物學(xué)教學(xué)的重要方法和手段之一[1]。生物教學(xué)中很多重要的概念都是從實(shí)驗(yàn)中分析得出來的。例如：在人教版高中生物必修1第5章第4節(jié)“能量之源——光與光合作用”一節(jié)中，雖然光合作用的概念提出在前，但是學(xué)生不能很好的理解其中的含義，無法了解其中的過程及原理。通過總結(jié)歷代科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)，進(jìn)而得出光合作用的探究歷程，讓學(xué)生能夠像科學(xué)家一樣去慢慢思考其中的過程，從而能夠真正理解光合作用的概念，準(zhǔn)確地說出光合作用的原料、場(chǎng)所、條件、產(chǎn)物等，并寫出其化學(xué)反應(yīng)方程式。但是，如果沒有對(duì)這些科學(xué)家所做的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行學(xué)習(xí)和講解，就會(huì)使得光合作用的概念較為抽象，學(xué)生也不容易理解，對(duì)于其內(nèi)含，學(xué)生更難以去挖掘，只能停留在表面的記憶。因此，很多一線教師從高中生物的教學(xué)開始就不斷的強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)思路、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的原則、實(shí)驗(yàn)結(jié)果和對(duì)結(jié)論的分析等內(nèi)容，并且花費(fèi)了比較多的時(shí)間來給學(xué)生做相應(yīng)的訓(xùn)練，足見其重要性[2]。

但是筆者在實(shí)際教學(xué)中以及翻閱大量文獻(xiàn)后發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)其實(shí)也面臨一些問題：(1)生物教師的實(shí)驗(yàn)教學(xué)觀念落后，大部分高中生物教師沒有正確的實(shí)驗(yàn)教學(xué)觀念，沒有意識(shí)到實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要意義，認(rèn)為做實(shí)驗(yàn)浪費(fèi)課時(shí)，影響教學(xué)進(jìn)度，還不如讓學(xué)生直接背實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)結(jié)論，即“做實(shí)驗(yàn)”還不如“看實(shí)驗(yàn)，講實(shí)驗(yàn)，背實(shí)驗(yàn)”；(2)課時(shí)緊張，現(xiàn)在很多高中學(xué)校認(rèn)為生物是“副科”，學(xué)校安排課時(shí)只能完成學(xué)校要求的教學(xué)任務(wù)，一個(gè)班一周只有 2~3 節(jié)生物課，導(dǎo)致教師無法給學(xué)生安排單獨(dú)的實(shí)驗(yàn)課；[3](3)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不能夠量化、等待結(jié)果的時(shí)間較長(zhǎng)、教學(xué)方式單

一、實(shí)驗(yàn)教學(xué)無評(píng)價(jià)方法、現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)室難以滿足實(shí)驗(yàn)教學(xué)的要求等等[4]。1.2 數(shù)字化實(shí)驗(yàn)的概述 1.2.1 數(shù)字化實(shí)驗(yàn)的含義

數(shù)字化實(shí)驗(yàn)，廣義上指所有使用數(shù)字化技術(shù)或儀器的實(shí)驗(yàn)，不僅包含使用數(shù)字化儀器的實(shí)驗(yàn)，還包括以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)、多媒體展現(xiàn)的動(dòng)畫實(shí)驗(yàn)等等[5]；狹義上指利用現(xiàn)代傳感技術(shù)的實(shí)驗(yàn)，傳感器感受到相應(yīng)的信號(hào)，然后由與計(jì)算機(jī)配套的軟件將信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)形式輸出，從而使實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、可靠且

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共 8 頁 沒有繁瑣的計(jì)算，從定量的角度揭示實(shí)驗(yàn)的本質(zhì)。

盡管數(shù)字化實(shí)驗(yàn)的稱謂不盡相同，但是所指實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的基本組成與特點(diǎn)是大致相同的，即它們均是通過采用傳感器實(shí)驗(yàn)設(shè)備將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)入電腦，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析與探究的新型實(shí)驗(yàn)形式，主要設(shè)備由“可控源+傳感器+數(shù)據(jù)采集器+計(jì)算機(jī)+處理軟件”組成，因此，我們可以認(rèn)為利用“傳感器+數(shù)據(jù)采集器+計(jì)算機(jī)”這樣基本組成的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)開展的實(shí)驗(yàn)均可稱之為數(shù)字化實(shí)驗(yàn)[6]。故數(shù)字化實(shí)驗(yàn)是指一般由傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計(jì)算機(jī)及相關(guān)數(shù)據(jù)處理軟件等構(gòu)成的測(cè)量、采集、處理設(shè)備和與之配套的相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)儀器裝備組成的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)[7]。

當(dāng)今知識(shí)和信息爆炸的社會(huì)，以傳感器為主的數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室仍以學(xué)生的真實(shí)實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，很好地抓住了信息處理的三個(gè)重要環(huán)節(jié)：采集、處理和表達(dá)，從而有效實(shí)現(xiàn)了信息技術(shù)與理科學(xué)科的整合[8]。數(shù)字化實(shí)驗(yàn)與傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)不同，它擁有強(qiáng)大的后期數(shù)據(jù)處理功能，能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)圖的結(jié)合，圖像自動(dòng)生成，數(shù)字化實(shí)驗(yàn)應(yīng)用于教學(xué)中，有助于加強(qiáng)學(xué)生信息獲取、加工、處理等方面的能力。此外，數(shù)字化實(shí)驗(yàn)還具有以下顯著特點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)過程直觀可視[9]、數(shù)據(jù)處理實(shí)時(shí)自動(dòng)、操作并行數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。

1.2.2 數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室的含義

數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室，即配備了能夠完成所需數(shù)字化實(shí)驗(yàn)的一切器材、資源、教師的實(shí)驗(yàn)室。這樣的實(shí)驗(yàn)室不僅要擁有足夠數(shù)量和質(zhì)量的計(jì)算機(jī)，更要有優(yōu)質(zhì)的多種配套傳感器、視頻或圖片等資源，而經(jīng)過培訓(xùn)并且能夠完全掌握數(shù)字化實(shí)驗(yàn)器材使用的一線教師也是實(shí)驗(yàn)室不可缺少的一部分。數(shù)字化的儀器和資源在不斷進(jìn)步，那么我們的教師也要不斷的進(jìn)行培訓(xùn)、不斷的適應(yīng)新的技術(shù)和新的教學(xué)方法。現(xiàn)在很多大學(xué)都在推進(jìn)數(shù)字化校園，其中一個(gè)重要內(nèi)容就是數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室，它是涉及到數(shù)字化教室、辦公室、圖書館、網(wǎng)絡(luò)工作室的一種模式[10]，在這種模式下的數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室是指一種新的實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)，其包含的內(nèi)容比較多，是一種利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、分布式數(shù)據(jù)庫技術(shù)、數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)處理技術(shù)和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行全面管理的計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)[11]。這種實(shí)驗(yàn)室最大的優(yōu)勢(shì)在于集合了大量數(shù)字化的教學(xué)資源，并且方便管理[12]。1.2.3 數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)的含義

數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)，即延續(xù)了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)理論，但是能夠利用傳感器、計(jì)算機(jī)等新型設(shè)備，在教師的指導(dǎo)下完成教材已有實(shí)驗(yàn)或者設(shè)計(jì)進(jìn)行探究創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的教學(xué)方式。這種教學(xué)方式相較于傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，有著科技上的優(yōu)勢(shì)：盡管理論上來說，這樣的實(shí)驗(yàn)教學(xué)跟傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)一樣，都是在實(shí)驗(yàn)室里完成的真實(shí)的實(shí)驗(yàn)，要記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果并得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。但是，記錄的媒介變了：從傳統(tǒng)儀表換成第 2 頁

共 8 頁 了新型傳感器；記錄的方式也變了：由學(xué)生手寫記錄變成了計(jì)算機(jī)自動(dòng)生成，學(xué)生可以短時(shí)間內(nèi)獲得相應(yīng)的數(shù)據(jù)，進(jìn)而分析得出相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。再者，數(shù)字化實(shí)驗(yàn)更具有準(zhǔn)確度、速度、數(shù)量、創(chuàng)新性上的優(yōu)勢(shì)，更受師生的喜愛[13]。

但是并不是所有高中生物實(shí)驗(yàn)都能夠利用數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)來完成的，有研究表明，在科學(xué)探究過程中，主要有以下3類實(shí)驗(yàn)比較適合運(yùn)用數(shù)字化實(shí)驗(yàn)儀器[14]：(1)是用常規(guī)實(shí)驗(yàn)看不到的東西。有一些實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象無法靠眼睛進(jìn)行觀察，也就無法利用傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行操作。現(xiàn)在可以借助數(shù)字化實(shí)驗(yàn)儀器幫助我們看到，這樣就擴(kuò)大了實(shí)驗(yàn)的范圍。這是非常重要的一方面。(2)是有關(guān)變量的實(shí)驗(yàn)。原來做實(shí)驗(yàn)，我們只能孤立地看到什么，借助數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室，我們可以研究事物或現(xiàn)象之間的關(guān)系，比如什么改變了、引起了什么改變、是什么規(guī)律等等，這些都是靠傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)比較難以做到的，特別在化學(xué)生物等學(xué)科，幾乎放棄了開展某些實(shí)驗(yàn)。現(xiàn)在，借助數(shù)字化實(shí)驗(yàn)儀器，可以研究變量之間的關(guān)系和規(guī)律，這是非常強(qiáng)大的作用。(3)是復(fù)雜實(shí)驗(yàn)。復(fù)雜實(shí)驗(yàn)有它的獨(dú)特性，比如說野外采樣，如果不利用數(shù)字化實(shí)驗(yàn)儀器，數(shù)據(jù)采集、處理和分析等在有限時(shí)間和有限手段中是難以實(shí)現(xiàn)的。因此，數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)在這一方面也存在了一定的局限性。1.3 數(shù)字化實(shí)驗(yàn)國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 1.3.1 國(guó)外關(guān)于數(shù)字化實(shí)驗(yàn)的研究現(xiàn)狀

