立体生物实验引领学生成长

立足实情,分析现状,笔者以新课程理念为支撑,以“立体生物实验”为载体,采用现场情景模拟和学生自主参与、自主探究等教学方法,积极创造条件,探索构建课堂教学、课外教学、研究性学习、社会实践教学等全方位、多形式的立体式综合实验教学模式,培养学习型、创新型、探究型、实践型学子,全面引领学生成长。

1 多位延伸,探索立体生物实验教学模式

1)课堂实验,培养学习能力

(1)创造条件,夯实课堂实验。课堂实验是对生物学知识发生过程的体验,实验后的分析、推理、演绎,使学生发生知识迁移,由旧的知识推出新的结论,所以夯实课堂实验有助于提高学生的学习能力。“有条件要上,没有条件创造条件也要上!”这是笔者对于课堂实验的基本要求。必修1《分子与细胞》中《细胞膜-系统的边界》这一节内容需要观察哺乳动物红血细胞吸水帐破,为了实验取材,笔者和实验员老师连续多日守在餐厅门口接兔子血回去储存于冰箱,给学生提供实验材料完成实验。最后,学生亲自动手,独立操作实验,加深和巩固了显微镜观察的操作技能,真实清楚的观察到了哺乳动物红细胞吸水涨破的情况,避免了老师枯燥无味的说教,直接激发了学生的学习热情,有利于培养学生的学习能力。

(2)资源整合,优化课堂实验。课堂实验不仅可以开阔学生视野,激发学生学习兴趣,相辅相成结合教学深度和题目难度,还降低学生的学习难度,尽力保护学生已激发起来的求知欲和主动性。

必修2《遗传进化》中,内容要求“计算家系图生孩子患病的概率”,知识涉及数学概率计算,学生数学还未学习相关知识,抽象难懂。学生要求做实验,生个孩子来实验吗?显然不现实。如何解决这个问题?当没有真实环境的实验条件时,我们采用虚拟环境的模拟实验,进行资源整合,优化课堂实验,用不同颜色的磁铁代表亲本中的遗传因子,模拟成对遗传因子分离,不同配子中基因自由组合的情况帮助学生理解这一难点。

(3)尊重个性,组织好课堂探究实验。在生物课堂中提供充分的探究机会,让学生亲历思考和探究的过程,体验学习科学的乐趣,增长科学探究的能力,领悟科学探究的方法。鼓励学生,并给每个学生尽可能多的机会提出个人的想法、解决方案。让学生分小组并运用逻辑和证据展开讨论,自行设计实验方案,培养学生养成提问-预测-假设-验证的研究方法和习惯,学会制定实验方案。教学过程中,教师不轻易否定学生,不是把现成的结论交给学生,而是让学生去操作、去试验、去讨论,让学生经历获取知识的思维过程,悟出解决问题的方法。实验完成后,学生积极修正自己的实验方案,再次探究,最终自行设计实验报告,并将自己的假设结论完成。

比如探究性实验“探究影响酶活性的条件”完成后学生自行设计了实验报告,报告可以说超出了我们的预期,学生个性张扬,各有特色,设计有作图、有表格、有文字叙述的,但都同样的真实的反应了实验内容,完成了预期目标。

2)课外实验,培养创新能力。

课标安排每周2课时的生物教学,课堂实验的时间是远远不够的。通过留开放型的实验作业,让学生完成课外实验,鼓励学生走出教室,在生活中完成实验,积极进行模型建构、课外小实验、小制作的体验。这样既开阔了学生思路,又让学生感觉到科学研究并不神秘,让学生学以致用,充分调动了学生的聪明才智。

3)课题实验,培养科研能力。

配合学校开展的研究性学习活动,笔者积极鼓励学生开展课题研究。学生在探究的过程中,了解生物科学知识在生活、生产、科学技术发展和环保等方面的应用,积极参与知识的传播,促进生物科学知识进入个人和社会生活。研究性学习已经进入了我们的生物课堂,变成了学生行动。

这样一种“自由组合、自己设计、自行实验、自我总结”的创新性实验课题活动,学生积极参加,人人有机会,可以提高全体学生的科学探究能力,在活动中渗透创新意识,也有效激发学生求知欲和创造性,这也给学生运用生物学知识参与社会生活提供了极大的平台和空间。

4)家庭实验,培养实践能力。

生物学知识就在学生身边的生活中,把生物学知识的学习融于生活,学生学到的知识可以应用于生活,学习就不再单薄,知识就不再枯燥。我们提倡学生利用假期走出教室,走进自然,走向社会,动手制作食物和模型、开展实验探究、进行参观学习等,建立家庭生物小实验室,提高创新实践能力。

2 教学相长,师生发展

1)学生发展:做中学。

探索实践等全方位、多形式的立体式综合实验教学模式,学生参与实验和其他实践活动的机会越来越多,平台越来越广,学生理解和掌握相关知识的情况越来越好,他们在观察、实验操作、科学思维、识图和绘图、语言表达等方面的能力发展也越来越快,学生也逐渐养成了尊重事实、坚持真理的科学态度。学生在动手实践中理解了科学的本质、科学思想方法,为建立科学的自然观和形成正确的世界观奠定了基础。

2)教师发展:教中求进步。

实验教学的不断探索与改进,促使教师穷其智慧、创造条件、挖掘资源为学生实验的顺利开展作准备,每一次学生实验都是一次挑战,教师都在不断探索,教师在教中学,在学中教。这样的自我反思、同伴互助、专家引领不断提升了自身的教学能力和专业水平。教师不断发展与提高,也促进推动了学生更好的可持续发展。

立体生物实验教学是一个体系,单独强调哪个环节对于学生兴趣能力的培养都有失偏颇。如何充分利用多种形式的教学资源,开展实验教学,建立一套完整系统的生物立体实验教学体系,将对培养学生的创新意识、科研能力,提高个人科学素养大有裨益。