农村高中生物实验课教学模式的思考与探讨.docx

农村高中生物实验课教学目标有效达成对策的研究摘要：生物学是一门实验科学，因此生物教学必须与生物实验教学紧密联系起来。新课程标准生物实验教材中不但增加了新的实验内容，而且注重学生参与创新实验和自主设计实验的能力。本文中通过调查和查阅资料，并结合一线生物教师和自己的教学实践，从教师和学生的思想观念、实验设计、实验课的内容、实验教学模式、教学评价等方面分析总结了一些新课程标准下生物实验教学顺利实施值得思考的问题，并对具体的教学案例进行分析，为适合农村高中生物实验教学寻找有效的途径。关键词: 农村高中；实验；对策生物学就是一门以实验为基础的自然学科，实验是生物学的基本研究方法之一。在中学生物教学中开展实验课教学是生物教育中不可缺少的重要组成部分，它对培养学生的动手能力、分析解决问题的能力、科学的思维方法及严谨的工作态度有着十分重要的作用。关注生物实验课程的教学，实现新课程标准中所强调的倡导探究性学习方式，全面提高学生的科学素养，培养学生搜集和整理科学信息能力的培养目标是中学生物学教学的一个重要方面。总之，实验性是生物学的一个突出特点，生物学实验是生物学教学中极其重要的教学内容，教学方法，教学手段和教学形式，也是生物学的魅力和激发学生兴趣的源泉。生物学是一门以实验为基础的自然科学，实验教学既是生物学教学的重要内容，又是一种有效的教学手段，更是培养学生科学素养的重要环节，生物学实验教学的好坏直接关系到整个学科的教学质量，在生物教学中占有相当重要的位置。一、农村高中生物实验教学的现状及研究意义通过对农村中学的生物实验教学状况，调查结果发现：（1）教师观念转变缓慢，对新课程理念的理解不到位，教学中过于关注知识概念的灌输，忽视了实验课程的教学，更忽略了科学方法的教育。不重视学生实验技能和思维能力的培养，教学中采用的教学方法大多是操作模仿式，实验过程完全按照书上的步骤进行的，实验前教师讲学生听；实验中学生“照方”做，教师巡回主要任务是管纪律；实验后教师总结。（2）农村中学学生生物理论知识缺乏，学生实验的过程只是“观察者”、“验证者”，而不是“探究者”、“发现者”。久而久之，学生感到实验课没兴趣，没压力，也无需预习，实验课上表现出较大的随意性和盲目性。学生主动参与的积极性受挫，其创新的能力受到抑制。（3）在新的课程标准下，生物学科的课时受到了很大的压缩，课时紧张，在课时安排上相对偏少，在有限的课时中不仅要完成理论知识的教学，还要关注学生实验技能的培养，这对开展探究性等实验教学在时间和空间上都会有一定的影响。（4）实验教学评价方法单一。我们发现书面形式的考核被多数教师认可,因为它简便、省时,但其局限性也是显而易见的，无论在形式上如何改进、在内容上如何调整,它都不能全面反映出学生的能力水平和实验态度、习惯,这就造成学生做与不做实验得到的评价差异不大,这种单一的考核极易养成学生投机取巧、不踏踏实实做实验的坏习惯,导致出现学生背实验、纸上谈实验的状况；而实验操作技能的考试很少,实验操作评价往往是突击性的,为了应付上面检查,学生们反复机械地训练操作技能,很难谈到促进学生能力的发展。在新的课程标准下，生物学实验课教学若仍固守传统的模式，培养的人才便可能知识单薄，思维呆滞，主观能动性和创造性欠缺，难以适应社会的发展。新课改只会成为教师们的口号，流于形式。新的课改形势对高中生物实验教学提出更高的要求，以“面向全体学生、提高生物科学素养、倡导探究性学习”为目标，实现生物教学的“三维”目标。因此，必须关注教师队伍建设，尽快转变教师的实验教学观，积极探索改革实验教学模式，逐步完善探究性实验教学，构建科学的实验教学评价体系。这样，寻找新有效的实验教学模式和教学方法有着十分重要的意义。二、加强和改善农村高中生物实验教学的对策 针对农村中学生物实验教学的现状，摆脱陈旧的教学观念的束缚，采取行之有效的教学方法和途径来提高生物实验教学的质量，培养创造性新型人才是一个值得探讨的课题。