20世紀(jì)80年代，美國(guó)和英國(guó)率先引入了基于傳感器的數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室，由于效果顯著，隨后在以色列、澳大利亞、日本、新加坡等發(fā)達(dá)國(guó)家的推廣[15]。最開始的引入是針對(duì)大學(xué)的實(shí)驗(yàn)室，培養(yǎng)了許多優(yōu)秀的大學(xué)生，受到老師和學(xué)生的喜愛。隨著數(shù)字化實(shí)驗(yàn)技術(shù)的成熟發(fā)展，逐步被引入到中小學(xué)自然科學(xué)的教學(xué)中。這些實(shí)驗(yàn)室，不僅可以完成學(xué)生們課本上己有的實(shí)驗(yàn)，更可以讓學(xué)生在老師的幫助下設(shè)計(jì)完成實(shí)驗(yàn)，大大促進(jìn)了歐美學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)探究能力的提升及相關(guān)科學(xué)理論知識(shí)的掌握[6]。以美國(guó)為代表的發(fā)達(dá)國(guó)家早在上個(gè)世紀(jì)就已經(jīng)全面鋪開了數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室，并且鼓勵(lì)學(xué)生親自動(dòng)手去體驗(yàn)自然科學(xué)的奧秘，適當(dāng)?shù)倪\(yùn)用已掌握的科學(xué)原理甚至現(xiàn)場(chǎng)查閱資料來解決問題，從而培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維、批判性思維。而這正是我國(guó)學(xué)生所缺乏的并有待提高的能力。在自然科學(xué)的教學(xué)中，美國(guó)教師帶領(lǐng)學(xué)生從多角度設(shè)計(jì)和觀察實(shí)驗(yàn)，充分利用數(shù)字化實(shí)驗(yàn)儀器，促進(jìn)討論，不僅激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)探索興趣，最重要的是讓學(xué)生畢業(yè)之后走上社會(huì)具有較強(qiáng)的社會(huì)行為能力，能夠用科學(xué)的思想看問題，能夠從多角度去理解社會(huì)生活，能夠辯證的看待問題。同時(shí)，美國(guó)學(xué)生并沒有被刻意的培養(yǎng)創(chuàng)造力或者想象力，而主要側(cè)重于與生活實(shí)際更相關(guān)的探究能力和對(duì)問題的解決能力[5]。1.3.2 國(guó)內(nèi)關(guān)于數(shù)字化實(shí)驗(yàn)的研究現(xiàn)狀

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共 8 頁 我國(guó)的數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室建設(shè)發(fā)展較晚，進(jìn)展也不那么迅速。在我國(guó)建設(shè)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室較早的上海等城市，也是在2002年以后才真正進(jìn)入這個(gè)領(lǐng)域，并且經(jīng)歷了比較漫長(zhǎng)的發(fā)展才逐漸被認(rèn)可壯大起來。目前，僅有上海、廣州等少數(shù)沿海城市開展了較長(zhǎng)時(shí)間的數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作，中部和西部地區(qū)還幾乎處于空白地帶，資源的不均衡、投入的不均衡使得中部和西部地區(qū)難以開展。同時(shí)，我國(guó)的應(yīng)試教育極大地限制了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開展，即使引進(jìn)了數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室，也可能淪為擺設(shè)。因此，數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室雖然已經(jīng)在部分城市推廣并開展了十余年的教學(xué)，但是離真正的重視實(shí)驗(yàn)、進(jìn)而到接受新的數(shù)字化的實(shí)驗(yàn)室，還需要一些投入的增加和觀念的轉(zhuǎn)變，還需要國(guó)家、社會(huì)、學(xué)校、教師的共同努力[16]。

國(guó)內(nèi)相對(duì)比較成熟的數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)當(dāng)屬朗威的DIS-Lab設(shè)備。此產(chǎn)品由上海市中小學(xué)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)研發(fā)中心領(lǐng)銜開發(fā)，包括上海、北京等地的幾十位實(shí)驗(yàn)教學(xué)專家參與，融合了國(guó)際國(guó)內(nèi)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的先進(jìn)理念，應(yīng)用了國(guó)際領(lǐng)先的軟硬件技術(shù)[17]。研發(fā)歷時(shí)三年，經(jīng)歷了上海市53所“二期課改”試點(diǎn)學(xué)校的嚴(yán)格測(cè)試，現(xiàn)已進(jìn)入上海市“二期課改”的物理教材[18]。現(xiàn)如今，國(guó)家和地方對(duì)教育的投入都很大，很多原來只有大學(xué)才有的先進(jìn)實(shí)驗(yàn)設(shè)備都逐步進(jìn)入中小學(xué)，教材也在試圖緊跟時(shí)代的步伐，2004年人教版新課標(biāo)高中物理教材必修1中出現(xiàn)了使用位移傳感器和力傳感器做實(shí)驗(yàn)的介紹，標(biāo)志著數(shù)字化實(shí)驗(yàn)己經(jīng)被教材接受并意圖推廣[16]。2.選題緣由

隨著新課改的不斷推進(jìn)，數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)已經(jīng)是大勢(shì)所趨。數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室最早還是在大學(xué)的實(shí)驗(yàn)室里，它是進(jìn)行大學(xué)科學(xué)研究和教學(xué)的一部分，之后才逐步引入到中小學(xué)教學(xué)中。因此，數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室要想順利與中小學(xué)教學(xué)相融合，就必須要有足夠的調(diào)研。

鑒于此，筆者就“數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)”這一方面相關(guān)的問題，查閱了大量文獻(xiàn)。目前，我國(guó)在中學(xué)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)及軟件開發(fā)方面己經(jīng)取得了一定的成績(jī)，并且已經(jīng)有了相對(duì)完善的理論作為支持，同時(shí)，一線教師也針對(duì)一些具體的課題開展了數(shù)字化實(shí)驗(yàn)并取得了一定的效果，尤其是在物理和化學(xué)學(xué)科。但是，數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)同樣也存在著一定的不足之處：對(duì)于數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)及數(shù)字化實(shí)驗(yàn)的理論研究尚未充分考慮到一線教學(xué)的實(shí)際問題及需求[19]，往往就造成數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室使用率不高。而且，就目前研究結(jié)果來看，對(duì)于數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室的應(yīng)用及研究主要集中在物理學(xué)科，也有不少在化學(xué)學(xué)科，但對(duì)其在生物學(xué)科的應(yīng)用研究相對(duì)較少[20]。

今年我校也配備了數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室，并且已有其他兄弟學(xué)校來我校參加、交流，第 4 頁

共 8 頁 意圖在自己學(xué)校創(chuàng)建數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室。但是，數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)在國(guó)內(nèi)并未全面開展，那么在開展的過程中會(huì)出現(xiàn)什么問題？教師和學(xué)生又該如何應(yīng)對(duì)并解決這些問題？再者，數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室并非所有學(xué)校都有足夠的資金去創(chuàng)建，那么數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)是不是就具有很大的局限性呢？于是，本課題將嘗試從高中生物教學(xué)中有關(guān)細(xì)胞代謝這一角度的探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)為例，探討數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)在中學(xué)生物學(xué)教學(xué)中應(yīng)用的不足以及相應(yīng)的策略研究。3.研究意義

目前，我校已經(jīng)引入數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室，并且正在進(jìn)行一些探索性數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)，因此我們需要更多的有關(guān)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)的理論和實(shí)踐，故本課題希望通過對(duì)本校數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)的應(yīng)用研究，找到數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)這個(gè)新鮮事物在高中生物實(shí)際實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中遇到的問題和困難，幫助教師和學(xué)生提出解決方法，從而也可以為即將開展數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)的兄弟學(xué)校提供參考借鑒；其次，本課題也希望針對(duì)部分教師對(duì)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)堅(jiān)定的贊美或者堅(jiān)決的否定進(jìn)行客觀公正的評(píng)價(jià)，將其優(yōu)勢(shì)和局限性同時(shí)呈現(xiàn)出來，相互交流；第三，本課題中所探討的數(shù)字化實(shí)驗(yàn)并非必須要在數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室中才能夠完成的，因?yàn)閿?shù)字化實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)需要有大量的資金投入，而在一般學(xué)校是沒有這個(gè)財(cái)力的。因此，我們僅僅是基于傳感器和計(jì)算機(jī)平臺(tái)來完成的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，而傳感器、計(jì)算機(jī)等都是可以帶出實(shí)驗(yàn)室的，而且價(jià)格并沒有那么昂貴。這樣的情況下，數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以走出實(shí)驗(yàn)室，走進(jìn)課堂，甚至走進(jìn)學(xué)生的生活中去。而且沒有建設(shè)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室的普通學(xué)校，同樣可以完成數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)。我們可以以最少的資金投入，提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)思維能力，還可以創(chuàng)新性的開展一些實(shí)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生對(duì)探索未知領(lǐng)域的興趣。4.研究?jī)?nèi)容

