高一生物实验衔接教学研究
程雪梅 曹芳
摘 ?要 为使高一新生尽快适应高中生物实验教学,达成科学思维和科学探究素养的培育目标,在了解学生在实验中暴露的问题后,剖析问题形成的原因,提出高一生物实验衔接教学的三种策略,即观念衔接、技能衔接和方法衔接,为高一生物教师实验教学提供参考。
关键词 生物;实验教学;核心素养;科学思维;显微镜
中图分类号:G633.91 ? ?文献标识码:B
文章编号:1671-489X(2019)13-0122-02
1 前言
当前,初中生物课程标准要求学生初步学习科学探究的步骤,分析和解决生物实际问题;而高中生物课程标准要求学生掌握科学探究的方法,针对生物实际问题,探讨实践层面的问题解决办法。可见,初高中阶段实验教学目标之间存在较大差距,因此,做好实验教学的衔接便成为高一生物教学面临的重要课题。本文从学生在实验教学中出现的问题入手,剖析学生在实验教学中暴露的问题,从观念衔接、技能衔接、方法衔接三个方面入手,突破高一实验教学的难点,以期达成培养学生科学思维和科学探究能力的目标。
2 高一学生在实验中暴露的问题
参考朱晓林的研究,高中生物实验可分为五大类:显微镜观察类、分离鉴定类、方法设计类、模型模拟类和调查实践类[1]。学生在学习过程中暴露出一系列问题,将阻碍其学习目标的达成,不利于科学思维和科学探究能力的发展。
实验操作技能有所欠缺 ?在显微镜观察实验中,缺乏规范的操作,例如:不能正确搬动和放置显微镜;不能正确擦拭镜面;随意拆卸物镜、目镜等零件;不能正确调节粗细准焦螺旋,甚至损毁玻片;观察液体标本时忘记加盖玻片,污染物镜,或出现气泡,影响观察;染色时不能正确引流,致使染色不均;解离时间把控不当,细胞不能分散开或破坏细胞结构;压片时用力不均,出现盖玻片碎裂或者细胞重叠的现象;缺乏绘图能力,观察结果不能很好地展示;观察结束后,不能正确还原显微镜。
在分离鉴定类实验中,操作不当,产生误差,例如:不能正确取材和处理;不能准确选取相应刻度单位的量筒量取液体;读取液体的刻度时,视线没有与凹液面平齐,出现数据误差;恒温加热时,直接加热试管,没有进行水浴加热;测量水浴温度时,随意放置温度计,玻璃泡与烧杯底、烧杯壁相接触,出现测量误差。
在方法设计上缺乏创新性 ?表現在方案设计不合理,只能参考案例进行设计或设计方案单一。如在探究环境因素对光合作用强度的影响时,要求学生设计实验并探索提高农作物产量的办法。在复制性思维下,学生首先会参照教材案例,利用不同瓦数的台灯照射植物;探讨光照时间长短对植物光合作用的影响;利用不同颜色的透明玻璃纸设计方案,探讨不同成分的光对植物光合作用强度的影响。但创造性思维要求学生能针对同一问题,通过不同的角度,设计多种方案并择取最优方案来实施。鲜有学生能够利用发散不同光波的灯泡照射植物,或尝试设计方案探讨CO2浓度、环境温度等因素下产生的影响。
在模型模拟与制作上缺乏深刻的理解 ?在模型模拟类实验中,学生常按个人理解或参照教材“依样画葫芦”,对模拟实验的内容缺乏深刻的理解。例如:制作减数分裂过程的染色体变化模型时,学生常参考案例制作两对染色体的变化模型,若要求制作四对染色体变化模型,就手足无措了;利用废旧物品制作生物膜模型时,有学生采用胶纸、麻布、弹力布等材料模拟生物膜,反映了对模型制作内容有不同层次的理解。
社会调查实践缺乏经验 ?尽管教材安排了社会调查实践活动,但一线教师往往选择“讲”实验或干脆不讲,且学生缺乏学习的自主性,课后大多不会主动完成此类学习任务。囿于安全问题、课时问题和教师人力问题,学校很少开展调查实践活动,导致学生缺乏实践经验和能力,社会实践能力无法得到培养。
3 剖析问题形成的原因
针对学生在实验过程中暴露出来的一系列问题,深入剖析问题形成的原因,寻找根源性问题,才能避免重蹈覆辙,进而推动学生科学思维和科学探究能力的发展。
实验教学得不到重视 ?鉴于高考的“指挥棒”常以分数作为评定学生素养的标准,致使课堂教学以知识传授为主,忽视对学生动手能力的培养。作为发展学生科学思维及探究素养之“基地”,生物实验不受重视,综合性和设计性实验开出率不高。另外,大班上课和课时限制下,教师致力于考点教学,以“讲”或演示实验代替“做”实验,很少指导学生设计和改进方案,忽视科学思维和动手能力的锻炼[2]。在形成性评价上,通常以传统的纸笔测验的分数作参考,缺乏实际操作能力的考查。