我们在高中生物实验教学中，对实验观念、实验教学模式、实验评价等方面进行创新教学。1、 切实转变教师的实验教学观、学生认识观念 由应试教育遗留下的种种保守观念，自身并没有从思想深处真正领悟新课改的理念，教师对实验课的重视度不高。“观念决定行动”， 要使教育过程从“以教育者为中心”向“以学习者为中心”转变，教师必须摒弃“知识、技能核心”的观念，树立“创新核心”的观念。因此，要求教师要在以下四个方面转变。第一，变教师提问为学生提问。第二，变教师课前准备为学生自己动手准备。第三，变教师解决问题的时间为学生自己解决问题的时间。第四，变纠正缺点为有效表扬。学生是学习的主体，在实验教学中，要使学生树立起自信、自尊、主动积极的学习观念，端正学习动机，改变“要我学”为“我要学”。激发学生在教学活动中兴趣，兴趣可以使学生对学习充满热情,能推动学生努力学习；有兴趣的学习活动可以促进学生集中精力去获取知识，并创造性地完成任务。同时让学生做到不唯书、不唯师、不唯一（对于一个知识点的理解，可以从不同的角度去认识；对于一道题的求解可以用不同的方法解答）。这样，才能使学生的思维更加广阔，创新才有源可循。2、循序渐进、逐步提高，推进探究性实验教学 由于农村中学生生物理论知识欠缺，操作技能差；有的实验难度过大，实验时间太长，操作过于繁琐，在课堂上根本不能完成；有些实验的实验花很多时间去做，但结果很不明显，做过后难以清楚观察，无法获得满意的实验结果。因此，我们对学生要求从易到难，从简单到复杂，对难度较大的实验适当变改实验内容，让学生分组合作完成，以免打消对生物实验有浓厚兴趣同学学习生物的热情。2.1 实验课内容及分类现行的生物教材中，所涉及的实验可划分为验证性、操作技能、模拟性、调查性、简单探究性、设计性几大模块。实验内容实验分类生物组织中还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定验证性实验观察 DNA 和 RNA 在细胞中分布植物细胞的吸水和失水 观察根尖细胞的有丝分裂叶绿体中色素的提取和分离等探究酵母菌细胞呼吸方式简单探究性探究环境因素对光合作用强度的影响比较过氧化氢在不同条件下的分解影响酶活性的条件等用高倍镜观察叶绿体和线粒体操作技能尝试制作真核细胞的三维结构模型模拟性制作 DNA双螺旋结构模型性状分离比的模拟实验2.2 适当变更实验方式、分组合作、利用课外时间，提高效率对于生物组织中还原糖、脂肪、蛋白质、淀粉的鉴定、探究影响酶活性的条件可分组完成，每组只做其中一个实验，能保证在一节课内完成，然后组间展示结果交流、讨论每个实验的注意事项、关键步骤；对于植物细胞的吸水和失水验证实验可以变为简单的探究实验，可以引导和组织学生探究质量浓度分别为0.1g/ml 、0.2g/ml、0.3g/ml、0.4g/ml、0.5g/ml 的蔗糖溶液中，洋葱鳞片叶表皮细胞的质壁分离与复原情况，每组只做其中一个实验，然后组间比较实验结果；在观察植物细胞有丝分裂实验中可以探究洋葱根的不同取材部位和不同取材时间细胞分裂情况。对于模拟性实验制作DNA双螺旋结构模型尝试、制作真核细胞的三维结构模型可以有学生课外准备制作，课堂只展示，比较，评比哪一组的模型设计新颖，又符合实际，让学生找到成就感。总之，充分利用课外时间准备实验，适当地变更实验方式，变一些验证性实验为简单的探究实验，通过分组合作共同完成，学生积极参与到实验中来，变被动为主动，在一系列参与过程中，学生的能力得到了发展，也提高了课堂效率。2.3 简化实验报告、注重实验结果、结论的交流、讨论与分析 学生准备实验、完成实验、完成实验报告需要花很长的时间，导致对实验结果、结论的交流、讨论与分析都是相互照抄，敷衍完成，达不到真正的实验效果，学生思维能力、分析能力也得不到提高。