本課題主要是立足于高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)，探討高中生物數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中的不足以及應(yīng)對(duì)策略，主要研究?jī)?nèi)容為：

(1)對(duì)高中實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀以及所面臨的問題、高中生物數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)的含義和特點(diǎn)進(jìn)行整理、分析，進(jìn)而探討如何利用數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)解決傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的不足之處，例如：在人教版高中生物必修一中“探究環(huán)境因素對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響” 這一實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教材中是利用“單位時(shí)間內(nèi)各實(shí)驗(yàn)裝置中小圓形葉片浮起的數(shù)量”來判斷不同光照強(qiáng)度下光合作用強(qiáng)度的大小，但是利用數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的傳感器就可以直觀、準(zhǔn)確的量化不同光照強(qiáng)度下光合作用強(qiáng)度的大小以及變化曲線圖[21]。以此類推，師生還可以創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，開發(fā)出更多適于教師演示和學(xué)生操作的實(shí)驗(yàn)方案。同時(shí)，對(duì)于數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)在實(shí)踐過程中存在的不足之處也需要改進(jìn)，這就必須要進(jìn)行相關(guān)的數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)，才能夠發(fā)現(xiàn)并

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共 8 頁 解決相應(yīng)的問題。

(2)本課題主要以人教版高中生物必修一中細(xì)胞代謝類相關(guān)的探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)為例，展開分析學(xué)生在學(xué)習(xí)該部分內(nèi)容過程中遇到的相關(guān)案例，重點(diǎn)分析學(xué)生提出的在該方面的一些值得探究的問題，引導(dǎo)學(xué)生做出相關(guān)的數(shù)字化實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，進(jìn)而教師做出實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)，在數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中解決相應(yīng)的問題。在此過程中，學(xué)生通過自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，以及自己動(dòng)手完成實(shí)驗(yàn)，體驗(yàn)生物實(shí)驗(yàn)的樂趣，提高生物實(shí)驗(yàn)的思維能力。并且，生物數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)仍然處于發(fā)展初期，在摸索的過程中，勢(shì)必會(huì)出現(xiàn)各種各樣的生成性的問題，那么這些問題是什么？學(xué)生面對(duì)這些問題又是如何解決的？這將是一個(gè)值得探討的問題。如果我們把這些實(shí)際操作過程中出現(xiàn)的問題，以及解決的辦法分析、綜合整理在一起，就可以為其他學(xué)校，甚至是一些農(nóng)村學(xué)校開展類似的實(shí)驗(yàn)提供一些理論和實(shí)踐上的依據(jù)。

(3)對(duì)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)的評(píng)價(jià)：設(shè)置實(shí)驗(yàn)班（數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)）和對(duì)照班（傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)），最后考察兩個(gè)班級(jí)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)分析等方面的能力，做出相應(yīng)的判斷，得到相應(yīng)的結(jié)論。5.研究方法

本研究采用了文獻(xiàn)研究法、案例分析法、實(shí)驗(yàn)研究法、調(diào)查研究法相結(jié)合的研究方法。

(1)文獻(xiàn)研究法：查找相關(guān)內(nèi)容的著作、研究生畢業(yè)論文、各種期刊上的學(xué)術(shù)論文、瀏覽相關(guān)網(wǎng)頁，對(duì)搜集的資料進(jìn)行研讀，了解高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)的研究現(xiàn)狀、發(fā)展方向以及相關(guān)研究成果。參照別人以往研究過程中的方法和思路，結(jié)合自身教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)，積累相關(guān)案例、材料，為研究課題做準(zhǔn)備。

(2)實(shí)驗(yàn)研究法：組織所帶對(duì)照班的學(xué)生進(jìn)行傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，實(shí)驗(yàn)班的學(xué)生進(jìn)行數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)。筆者進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)觀察、記錄，獲取第一手教學(xué)資料，發(fā)現(xiàn)在此過程中的生成性問題，分析現(xiàn)象和原因，提出解決方法和策略，并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。

(3)案例分析法：通過對(duì)人教版高中生物必修1教材以及高考題或模擬題中出現(xiàn)的與細(xì)胞代謝相關(guān)的探究性實(shí)驗(yàn)案例進(jìn)行分析、研討，學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題并設(shè)法在教師的幫助下解決問題，做出相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，教師在考慮實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性、可行性和適用性等因素后，進(jìn)行相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)。

(4)調(diào)查研究法：對(duì)學(xué)生進(jìn)行問卷調(diào)查，了解高中學(xué)生生物數(shù)字化實(shí)驗(yàn)與傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)對(duì)促進(jìn)生物學(xué)習(xí)的情況，并進(jìn)行深入分析和總結(jié)。6.研究思路和設(shè)計(jì)

首先，對(duì)生物興趣小組介紹有關(guān)的數(shù)字化實(shí)驗(yàn)的情況，展示一些比較容易完

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共 8 頁 成的數(shù)字化實(shí)驗(yàn)，激起學(xué)生對(duì)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)的興趣和好奇心；其次，鼓勵(lì)這些學(xué)生設(shè)計(jì)并完成教材中的可利用數(shù)字化實(shí)驗(yàn)來完成、改善的探究性實(shí)驗(yàn)，由他們?cè)谡n堂上演示并講解，并作為筆者在數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)中的一個(gè)環(huán)節(jié)，如果同時(shí)能夠引發(fā)更多的學(xué)生對(duì)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)的熱情就再好不過了，接著就可以輔助學(xué)生們逐漸開展高中生物教材中以外的其他的可利用數(shù)字化實(shí)驗(yàn)完成的實(shí)驗(yàn)；最后，記錄、分析并總結(jié)在具體實(shí)踐過程中出現(xiàn)的問題，以及解決問題的具體操作情況。7.預(yù)期目標(biāo)

通過在高中生物這一學(xué)科上進(jìn)行一系列的數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)，解決傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中不能夠很好的解決的一些實(shí)際問題；其次，發(fā)現(xiàn)并記錄數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問題以及解決方法，為數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)能夠大范圍的開展和實(shí)施提供理論和實(shí)踐上的建議；再者，通過學(xué)生親身設(shè)計(jì)和完成相關(guān)的實(shí)驗(yàn)，提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力和動(dòng)手操作能力。8.參考文獻(xiàn)

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第二篇：淺談高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)

淺談高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)

生物是一門研究人類生產(chǎn)、生活的自然學(xué)科。實(shí)驗(yàn)在整個(gè)生物學(xué)科體系中占有非常重要的地位。許多概念與定理都是科學(xué)家經(jīng)歷了無數(shù)次實(shí)驗(yàn)而總結(jié)得出來的，這既是人類探索生物世界的研究手段，同時(shí)也是我們學(xué)習(xí)生物知識(shí)的重要途徑。然而長(zhǎng)期以來，受應(yīng)試教學(xué)觀念的影響，高中階段的生物教學(xué)中實(shí)驗(yàn)一直處于被忽略狀態(tài)，教師演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì)比較少。教師將原本的做實(shí)驗(yàn)變成了畫實(shí)驗(yàn)、講實(shí)驗(yàn)，學(xué)生大多是看教師做實(shí)驗(yàn)，抑或是看教材，使得學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能低下。隨著新課程改革的全面推進(jìn)，更加關(guān)注學(xué)生生物綜合素養(yǎng)的提升，對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能也提出了明確的要求，也為我們的生物教學(xué)提出了更高的要求。在當(dāng)前形勢(shì)下，我們要高度重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)，加強(qiáng)教師演示實(shí)驗(yàn)與學(xué)生探索實(shí)驗(yàn)，以實(shí)驗(yàn)為契機(jī)來激發(fā)學(xué)生興趣，提高教學(xué)參與度，實(shí)現(xiàn)有效教學(xué)。筆者現(xiàn)結(jié)合具體的教學(xué)實(shí)踐對(duì)高中生物教學(xué)中實(shí)驗(yàn)的優(yōu)勢(shì)與應(yīng)用原則淺談如下幾點(diǎn)體會(huì)。

一、實(shí)驗(yàn)在高中生物教學(xué)中的重要作用

1.激發(fā)學(xué)生興趣。愛因斯坦說過：“興趣是最好的老師。”興趣作為一種積極活躍的非智力因素，在學(xué)生的智力活動(dòng)中起著重要推動(dòng)作用，甚至決定著教學(xué)的成敗。激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)學(xué)生主體參與是各學(xué)科教學(xué)中的首要任務(wù)。生物有著奇妙的現(xiàn)象，有著很強(qiáng)的操作性，尤其對(duì)于處于繁重學(xué)習(xí)任務(wù)中的高中生來說這更是一種新穎的方式，可以調(diào)劑學(xué)生緊張的學(xué)習(xí)，緩解學(xué)生的疲勞，減輕學(xué)生的負(fù)擔(dān)，可以吸引學(xué)生注意力，激起高中生濃厚的學(xué)習(xí)興趣與強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)行為，使學(xué)生主動(dòng)而積極地投入到生物教學(xué)活動(dòng)中來。因此，在教學(xué)中，我們可以充分利用鮮明的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象來吸引學(xué)生，引發(fā)學(xué)生的關(guān)注，引導(dǎo)學(xué)生的主體參與。

