榆次:高中生物实验中的发现教学法

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  生物科学是一门以实验为基础的自然科学。在高考中和各种考试中作为考查学生能力重要载体的实验设计题频频出现, 试题注重探究性和开放性,并更多地联系生活实际。
  合理科学的生物实验教学是学生学习方式转变以及多种能力形成的重要途径。改变实验教学观念、变式实验教学内容、延伸实验教学时空、开放生物实验室、开设生物虚拟实验等措施有利于学生学习方式转变以及多种能力形成。本人通过以下尝试取得了较好的效果。
  一、转变实验教学观念
  传统的生物实验教学方法,教师往往是边演示边讲解,演示讲解都很仔细,反复强调操作要领,强调严格按照课本操作步骤,这种教学方法限制了学生发挥自己创造能力的空间和余地,不利于学生创新能力的培养。教师应明确生物学实验教学不是单纯要学生做某一个实验,不只是验证理论知识的手段,而是借助具体实验这一载体,训练学生的实验技能技巧,培养学生发现问题、解决问题的能力,特别是创造性解决问题的能力。教师要做的是精心组织生物学实验教学活动,对学生加强实验方法、仪器操作的指导。实验教学中我们多采用发现教学法,采用“课前问题导学,课中症结释放、多位老师释疑,课后交流得失”的教学模式。课前问题导学,指实验课前提出几个重点问题,由学生课前看书预习或查资料完成;课中症结释放、多位老师释疑则指实验课上老师只演示实验中最关键的可能影响整个实验成败而又不通过示范学生难以完成的步骤,同时布置每个实验小组应完成的变式内容,多位老师分别负责几个实验小组提出的问题;课后交流得失指交流实验设计思路,交流实验成败关键,交流实验报告(含变式内容)。
  二、变式实验教学内容
  实验课中仅根据课本实验中材料、要求、内容、步骤进行实验教学,难免限制学生的思维,不利于靈活运用能力、创造性解决问题能力的发展。我们在每一堂实验课上都要求每一个实验小组除完成课本实验内容外,还需要完成变式内容。变式内容是根据课本实验内容或变换某个条件或增设与之相关的内容或根据条件设计完成相关实验,用于训练学生思维,培养解决问题的能力及交流合作能力。
  三、延伸实验教学时空
  只利用实验课时间进行生物实验教学难以充分发挥实验教学的功能,实验分析能力、实验设计能力等能力的培养还可以在非实验课上进行,还可以在课外进行。平时在课堂上每学习完一些生物知识和原理后,由学生分析相应的实验或设计相关实验,这些实验或是我们收集的或是我们自编的,有的实验要求学生在课堂上完成,有的由学生课外完成。
  四、开放生物实验室
  改变以往那种仅提供演示仪器、准备一些学生分组实验仪器材料的实验室管理方法,开放实验室。开放实验室包括开放实验仪器,开放实验场所,开放基本实验,开放课外实验。学生可以按自己的要求、自己的实验课题、自己的实验设计提出申请,由实验室提供仪器、场所,课任老师、实验老师协助完成。
  五、开设虚拟生物实验
  虚拟实验是指计算机系统中采用虚拟现实技术仿真或虚构各种实验环境,使用者可以利用键盘、鼠标等输入设备进入虚拟空间,可以像在真实的环境中一样观察、操纵、建构其中的对象,完成各种预定的实验项目。生物虚拟实验中学生可以按自己的节奏进行实验并能多次重复;学生可以及时发现自己的操作错误。虚拟实验可以弥补实验教学条件的不足;可以避免真实实验操作所带来的各种不便或危险;可以打破时空的限制;可用于进行实验室实际操作的前期训练和实验后的复习。学生可以通过校园网进入虚拟实验室进行生物虚拟实验。不过,虚拟实验不能代替真实实验,学生亲自操作的实体实验记忆更深,生物虚拟实验应作为实体实验的一个补充。
  在生物课堂的实验教学中,不仅要让学生学会实验的具体做法,掌握一些基本的实验技能,还要引导学生学会研究生物问题的实验方法,为培养他们的生物创新能力打下良好的基础。教师通过选择典型的实验(可充分利用教材中的演示实验、学生实验等内容),通过多种实验方案的设计、讨论和辨析来培养学生的生物创新能力。
  另外,教师可以把某些学生实验和演示实验设计为探索性实验,使之达到不同层次的创新能力培养目标。探索性实验教学较课堂教学有更广阔的活动空间和思维空间,可以激发和满足不同层次学生的探索与创新欲望。学生在自己“探索”生命规律的实验过程中可以把动手和动脑结合起来,锻炼和培养自己的创新能力。教师应让学生明确探索性实验的基本环节,并在实验仪器的选取与操作、实验现象的观察、实验数据的处理、实验结论的得出等一系列环节中,及时对学生进行指导,使学生在相对独立的实验活动中体会创新的艰辛与愉悦。
  (作者单位:山西省晋中市榆次区第三中学校)
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