对于实验报告中的各个环节，例如：实验原理、实验目的、实验步骤、数据表格、实验报告的书写模式等，教师可以先在实验报告纸先打印出来，重要的试剂、关键的步骤和注意事项可以由学生填空即可，没必要由学生花很长时间照抄。如果每个实验老师不能给学生减负，完成了实验或在实验前要写繁琐实验报告，花费学生很长时间，必将给学生造成心理负担，也会打消学生探究的热情。但对实验结果、结论的分析、交流和讨论，老师要把好关，严禁抄袭，一定要写上本组的体会心得，分析成功或失败的原因，才有利于思维能力的提高。在有必要的情况下，逐步引导学生在理解实验原理和内容的基础上，让学生独立地列出实验步骤，自制实验表格等，从而提高学生的实验能力和素养。2.4 改革实验教学评价方法JRDay 博士关于评定和评价的观点是：评定和评价都是与教学目的联系在一起的，既要注意按照课程目标来评定学生，也要按照所要求的目标来评价课程和教学。现代生物教学的评定和评价发生了重大的改变，这种改变主要体现在：教师对学生的评价要体现重过程，重体验、重参与的价值取向，不仅要重视探究结果，更要重视探究过程，重学生的收获体验，能力和品质。在生物实验教学中，如何科学有效地评价学生的生物实验？我认为应从两方面入手：一是评价内容，二是评价方式。评价内容：对实验课评价老师们注意的是学生是否得出实验结果，却忽视学生在实验过程中所表现出的态度、意识、能力等。我们谈到生物实验教学目标，它包括对学生生物能力、方法、态度、技能、知识的培养。这一目标的内容就是实验评价的依据。实验教学的评价就应集这些目标于一体，既要考评学生对实验原理、实验结果和实验用具使用原理的理解，更要考评学生在实验过程中所体现的实验态度、实验能力。对实验成功与否的认定不仅限于是否得出实验结果，更重要的是参与了实验的过程。这是体现素质教育的根本思想。评价方式：要实施多元化的评价策略，形成性评价与终结性评价相结合，定性评价与定量评价相结合；对探究小组的评价与个人评价相结合，使学生设计和完成实验的能力明显提高。这可采用多种形式：考查、评估、考试。考查是教师平时对学生实验活动表现的观察与检查，它属于定性评价，这种评价较全面，包括对学生能力、技能、实验态度等的评价，只是人为因素大，评价缺乏准确性；评估，对学生的实验进行量化测评，首先确定实验评估的指标体系，然后根据评估标准由教师评价、同组同学互评和学生本人自评，三方面有不同的评估权重，这是一种定量评价，较准确、公平，但有些内容很难量化，因此评价内容往往不全面；考试有口试和笔试两种形式，一般用于对学生理论知识的考评，其实，实验课也可采用考试的方式，只是注意考试内容一定要与实验有关，一定是做实验才能答出来的，但不管怎么说，考试对实验动手能力考评的局限性使其只能作为实验评价的辅助手段。关于实验教学评价，我们在实践中同样是通过编制一个次序量表对学生的实验情况进行测量评价。 把学生活动可划分成操作规范和思维表达两部分，每部分也列出若干项测量指标（不同实验，这个测量指标不同），对每项按 0、1 或 0、1、2 记分，绝大多数同学完成的指标记 2 分，部分完成的记 1 分，没完成的记 0 分，学生活动得分的总和就是这堂课的得分。下面还是以我们高中生物实验观察植物细胞有丝分裂为例绘制的测量表（其它实验课测量表可用同样方法编制）。实验课测量评价表学生测量指标计分测量指标说明操作规范机械使用0、1、2符合规范药品使用0、1、2符合规范生根培养0、1、2符合取根要求解离0、1、2解离充分漂洗0、1、2方法正确染色0、1、2方法正确制片0、1、2压片方法正确顺序0、1、2顺序正确显微镜的使用0、1、2熟练使用低倍镜找生长点细胞0、1、2能较快找到高倍镜找分裂细胞0、1、2多数人能找到清理实验桌0、1、2桌面清洁实验作业0、1、2对结果讨论情况思维表达有无想象0、1、2有无想法有无创新0、1、2操作方法活跃气氛0、1、2参与、讨论总分根据上表测量所得的实际得分与该实验课总分的比值，可以为学生对本节实验课的掌握情况进行粗略的比较。