2.幫助學(xué)生理解。高中生受自身基礎(chǔ)知識(shí)與認(rèn)知規(guī)律的限制，在學(xué)習(xí)某些概念、定理等知識(shí)點(diǎn)時(shí)僅僅依靠教師枯燥的語言講述與閱讀教材很難理解。如何突出重點(diǎn)，突破難點(diǎn)，加強(qiáng)學(xué)生的理解與掌握，這一直是提高教學(xué)有效性的一大問題。而實(shí)驗(yàn)可以再現(xiàn)概念與定理的形成過程，可以讓學(xué)生親歷知識(shí)形成過程，而不是強(qiáng)行將現(xiàn)成的結(jié)論型知識(shí)灌輸給學(xué)生，這樣更利于學(xué)生的理解、掌握與運(yùn)用。因此，我們要學(xué)會(huì)在學(xué)生難于理解處、知識(shí)的重難點(diǎn)處來設(shè)計(jì)演示實(shí)驗(yàn)或探索實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生從直觀實(shí)驗(yàn)中獲取大量感性材料，讓學(xué)生在主動(dòng)思考與思維的基礎(chǔ)上由感性認(rèn)知上升為理性認(rèn)知，這樣便可以讓學(xué)生輕松地理解較為抽象深?yuàn)W的生物概念與定理。

3.培養(yǎng)探究能力。新課程倡導(dǎo)自主合作探究式學(xué)習(xí)方法，新課標(biāo)明確提出要加強(qiáng)學(xué)生科學(xué)探究能力的培養(yǎng)。在生物教學(xué)中，我們要改變以往以教師為中心、學(xué)生被動(dòng)接受的灌輸式教學(xué)，要實(shí)現(xiàn)以教師為中心到以學(xué)生為中心的徹底轉(zhuǎn)變，使教師從教者走向?qū)W者，成為教學(xué)的組織者、學(xué)生學(xué)習(xí)的指導(dǎo)者與引領(lǐng)者，與學(xué)生一起參與到探究性學(xué)習(xí)中來，從而把學(xué)習(xí)的主動(dòng)權(quán)還給學(xué)生，設(shè)計(jì)更多的探索性實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生親自設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)器材、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作、記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果等等。這些全部交由學(xué)生，給予學(xué)生更大的探究空間與思維空間，使學(xué)生有了更多的機(jī)會(huì)展開探究，從而能在自主探究中增強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維，提高學(xué)生科學(xué)探究能力。

4.提高實(shí)驗(yàn)技能。高中生物新課標(biāo)對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能提出了明確的要求。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，我們要加強(qiáng)對(duì)學(xué)生觀察能力、思維能力、操作能力等實(shí)驗(yàn)技能的培養(yǎng)，這是現(xiàn)代復(fù)合型人才所必須具備的重要素質(zhì)。在實(shí)驗(yàn)中，我們要引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真觀察，仔細(xì)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，要學(xué)會(huì)思考，當(dāng)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、結(jié)果與預(yù)期不一樣要讓學(xué)生思考是實(shí)驗(yàn)操作不準(zhǔn)確還是自己的預(yù)料等。這樣將觀察、操作與思考結(jié)合起來，可以讓學(xué)生在親自操作中學(xué)會(huì)觀察、學(xué)會(huì)思考，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的嚴(yán)謹(jǐn)求學(xué)作風(fēng)，全面提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能。

二、在高中生物教學(xué)中運(yùn)用實(shí)驗(yàn)的原則

1.科學(xué)性。對(duì)于演示實(shí)驗(yàn)，教師一定要做到操作規(guī)范，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯，切忌模棱兩可。如果教師本身對(duì)實(shí)驗(yàn)步驟、現(xiàn)象等不明確，那么學(xué)生也會(huì)稀里糊涂的。因此，教師在做演示實(shí)驗(yàn)時(shí)要提前準(zhǔn)備，對(duì)實(shí)驗(yàn)的各個(gè)環(huán)節(jié)全面掌握，提高實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性，這樣才能讓學(xué)生更為形象、準(zhǔn)確地掌握。對(duì)于一些親自操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯或是在現(xiàn)實(shí)條件中無法完成的實(shí)驗(yàn)，我們可以借助多媒體，用多媒體來模擬實(shí)驗(yàn)全過程，這樣便可以大大提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性與科學(xué)性，而且大大提高了實(shí)驗(yàn)的可見度，使得全體學(xué)生都可以清晰明了地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的觀察，更利于學(xué)生掌握相關(guān)的知識(shí)。如觀察線粒體、探究酵母菌細(xì)胞的呼吸方式等現(xiàn)實(shí)中難以完成的實(shí)驗(yàn)，我們就可以通過多媒體來制作課件，化靜為動(dòng)、化無為有，向?qū)W生形象動(dòng)態(tài)而直觀地展現(xiàn)實(shí)驗(yàn)全過程，這樣就可以大大提高實(shí)驗(yàn)本身的科學(xué)性。

2.探索性。現(xiàn)行教材非常重視實(shí)驗(yàn)的作用，驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)與探索性實(shí)驗(yàn)都有涉及。我們除了要做好教材上的實(shí)驗(yàn)，還要為學(xué)生設(shè)計(jì)更多的探索性實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)本身具有探索性，才能讓學(xué)生充分調(diào)用所學(xué)知識(shí)，展開積極的探究，才能實(shí)現(xiàn)學(xué)生的主動(dòng)探究與積極思維，為學(xué)生的探究開辟更為寬廣的空間，延伸學(xué)生思維的深度與廣度。只有這樣的探索性實(shí)驗(yàn)才具有探究?jī)r(jià)值，將學(xué)生的思維引向高潮，促進(jìn)學(xué)生探究能力的提高。

3.操作性。實(shí)驗(yàn)不僅要貼近學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)，而且實(shí)驗(yàn)材料要容易獲取，現(xiàn)象明顯，所用時(shí)間短，在實(shí)驗(yàn)基本就可以完成。這樣的實(shí)驗(yàn)才能更具可操作性，可以讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室順利完成。否則，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)得再好，現(xiàn)象再明顯，學(xué)生無法完成，這樣的實(shí)驗(yàn)也是徒勞。

4.等量性。也就是說在兩個(gè)甚至是多個(gè)實(shí)驗(yàn)中設(shè)計(jì)一個(gè)條件不變，其他條件完全相同，通過這樣的實(shí)驗(yàn)來讓學(xué)生理解這個(gè)變量對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。如在探究PH值對(duì)酶活性的影響的實(shí)驗(yàn)時(shí)，所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)中PH值設(shè)為變量，其他的條件如溫度、試管容量、試劑滴量等等完全相同。這樣，通過鮮明的對(duì)照實(shí)驗(yàn)，學(xué)生便可以清晰地認(rèn)識(shí)到PH值對(duì)酶活性的影響。同樣，我們還可以通過設(shè)定其他條件為變量來驗(yàn)證。這樣的實(shí)驗(yàn)便可以驗(yàn)證出PH值對(duì)酶活性的影響。

總之，生物是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然學(xué)科，實(shí)驗(yàn)處于非常重要的地位。對(duì)于實(shí)驗(yàn)我們要高度重視，不僅要重視演示實(shí)驗(yàn)，還要加強(qiáng)探索性實(shí)驗(yàn)，這樣的生物教學(xué)才能成為有效的教學(xué)。因此，在教學(xué)中我們要加強(qiáng)實(shí)踐與探索，注重運(yùn)用實(shí)驗(yàn)教學(xué)的一般性原則，最大限度地發(fā)揮實(shí)驗(yàn)的作用，讓學(xué)生做實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，在不斷的操作中激發(fā)學(xué)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)的理解與掌握，提高教學(xué)有效性。

第三篇：淺談高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)

淺談高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)

在高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，有利于學(xué)生探究能力的提高，有利于學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和掌握，通過對(duì)實(shí)驗(yàn)的探討，改進(jìn)生物教學(xué)模式，培養(yǎng)出適應(yīng)未來社會(huì)的創(chuàng)新人才。

當(dāng)今世界是人才競(jìng)爭(zhēng)的世界，社會(huì)需要更多創(chuàng)新性人才。那么你對(duì)創(chuàng)新的理解呢？創(chuàng)新是指人的思維活動(dòng)或?qū)嵺`活動(dòng)具有創(chuàng)造性，具有不同于前人或超越自我的途徑和方法。生物學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)性較強(qiáng)的學(xué)科，高中生物教材中一個(gè)顯著特點(diǎn)就是極大地突出對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)，也更充分地體現(xiàn)了學(xué)科特點(diǎn)。而實(shí)驗(yàn)?zāi)芰τ质且环N綜合能力，不是讓學(xué)生簡(jiǎn)單地做幾個(gè)實(shí)驗(yàn)，或做幾道實(shí)驗(yàn)題就可以得到的。很多的實(shí)驗(yàn)方法、程序、習(xí)慣都是在平時(shí)實(shí)驗(yàn)中一點(diǎn)點(diǎn)學(xué)習(xí)掌握積累而成的。我結(jié)合自身生物教學(xué)的實(shí)際，淺談在生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的嘗試。