生物教师的实验教学素养有欠缺 ?教师自身实验素养有待提升,部分教师非生物专业出身,或长期不关注实验新进展,在思维教育尤其是创新教育上力不从心。一方面,教师更关注自身教学技能的训练,忽视实验技能的训练;学校也很少组织关于实验教学的培训,教师之间缺乏合作与探究的学习氛围[2]。另一方面,教师习惯于“讲”或演示实验,不敢大胆放手,教学方式和思维还未转变过来。
学生缺乏学习的自主性 ?一方面,在长期的应试教育氛围下,学生形成对教师和教辅资料的依赖心理,自主学习意识不强,学习的积极性、参与度不高,只根据方案按部就班地进行,缺乏思维的训练,基本技能不扎实。脱离了教师和教辅资料,只有为数不多的学生能自主思考、设计、改进方案和操作实践。另一方面,学生缺乏科学的学习习惯。实验前,缺乏预习习惯,难以把握学习的重难点;实验时,只按步骤操作,对实验内容缺乏深刻的理解,更很少思考实验的差错或寻找其他可行的办法;实验后,学生大多只完成作业任务,缺乏课后反思。
4 衔接教学的策略
综上,学生在实验过程中暴露的问题,是由学校、教师和学生三者的共同作用所导致的,因此,突破高一生物实验教学的衔接难点,达成科学思维、科学探究能力的培育目标,需要学校、教师、学生“三位一体”齐发力,从观念、技能、方法三个方面入手。
观念衔接 ?实验教学作为发展学生核心素养之“基地”,亟待得到重视。首先,学校要转变教育理念,把握好学校教学的“方向盘”,正视生物核心素養对学生终身发展的重要性,落实“教学过程重实践”的教学理念,改变“重笔试,轻能力考核”的现状;其次,教师要转变教学观念,改变“重知识授受,轻实验教学”的现状,紧跟当前核心素养目标培育的潮流,重视培育科学思维能力和科学探究能力,重视提升自身的实验技能和实验教学素养;最后,学生要转变“重实验结果,轻操作过程”的学习观念,改变依赖教师与教材、懒于思考的习惯,重视技能的学习和思维的锻炼,提升科学素养[3]。
技能衔接 ?开展实验课程学习,关键在教师的实验教学素养和学生的实验技能基础。一方面,学校要提供师生实践的平台,不仅要完善实验设备,更要组织实验技能和实验教学等培训活动,以及丰富的课外实践活动。另一方面,教师要有提升实验素养的意识,在预演、反思、培训和比赛中不断升华实验技能;创新实验教法,科学设计实验方
案,加强实验指导,培养实验教学技能[4]。学生要学习实验的操作规范,打牢技能基础;设计、改进方案和实践,发展科学思维和科学探究能力;参与课外兴趣实验、课外调查、课外模型制作等活动,提升实践能力。
方法衔接 ?在“教学过程重实践”的教育理念下,学校、教师和学生要齐发力,落实生物核心素养。
1)学校评价方法的衔接,包括:改变单一主体的评价方法,促进多元主体的评价,使评价结果更为全面、客观;完善教师教学评价的方法,增设教师实验技能和实验教学技能考察项目,发挥教学评价的“指挥棒”作用,提高教师实验教学的积极性;完善学业成果评价方法,发挥档案袋评价和表现性评价的作用,促进学生的全面发展。
2)教师教学方法的衔接。
①研讨课程标准,创新教法:根据学情,利用微课等复习基本操作知识;改演示实验及验证类实验为探究类实验,激发学习乐趣;构建开放式实验课堂,引导自主创新方法设计、改进方案;组织课外探究实验或调查活动,促进实践学习。
②做好学法指导工作:传授学生自主学习的方法,科学制定学习目标,确立导学提纲,引导自查自评;构建合作学习小组,列出导学提纲,促进分工、合作、互助;教授科学探究的一般方法,启发思考,发现问题和做出假设,搜集资料,指导进行探究实践,锻炼动手能力[5]。
3)学生学习方法的衔接。
①养成科学的学习方法:在实验前搜集相关资料,熟悉实验原理步骤,聚焦难点;实验时,遵守规范,深入思考,尝试设计、改进方案并付诸实践,形成理性认识;实验后,撰写实验报告,做好总结、反思、提升。
②构建实验合作小组,合理安排实验前的资料搜集、实验过程中的分工以及实验后的反馈和汇报工作,共同学习、探究、提升。
5 结语
总之,做好实验衔接教学,首先要针对学生所暴露的问题,究其根源,从观念衔接、技能衔接和方法衔接三个方面寻找突破点,以发展学生科学思维和科学探究能力。
参考文献
[1]朱晓林.基于技能的高中生物实验分类研究[J].实验教学与仪器,2014(9):29-30.
[2]郝琦蕾,李妙娜.高中生物实验教学现状的调查研究[J].教学与管理,2016(6):30-34.
[3]张成军,汪忠.中学生物学实验教学[M].北京:科学出版社,2009:140.
[4]马利明.提升物理教师实验能力的若干思考[J].物理教师,2014,35(9):72-73,77.
[5]崔鸿,杨九民.初中科学课程学法指导[M].北京:高等教育出版社,2008:74-197.