生物实验能力是一种综合表现，任何一种评价方式都有其局限性。只有多种评价方式互相补充、综合运用才能全面、客观、准确地反映出学生实验的真实水平，才能体现生物实验教学目标。三、探究式实验教学的一般模式1 探究性实验教学法的指导思想和基本要求就是在教师的指导下，学生运用已学过的知识和技能，把自己当作新知识的探究者和发现者，通过实验亲自发现问题，探索问题和解决问题的一种方法。这种方法要求教师在教学时，不要把现成的实验结果直接告诉学生，而根据教学目的，要求和学生的认知规律，设计探索方案，积极引导学生按一定的思路，通过观察实验，阅读，讨论，练习，课外实践等多种活动探究生物知识，发展各种能力，从而完成教学任务。指导思想：以实验为基础突出学生主体性 强调实验教学的探究性 形成知识技能的掌握，能力形成和态度的培养在探究过程中的统一 。基本要求：以实验为基础，依循：问题假设实验观察分析比较结论的应用的思路贯穿始终，教师根据重点引导学生设计一些探索应用性实验，以引导学生积极思维。2 实验教学程序及环节 图 1：实验教学程序设计及其对应的功能图引出问题提出假设实验探究总结规律巩固开拓实验目标创设情景发现新知获得结论迁移创新程序功能 图 2：探究性实验教学的四个基本环节 一展示探索目标（确定课题） 二 引导探索（实验设计） 实验操作三 获得结论（结果分析） 推断结论 四 测试反馈（巩固应用）感 性 认 识理 性 认 识实 际 应 用激 发 兴 趣科学方法和思维培养迁 移信 息 输 入信 息 储 存信 息 输 出3探究性实验教学案例 以比较过氧化氢酶和 Fe3+的催化效率这堂实验课为例，谈一下探究性实验教学过程，引发问题：教师应用多媒体播放录象：从一个受精卵发育到成年人的发育过程。讲述：在人体细胞内，每分钟大约要发生几百万次化学反应，这么多化学反应能够在常温常压下迅速，顺利地完成，完全是依靠生物体内催化剂酶的作用。提问：酶与无机催化剂相比，哪个效率更高？提出假设：教师引导学生根据已有的知识和经验作出假设：酶的催化效率比无机催化剂高实验探究：制定计划：教师应用多媒体提供信息资料：资料一：H2O2在体外可被无机催化剂 Fe3+分解为 H2O，O2在体内可被 H2O2酶分解为 H2O，O2，即 2H2O22H2O+O2资料二：H2O2酶可从动物体内获得（新鲜的猪肝）资料三：每滴 FeCl3溶液中的 Fe3+浓度大约是肝脏研磨液中 H2O2酶浓度的 25 万倍。实验材料：体积分数为 3%的 H2O2溶液，质量分数为20%的新鲜猪肝研磨液，质量分数为3%的 FeCl3溶液实验仪器：量筒，试管，滴管，试管架，火柴，卫生香 然后对学生设计的方案进行评价，总结。 学生实验设计方案试管H2O2溶液新鲜猪肝研磨液FeCl3溶液观 察 卫 生香 燃 烧 情况1 号2ml2 滴2 号2ml2 滴实施计划：学生分组实验，要求每个学生都要亲自动手做实验得出结论：各组通过实验，得出各自的结论总结规律：实验结果，学生进行小组间的汇报，交流，讨论。统计结果如下：共 28 组，其中第 7 组的实验结果是：1 号和 2 号试管中卫生香燃烧情况没什么区别。其余小组实验结果是：1 号试管中卫生香比 2 号试管中卫生香燃烧猛烈。教师引导学生分析第 7 组实验结果与众不同的原因：滴入肝脏研磨液和 FeCl3溶液时，共用一个吸管。最后总结；酶的催化作用具有高效性。巩固开拓：教师继续提问：做这个实验时能否选用煮熟的猪肝或腐烂变质的猪肝？提供实验材料：煮熟的和腐烂变质的猪肝研磨液 学生在刚才实验的基础上，再一次进行探究实验 学生实验设计方案试管H2O2溶液新鲜猪肝研磨液煮熟猪肝研磨液腐烂变质猪肝研磨液观 察 卫 生香 燃 烧 情况1 号2ml2 滴2 号2ml2 滴3 号2m2 滴学生通过实验观察，根据已有的知识，在教师引导下进行讨论，