一、高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀分析

實(shí)驗(yàn)教學(xué)中低效或無效的行為主要有以下幾種：

1、部分教師對(duì)照考綱的必做實(shí)驗(yàn)，對(duì)實(shí)驗(yàn)的目的、原理、步驟、注意事項(xiàng)等一一進(jìn)行講解，導(dǎo)致學(xué)生聽實(shí)驗(yàn)、背實(shí)驗(yàn)。

2、實(shí)驗(yàn)與生活脫節(jié)，學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)的價(jià)值體驗(yàn)。

3、完全用計(jì)算機(jī)演示代替生物實(shí)驗(yàn)，一張接一張的投影片和動(dòng)畫播放使生物實(shí)驗(yàn)中的多種新鮮感覺只剩下視覺和聽覺，實(shí)驗(yàn)的真實(shí)性大打折扣，學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)本身的體驗(yàn)幾乎為零。

4、教師在進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，只管讓學(xué)生信馬由韁地實(shí)驗(yàn)，而沒有指導(dǎo)、交流、反饋和總結(jié)，絕大多數(shù)教師強(qiáng)調(diào)了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)，卻忽視了教師的主導(dǎo)作用；注重了學(xué)生的過程學(xué)習(xí)，卻忽視了方法的指導(dǎo)，使實(shí)驗(yàn)帶有很大的隨意性和盲目性，從而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)教學(xué)的低效。

二、高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的途徑

（一）轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是高中生物教學(xué)的重要組成部分，《高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)）》在課程理念、課程目標(biāo)、課程實(shí)施建議中對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開展都有明確的闡述。有的教師認(rèn)為：實(shí)驗(yàn)教學(xué)盡管沒有開展，但學(xué)生的學(xué)習(xí)成績(jī)并不差，這是明顯的觀念問題。曾有某地區(qū)教研室領(lǐng)導(dǎo)到一所學(xué)校檢查工作，發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室里的顯微鏡的包裝都沒有拆封。因此，廣大一線生物教師需要進(jìn)一步認(rèn)真學(xué)習(xí)和理解《高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)》的相關(guān)要求，切實(shí)改變重“知識(shí)傳授”，輕“實(shí)驗(yàn)教學(xué)”的傳統(tǒng)思想觀念；不能“以講代做”、“以電教媒體手段代替實(shí)驗(yàn)操作”，應(yīng)盡可能多的創(chuàng)造條件讓學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的過程和其它實(shí)踐活動(dòng)。通過實(shí)驗(yàn)或其它實(shí)踐活動(dòng)的有效開展，可以促進(jìn)學(xué)生知識(shí)性目標(biāo)、情感態(tài)度價(jià)值觀目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)和科學(xué)態(tài)度的形成。

（二）做好實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備。

高中生物課堂的實(shí)驗(yàn)教學(xué)比較多，為了讓學(xué)生們能更加了解生物知識(shí)。教師要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)前，教師要做好充分的準(zhǔn)備，學(xué)生們只要在教師的指導(dǎo)下才能完成相關(guān)的實(shí)驗(yàn)過程，但是在學(xué)生們做實(shí)驗(yàn)之前也要初步的了解相關(guān)的知識(shí)。教師就要先提供一些材料讓他們熟悉。讓其事先學(xué)習(xí)這些材料，通過學(xué)習(xí)將其中的一些知識(shí)融入到實(shí)驗(yàn)當(dāng)中。在實(shí)驗(yàn)中，教師是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的組織者和引導(dǎo)者。所以在實(shí)驗(yàn)前教師應(yīng)該讓學(xué)生們先認(rèn)識(shí)做實(shí)驗(yàn)所需要的器材以及名字等。以方便學(xué)生們的知識(shí)，讓他們?cè)趯?shí)驗(yàn)過程中對(duì)其作用有所認(rèn)識(shí)。能更好的進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

（三）密切聯(lián)系生活。

生物學(xué)在生活中無處不在，與我們的日常生活、醫(yī)療保健、環(huán)境保護(hù)、經(jīng)濟(jì)活動(dòng)等方面都密切相關(guān)。“生活即教育”是著名教育家陶行知教育理論的核心，在生物學(xué)教學(xué)中注意聯(lián)系生活實(shí)際，結(jié)合課本知識(shí)進(jìn)行教學(xué)，使內(nèi)容更具實(shí)用性，更有利于學(xué)生對(duì)生物學(xué)核心知識(shí)和方法的理解，以及將這些知識(shí)和方法運(yùn)用到現(xiàn)實(shí)生活中，解決實(shí)際問題。

“知識(shí)來源于生活，并最終指導(dǎo)生活”是新課程的顯著特征，這一特征在各科教材中得到了充分體現(xiàn)。比如，生物、化學(xué)、物理、地理課程，許多內(nèi)容本身就是由問題引出，讓學(xué)生邊學(xué)邊提出解決問題的思路和設(shè)想，引導(dǎo)學(xué)生用所學(xué)到的知識(shí)解決生活中的實(shí)際問題，培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感。而且，每一部分知識(shí)學(xué)習(xí)之后，都設(shè)計(jì)了綜合實(shí)踐活動(dòng)，使學(xué)生運(yùn)用課堂所學(xué)的知識(shí)，向課外拓展。

（四）培養(yǎng)學(xué)生思維。

生物學(xué)史上的許多重大發(fā)現(xiàn)，都閃爍著科學(xué)家們非凡的創(chuàng)造性思維的光芒。如生物膜流動(dòng)鑲嵌模型的提出、光合作用發(fā)現(xiàn)史、植物生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)過程和孟德爾兩個(gè)遺傳基本規(guī)律的創(chuàng)立等。

（五）改進(jìn)評(píng)價(jià)方法。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)是影響實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果的重要因素，它可以制約學(xué)生的實(shí)驗(yàn)動(dòng)機(jī)、實(shí)驗(yàn)態(tài)度和實(shí)驗(yàn)策略。不同類型的實(shí)驗(yàn)建議采取不同的評(píng)價(jià)方法或幾種評(píng)價(jià)方法綜合采用，做到全面反映學(xué)生的能力水平。例如：傳統(tǒng)的教學(xué)評(píng)價(jià)方式――筆試，它有在短時(shí)間內(nèi)有效考查實(shí)驗(yàn)原理、步驟、結(jié)果等理論知識(shí)的優(yōu)點(diǎn)，但在考查學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作、結(jié)果記錄、合作和交流等方面存在較大局限性。因此，采用多種方法進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)將有利于全面體現(xiàn)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作和設(shè)計(jì)能力，做到提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性和學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng)。如借助現(xiàn)代多媒體技術(shù)，對(duì)實(shí)驗(yàn)課進(jìn)行攝像，用相機(jī)記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果；小組匯報(bào)的形式進(jìn)行交流和討論。

（六）借助媒體教學(xué)。

將信息技術(shù)與高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)有機(jī)地整合后，大大優(yōu)化了實(shí)驗(yàn)過程，拓寬了實(shí)驗(yàn)教學(xué)渠道，提高了實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)，可以解決諸如實(shí)驗(yàn)過程太快，只能看到實(shí)驗(yàn)結(jié)果而無法觀察到中間的過程；有的實(shí)驗(yàn)耗時(shí)而緩慢，在課堂上無法完成；有的因場(chǎng)景太大或常有危險(xiǎn)性而無法進(jìn)行等問題。實(shí)驗(yàn)教學(xué)與信息技術(shù)的整合后在以下?贅齜矯娣⒒幼饔妹饗裕海?1）拆分連續(xù)、快速實(shí)驗(yàn)。運(yùn)用“慢放”、“定格”等功能在多媒體操作平臺(tái)上播放，按需要進(jìn)行拆分，讓學(xué)生直觀、清楚地分步、分段觀察，大大增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)效果。（2）縮放大型或顯微實(shí)驗(yàn)。通過錄像、照相等形式把一些大型的生態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)，如植物的群落、大型的生態(tài)系統(tǒng)等實(shí)驗(yàn)過程記錄下來；還可以運(yùn)用顯微攝像技術(shù)放大一些微小的形態(tài)結(jié)構(gòu)以及生理現(xiàn)象，如草履蟲的應(yīng)激性、細(xì)胞有絲分裂各時(shí)期的染色體行為特點(diǎn)等，然后在多媒體環(huán)境下將它制成課件，通過電視、電腦或幻燈片顯示出來。以上這些，不借助多媒體及現(xiàn)代化教學(xué)器材光靠傳統(tǒng)手段是無法完成的。

總之，在新課程改革的背景下，我們要改進(jìn)教學(xué)方法，深挖教材，更新觀念，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與實(shí)驗(yàn)探究，不斷提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性，為學(xué)生的全面發(fā)展打好堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

第四篇：淺談高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)

淺談高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)

巢湖市烔煬中學(xué) 徐艷虹 2011年4月

淺談高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)

摘要：對(duì)高中學(xué)生來說，生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅有對(duì)常見儀器、器具、藥品的使用能力，還有對(duì)實(shí)驗(yàn)程序的理解能力，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析能力，對(duì)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的異常情況的處理能力，更有在探究生物實(shí)驗(yàn)的過程中的創(chuàng)新能力。本文對(duì)生物教學(xué)的方法和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)提出了一些想法，用以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)生物科學(xué)的興趣，訓(xùn)練學(xué)生的基本技能，培養(yǎng)學(xué)生的觀察、分析、綜合能力和解決實(shí)際問題的能力。關(guān)鍵詞： 生物實(shí)驗(yàn) 教學(xué)方法 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 學(xué)習(xí)方式

生物學(xué)是研究生命現(xiàn)象和生命活動(dòng)規(guī)律的一門自然科學(xué)，由于其具備知識(shí)體系的完整性，實(shí)驗(yàn)方法的探索性，思維訓(xùn)練的獨(dú)特性等特點(diǎn)，因此生物學(xué)又是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)。對(duì)高中學(xué)生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅能幫助學(xué)生了解常見儀器和藥品的使用方法、理解實(shí)驗(yàn)程序、更能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)生物科學(xué)的興趣，培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析、綜合和解決實(shí)際問題的能力。一．掌握儀器使用原理和藥品特性，夯實(shí)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)

《生物考試大綱》明確指出考查學(xué)生能獨(dú)立完成“生物知識(shí)內(nèi)容表”所列實(shí)驗(yàn)，包括理解實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒃怼⒎椒ê筒僮鞑襟E，掌握相關(guān)的操作技能，并能將這些實(shí)驗(yàn)涉及的方法和技能進(jìn)行綜合的運(yùn)用。

學(xué)生的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)不是憑空壘起來的。實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)要突出對(duì)儀器的使用和藥品特性的介紹，加強(qiáng)基本操作訓(xùn)練，把實(shí)驗(yàn)方法探究落到實(shí)處。例如，顯微鏡觀察類實(shí)驗(yàn)，① 注意取材：根據(jù)觀察對(duì)象采用合適的材料，如觀察有絲分裂應(yīng)選取根尖分生區(qū)細(xì)胞；觀察質(zhì)壁分離與復(fù)原應(yīng)選取成熟的植物細(xì)胞等。② 注意材料處理：根據(jù)不同材料、不同的觀察對(duì)象，做不同的材料處理，如浸泡、染色、解離、保持生活狀態(tài)等。③ 注意制片方法：顯微觀察實(shí)驗(yàn)要用裝片，不同材料用不同的制片方法。裝片法(把整個(gè)實(shí)驗(yàn)材料制成裝片，如用黑藻葉觀察葉綠體)，切片法(把材料切成薄片，以便觀察，如脂肪鑒定)，壓片法(把材料壓碎成一薄層．以便觀察，如觀察根尖有絲分裂)。學(xué)生了解了上述的基本原理和操作方法，就會(huì)做顯微鏡觀察類實(shí)驗(yàn)。又如用斐林試劑與還原性糖發(fā)生顏色反應(yīng)，要講清楚NaOH和CuSO4反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生Cu(OH)2 沉淀，所以要現(xiàn)配現(xiàn)用。用雙縮脲試劑鑒定蛋白質(zhì)的存在，要指出先加試劑A即NaOH溶液．再加試劑B即CuSO4溶液，而且加CuSO4溶液時(shí)，只需加3～4滴，不能加多，如果CuSO4溶液過多．就會(huì)對(duì)結(jié)果出現(xiàn)的顏色反應(yīng)起遮蔽作用。而加入的目的就是要先讓溶液呈堿性，因?yàn)樵趬A性環(huán)境中，蛋白質(zhì)與Cu2+發(fā)生作用，形成絡(luò)合物，出現(xiàn)紫色。

二．剖析經(jīng)典實(shí)驗(yàn)，挖掘潛在實(shí)驗(yàn)，提高實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力

近幾年來，高考越來越重視考查學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)來分析問題和解決問題的能力，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)乃為首選和必考。經(jīng)典實(shí)驗(yàn)是科學(xué)家精心思考、巧妙設(shè)計(jì)，經(jīng)后人多次重復(fù)證明是正確的一些最具代表性的實(shí)驗(yàn)，如有光合作用的發(fā)現(xiàn)、條件、原料、產(chǎn)物研究；孟德爾豌豆雜交實(shí)驗(yàn)；生長(zhǎng)素發(fā)現(xiàn)系列實(shí)驗(yàn)；噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)等實(shí)驗(yàn)等。剖析這些經(jīng)典實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生理解實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路，學(xué)會(huì)選擇實(shí)驗(yàn)材料和控制實(shí)驗(yàn)條件，有助于提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力。

學(xué)習(xí)是一個(gè)探究、實(shí)踐的過程，是一個(gè)動(dòng)態(tài)的開放的不斷發(fā)展變化的過程。為進(jìn)一步提高學(xué)生理論水平和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力，老師可引導(dǎo)學(xué)生變驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為探究性實(shí)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生濃厚的興趣和強(qiáng)烈的求知欲望，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、主動(dòng)性和創(chuàng)造性。挖掘書中潛在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：①驗(yàn)證：光照強(qiáng)度(溫度、CO2濃度)影響光合作用強(qiáng)度。②驗(yàn)證：厭氧細(xì)菌在有氧時(shí)，發(fā)酵作用受到抑制。③驗(yàn)證：生長(zhǎng)素具有雙重性。④驗(yàn)證：種子萌發(fā)時(shí)，根(莖)在重力作用的影響下向(背)地生長(zhǎng)。挖掘生產(chǎn)生活中潛在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：①探究：大棚蔬菜中的塑料薄膜的最佳顏色。②探究：無土栽培營(yíng)養(yǎng)液中氧含量與農(nóng)作物生長(zhǎng)的關(guān)系。③探究：水面以下的光量和光質(zhì)對(duì)植物分布的影響。讓學(xué)生能夠運(yùn)用生物學(xué)的原理和方法去解決實(shí)際問題，并在此過程中形成一種科學(xué)探究的思想和意識(shí)，這也為學(xué)生的終身學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)。

三．在生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中合作學(xué)習(xí)

高中生物教育隨著新一輪高中課程改革的不斷推進(jìn)也在不斷變革，我國(guó)在2003年頒布了《普通高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)》，把提高高中學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)作為課程實(shí)施中的核心任務(wù)，把“倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)”作為新課程的基本理念之一，力圖促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)方式的改革，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與探究過程，勤于動(dòng)手動(dòng)腦，逐步培養(yǎng)學(xué)生搜集和處理科學(xué)信息的能力、獲取新知識(shí)的能力。然而，目前還有不少高中生物教師依然延續(xù)著傳統(tǒng)的教學(xué)模式、教學(xué)理念、教學(xué)過程開展課堂教學(xué)活動(dòng)，即教師講，學(xué)生聽。這樣的教學(xué)模式使學(xué)生在課堂教學(xué)中始終處于被動(dòng)地位，久而久之極易抹殺學(xué)生積極主動(dòng)的探索精神。在教學(xué)過程中應(yīng)用合作學(xué)習(xí)，既可以達(dá)到教學(xué)目的，同時(shí)也能培養(yǎng)學(xué)生之間、學(xué)生與老師之間以及老師與老師之間的溝通能力。在合作學(xué)習(xí)過程中鼓勵(lì)學(xué)生自覺擬定新穎又可實(shí)現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)課題，要求每項(xiàng)實(shí)驗(yàn)課題必須有明確的選題目的，詳細(xì)制定實(shí)驗(yàn)的步驟以及所需器材等，并將選題目的、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)或?qū)嶒?yàn)方案在生物學(xué)科小組上發(fā)言，讓學(xué)生發(fā)表意見，對(duì)不同意見可以進(jìn)行討論，發(fā)揮學(xué)生之間互助精神，形成探索生命奧秘的小集體。教師只當(dāng)成員參加，起引導(dǎo)作用，不輕易給實(shí)驗(yàn)課題下結(jié)論。許多實(shí)驗(yàn)課題在小組會(huì)議多次研討，原來擬題不明確或?qū)嶒?yàn)設(shè)汁不切合實(shí)際條件的課題，學(xué)生自己棄去；有的課題選題目的明確又新穎，研討后發(fā)覺應(yīng)分2—3階段反復(fù)實(shí)驗(yàn)才能實(shí)現(xiàn)，比如植物向光性實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)，由于同學(xué)間的相互合作，不僅用一側(cè)小孔做了實(shí)驗(yàn)，還用前后左右四個(gè)小孔做了四組實(shí)驗(yàn)，才綜合得出了實(shí)驗(yàn)結(jié)論，最后還在盒子頂端開孔，把四個(gè)側(cè)孔全封閉加以驗(yàn)證。通過多組實(shí)驗(yàn)反復(fù)論證得出結(jié)論，不僅提倡了學(xué)生交流合作、相互協(xié)作精神，同時(shí)還培養(yǎng)了學(xué)生的批判性思維以及嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。

在合作學(xué)習(xí)中，教師要從傳授者變成指導(dǎo)者、參與者、監(jiān)控者和幫助者，并切實(shí)注意自身行為的方法和效果，及時(shí)進(jìn)行調(diào)整。在合作學(xué)習(xí)教學(xué)中，教師應(yīng)做到以下幾點(diǎn)：①教師作為指導(dǎo)者，主要是對(duì)學(xué)生的合作技巧進(jìn)行靈活指導(dǎo)，如學(xué)習(xí)任務(wù)怎樣分配；學(xué)習(xí)角色怎樣分配；怎樣提出有價(jià)值的提問學(xué)習(xí)能力強(qiáng)的學(xué)生怎樣輔導(dǎo)學(xué)習(xí)能力差的學(xué)生；怎樣傾聽和記錄同伴的發(fā)言；怎樣讓組員對(duì)問題進(jìn)行討論；各個(gè)組員對(duì)問題提出以后，怎樣交流意見；組員之間對(duì)某個(gè)問題存在分歧，怎樣來協(xié)調(diào)；組員提出自己的觀點(diǎn)后怎樣綜合等。②教師要參與到小組討論中，成為與學(xué)生平等相處的參與者，改變以往居高臨下的姿態(tài)。③教師要適時(shí)監(jiān)控，要密切注意各組的討論情況，要對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)中出現(xiàn)的困難給予必要的幫助。在合作學(xué)習(xí)的課堂上教師只有有效地實(shí)現(xiàn)了角色的轉(zhuǎn)變，才能使得傳統(tǒng)的教師自導(dǎo)自演的課堂轉(zhuǎn)變?yōu)閹熒餐瑢?dǎo)演的課堂，從而使教師的主導(dǎo)作用和學(xué)生的主體地位實(shí)現(xiàn)，使學(xué)生進(jìn)入到樂學(xué)的境界，促使師生關(guān)系進(jìn)入到良性的發(fā)展?fàn)顟B(tài)，降低師生的心理負(fù)擔(dān)，提高教學(xué)效果。

總之，中學(xué)生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過程，是培養(yǎng)學(xué)生各方面素質(zhì)的獨(dú)特而重要的途徑。每一個(gè)中學(xué)生物教師都不應(yīng)該輕視實(shí)驗(yàn)教學(xué)，而應(yīng)該把實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為一個(gè)特殊的教學(xué)陣地，認(rèn)真進(jìn)行研究，使實(shí)驗(yàn)教學(xué)真正發(fā)揮出它應(yīng)有的重要作用，為素質(zhì)教育在中學(xué)教育中的落實(shí)做出貢獻(xiàn)。

[參考文獻(xiàn)] 1 中華人民共和國(guó)教育部.普通高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)）.北京：人民教育出版社，2003.2 朱正威，趙占良.生物1?必修?分子與細(xì)胞?普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書.北京：人民教育出版社，2004,6 3 朱正威，趙占良.生物2?必修?遺傳與進(jìn)化?普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書.北京：人民教育出版社，2004,6 4 朱正威，趙占良.生物3?必修?穩(wěn)態(tài)與環(huán)境?普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書.北京：人民教育出版社，2004,6

第五篇：高中生物探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的優(yōu)化策略

高中生物探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的優(yōu)化策略

(2010-07-20 21:16:25)轉(zhuǎn)載教育 ▼

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通過兩年的研究，我們總結(jié)優(yōu)化了探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，其教學(xué)程序如下：

（王更強(qiáng) 東莞市第一中學(xué) 523129）

摘要： 本文分析了高中生物探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的主要問題, 提出了高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的優(yōu)化策略，首先是優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)，從而優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì)，其次是優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。通過五大措施優(yōu)化高中生物探究實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程,有效提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，促進(jìn)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的提高。關(guān)鍵詞： 高中生物探究性實(shí)驗(yàn) 教學(xué)模式 優(yōu)化策略

1．當(dāng)前高中生物探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的主要問題

隨著新課程改革的深入，生物實(shí)驗(yàn)在高中生物教學(xué)中的地位和作用越來越突出，通過對(duì)我市高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的調(diào)查，發(fā)現(xiàn)當(dāng)前生物探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在很多問題，其中與教師、學(xué)生有關(guān)的主要有以下三種情況：一是教師分不清實(shí)驗(yàn)的性質(zhì)是探究還是驗(yàn)證，教學(xué)目標(biāo)不明確；二是教師的實(shí)驗(yàn)教學(xué)組織能力差，對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中教師和學(xué)生的活動(dòng)設(shè)計(jì)不科學(xué)、組織不到位；三是學(xué)生的操作技能差，直接影響實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。以上問題的解決，唯有讓教師理解實(shí)驗(yàn)的本質(zhì)，在具體的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中首先要優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)，其次要優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，巧妙安排教學(xué)過程，才能有效提高生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，提高學(xué)生科學(xué)的素養(yǎng)。2．優(yōu)化高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)

普通高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)學(xué)生生物實(shí)驗(yàn)技能方面只給出了描述性的指導(dǎo)原則，沒有根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知水平和規(guī)律進(jìn)行具體化；目前對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練和發(fā)展的目標(biāo)沒有人進(jìn)行全面提煉和整理，形成相應(yīng)的目標(biāo)體系。我們以“基于方法觀傳授知識(shí)、基于過程觀培養(yǎng)能力、基于綜合性提高創(chuàng)新意識(shí)”為實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念，構(gòu)建了“一條主線、三個(gè)層次”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)新體系，以能力培養(yǎng)為主線，從基本技能訓(xùn)練、綜合探究實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)三個(gè)層次實(shí)施實(shí)驗(yàn)教學(xué)，從而提高學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。

只有明確了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目標(biāo)，才能科學(xué)地進(jìn)行生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的設(shè)計(jì)。因此根據(jù)普通高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合我校生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)際，我們?nèi)娴卣砗图?xì)化了實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)，形成我校生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的三維目標(biāo)體系。知識(shí)目標(biāo)強(qiáng)調(diào)的是知識(shí)的基礎(chǔ)性、綜合性、應(yīng)用性；能力目標(biāo)著重培養(yǎng)學(xué)生的提出問題的能力、獲取信息的能力、探究能力和創(chuàng)新能力；情感領(lǐng)域目標(biāo)則注重科學(xué)價(jià)值、科學(xué)態(tài)度等的培養(yǎng)。3．優(yōu)化探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的模式及策略 3．1優(yōu)化探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的模式

通過兩年的研究，我們總結(jié)優(yōu)化了探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，其教學(xué)程序如下：

從以上教學(xué)程序上可以看出探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的主要特點(diǎn)有：該實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的核心是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)（生物實(shí)驗(yàn)的思想方法），目標(biāo)主要是培養(yǎng)學(xué)生提出問題、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的能力以及培養(yǎng)學(xué)生探究、合作的精神等。強(qiáng)調(diào)探究問題的環(huán)節(jié)，以問題為先，以探究為主，強(qiáng)調(diào)探究是對(duì)所研究問題的學(xué)習(xí)，同時(shí)也是對(duì)探究過程的學(xué)習(xí)。其主要特征是：重情景，重設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，重發(fā)現(xiàn)新問題，重評(píng)價(jià)等。3．2探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的優(yōu)化策略

探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的核心是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，指導(dǎo)學(xué)生探究實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵要優(yōu)化以下幾個(gè)環(huán)節(jié)： 3．2．1優(yōu)化“實(shí)驗(yàn)前教師的預(yù)實(shí)驗(yàn)”

教師對(duì)實(shí)驗(yàn)的預(yù)習(xí)其實(shí)質(zhì)就是教師在學(xué)生實(shí)驗(yàn)前進(jìn)行預(yù)實(shí)驗(yàn)，教師對(duì)該實(shí)驗(yàn)操作的干擾因素、過失因素、實(shí)驗(yàn)操作過程中易出現(xiàn)的錯(cuò)誤結(jié)論、實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)方法等就有全面的掌握和理解，從而為教師進(jìn)行實(shí)驗(yàn)規(guī)劃準(zhǔn)備、實(shí)驗(yàn)組織、實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)研發(fā)及實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)等教學(xué)過程提供一手材料，為正式的實(shí)驗(yàn)教學(xué)掃清障礙。3．2．2優(yōu)化設(shè)計(jì)“圖表式實(shí)驗(yàn)學(xué)案”

課前預(yù)習(xí)，是教學(xué)活動(dòng)的開始，是學(xué)生主體參與的首要環(huán)節(jié)。“圖表式實(shí)驗(yàn)學(xué)案”，將實(shí)驗(yàn)流程完整的地展現(xiàn)給學(xué)生，對(duì)學(xué)生預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行全程指導(dǎo)，以圖文并茂的方式將實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)記錄、實(shí)驗(yàn)分析和實(shí)驗(yàn)結(jié)論呈現(xiàn)出來，同時(shí)教師對(duì)實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵點(diǎn)給予提示，這種方式比常規(guī)的帶著問題看書預(yù)習(xí)要清晰明了，便于抓住實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)的要點(diǎn)，這樣能讓學(xué)生自主地主動(dòng)參與實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)，能最大地調(diào)動(dòng)學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的積極性，大大提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效率。3．2．3優(yōu)化“提出問題” 探究始于問題，“發(fā)現(xiàn)問題比解決問題更重要”，確定一個(gè)可通過實(shí)驗(yàn)探究解決的問題，提出可檢驗(yàn)的假設(shè)，既是進(jìn)行探究性實(shí)驗(yàn)的前提，也是進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究的難點(diǎn)。具體難在設(shè)計(jì)提問的內(nèi)容、提問的方法和對(duì)學(xué)生提問的反饋。

“最精湛的教學(xué)藝術(shù)，遵循的最高準(zhǔn)則就是讓學(xué)生自己提問題。”教師能把探究性實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容巧妙地轉(zhuǎn)化為問題情境，訓(xùn)練學(xué)生運(yùn)用簡(jiǎn)化和提煉的策略，對(duì)教師提供的背景資料和問題情境進(jìn)行解讀，鼓勵(lì)學(xué)生敢于“異想天開”，指導(dǎo)學(xué)生合理運(yùn)用“提出問題”的策略：通過學(xué)生自我設(shè)問、學(xué)生之間設(shè)問、師生之間設(shè)問等方式；給學(xué)生留下足夠的空間和時(shí)間去發(fā)表自己的見解，收集匯總學(xué)生的各種問題，然后訓(xùn)練學(xué)生運(yùn)用比較、分析、歸納、概括、重新組合等科學(xué)的思維方法來處理各種問題，最終學(xué)生就能發(fā)現(xiàn)有價(jià)值的信息，提煉出很有創(chuàng)意的問題，如《影響酶活性的條件》學(xué)生通過思考提出了許多的問題:（1）“能用過氧化氫酶探究溫度對(duì)酶活性的影響?（2）“高溫和低溫對(duì)酶活性的影響是一樣的嗎？高溫會(huì)不會(huì)使酶失活？低溫呢？”（3）“多高的溫度會(huì)使酶失活呢？如何確定出這個(gè)溫度？”，（4）“使酶活性達(dá)到最高的最適溫度到底是多少？”由此看出，學(xué)生對(duì)于溫度影響酶活性地探究并不是“淺嘗則止”，而是“漸入佳境”了，提出的問題探究?jī)r(jià)值也越來越高。3．2．4優(yōu)化“實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)”

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是聯(lián)系問題和結(jié)論的重要途徑，制定切實(shí)可行的實(shí)驗(yàn)方案十分重要，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案其實(shí)質(zhì)是解決一個(gè)實(shí)驗(yàn)問題，關(guān)鍵是幫助學(xué)生根據(jù)自己的設(shè)想制定方案，而不是代替學(xué)生去制定實(shí)驗(yàn)方案，我們主要訓(xùn)練學(xué)生運(yùn)用解決問題的模式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。

首先建立問題的框架，明確實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)和關(guān)鍵，如正確陳述自變量和因變量的關(guān)系，自主設(shè)計(jì)合理的對(duì)照實(shí)驗(yàn)，正確描述觀察或測(cè)量變量的方法，清晰列出重要的步驟和材料，預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，制定觀察記錄表等。

其次是抓住實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的核心，找到解決問題的方案。在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的過程中，運(yùn)用求同法、求異法、剩余法、共變法確定實(shí)驗(yàn)的變量和孤立變量；訓(xùn)練學(xué)生運(yùn)用對(duì)比的科學(xué)方法建立對(duì)照實(shí)驗(yàn)；精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟第一步是“共性處理”、第二步是“變量處理”、第三步是“顯示差異結(jié)果”；訓(xùn)練學(xué)生運(yùn)用發(fā)展變化的觀點(diǎn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)的實(shí)際情況，不斷修正改進(jìn)原來的實(shí)驗(yàn)方案；訓(xùn)練學(xué)生用辯證的思維方法看待自己的實(shí)驗(yàn)，評(píng)估實(shí)驗(yàn)的局限性。3．2．5優(yōu)化“交流評(píng)價(jià)”

實(shí)驗(yàn)探究的目的并不在于全班得到統(tǒng)一的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，而重在使學(xué)生真正參與探究過程，讓學(xué)生懂得科學(xué)的探究方法，讓他們的創(chuàng)新意識(shí)得到發(fā)揮。在“交流評(píng)價(jià)”環(huán)節(jié)我們比普通的實(shí)驗(yàn)多一個(gè)交流模塊，一般有兩個(gè)交流模塊，一個(gè)放在實(shí)驗(yàn)前，交流個(gè)人提出探究問題及設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案，重點(diǎn)評(píng)價(jià)學(xué)生能否提出值得探究的問題，并進(jìn)行猜想和假設(shè)；另一個(gè)則放在實(shí)驗(yàn)操作之后，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析交流以及對(duì)實(shí)驗(yàn)中的各種特異情況作進(jìn)一步的探究。評(píng)價(jià)以激勵(lì)性評(píng)價(jià)為主，重點(diǎn)評(píng)價(jià)學(xué)生：能否獨(dú)立正確的完成實(shí)驗(yàn)操作方法：能否科學(xué)地觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，如實(shí)地記錄實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)：能否對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或收集到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、歸納或概括出實(shí)驗(yàn)的結(jié)論；能否與他人交流成果且有所獲益等。另外我們?cè)O(shè)置了成果展示欄，對(duì)學(xué)生的優(yōu)秀實(shí)驗(yàn)報(bào)告，課外實(shí)驗(yàn)探究，創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、研究性成果進(jìn)行展示匯報(bào)，讓學(xué)生感受和分享成功的快樂，更激發(fā)他們參與實(shí)驗(yàn)的熱情和參與實(shí)驗(yàn)探究的激情。

實(shí)驗(yàn)中有很多現(xiàn)象并不象預(yù)設(shè)的一樣，對(duì)新生成的實(shí)驗(yàn)問題，學(xué)生不能根據(jù)現(xiàn)象作出結(jié)論判斷，教師通過交流評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)，讓學(xué)生展開激烈的討論，每一個(gè)學(xué)生都參與實(shí)驗(yàn)分析，通過層層分析，步步推進(jìn)，學(xué)生對(duì)問題的認(rèn)識(shí)逐步深入，然后提出新問題，并且自主設(shè)計(jì)新的實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步探究解決，作出合理解釋。如有一組學(xué)生在探究用淀粉酶探究PH值對(duì)酶活性影響時(shí)，觀察到淀粉酶在堿性條件下溶液遇碘不變藍(lán)。實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)的“意外”是否說明“淀粉酶在堿性條件下活性很高”呢？該組同學(xué)為了找出原因，積極展開了進(jìn)一步的探究；首先，從實(shí)驗(yàn)結(jié)果溶液不變藍(lán)，提出第一個(gè)新的設(shè)想：“試管中的淀粉被完全分解了嗎？”他們改用斐林試劑檢測(cè)，并沒有觀察到磚紅色沉淀，得出結(jié)論：“淀粉沒有被分解”。那么是什么原因阻止了淀粉和碘液的顯色反應(yīng)呢？考慮到加HCl與加NaOH實(shí)驗(yàn)組之間唯一區(qū)別在于pH值不同，該組同學(xué)提出第二個(gè)設(shè)想：“碘液在堿性條件下可以和淀粉反應(yīng)？”他們先往該試管的溶液中加入1mLHCl溶液用以中和NaOH溶液，再滴加碘液，此時(shí)溶液變?yōu)樯钏{(lán)色。于是實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)“意外”的原因終于大白了，是檢測(cè)的試劑選擇不當(dāng)，碘液會(huì)與NaOH反應(yīng)，本實(shí)驗(yàn)應(yīng)該選擇斐林試劑進(jìn)行檢測(cè)比較合適。

從2005年新課程在我校實(shí)施以來，我們就把生物探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為一項(xiàng)課題進(jìn)行研究，取得了一定的成績(jī)：其中“優(yōu)化高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)，提高教學(xué)質(zhì)量的研究”獲東莞市普教系統(tǒng)科研成果一等獎(jiǎng)；教師參加省市優(yōu)質(zhì)課比賽一人獲省一等獎(jiǎng)，兩人獲市一等獎(jiǎng)；教師論文發(fā)表4篇，12篇獲獎(jiǎng)；共拍攝了四節(jié)實(shí)驗(yàn)錄像課；學(xué)生參加?xùn)|莞市科技小論文比賽有10多篇獲一等獎(jiǎng)；參加青少年科技創(chuàng)新大賽一項(xiàng)獲省一等獎(jiǎng)，二項(xiàng)獲市二等獎(jiǎng)；總之，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的功能要得到最大的發(fā)揮，一定要優(yōu)化高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)。事實(shí)上，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)和優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式是最基本的優(yōu)化策略，因?yàn)閮?yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)才能優(yōu)化教師的教學(xué)設(shè)計(jì)，才可以規(guī)范教師的實(shí)驗(yàn)教學(xué)行為，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式才可以優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程，才可以改進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)的方式。為此，讓我們共同努力、共同探索實(shí)驗(yàn)教學(xué)的規(guī)律和優(yōu)化策略吧！

參考文獻(xiàn)：

1.朱正威.探究性學(xué)習(xí)實(shí)施中的幾個(gè)問題.生物學(xué)通報(bào).2006.1：27—28 2.韋仕發(fā).實(shí)驗(yàn)探究教育法在“新陳代謝與酶”一節(jié)中的應(yīng)用.生物學(xué)教學(xué).2006.6：33—35 3.施憶.高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)中的活動(dòng)與探究（必修部分）.北京：高等教育出版社.2003.11