本站原创【摘 要】教育是个大话题,是个十分难以一言几语中的的概念,但我说也是本难念的经,但有人常念常新.课堂教学是学校教育的重要组成部分,高中生物教学是高中理科教学的组成部分.学科特点实验性强,知识与生活、学生健康贴近.教育的主旨是使受教育者在道德素养和科学文化素养得到提高.课堂是现代教育的一个重要阵地,课堂教学是教育工作者传授知识、和道德教育的主要形式.作者从教近十多年,在教育方面,课堂教学方面有一定的体会,既有传承又有创新,本文是作者近期对新课改的一点教学体验,供同行或有兴趣者参与探讨.
【关 键 词 】生物；实验教学； 课堂教学； 尝试
生物学科是自然科学的重要组成部分,生物学知识源于医学、生活和农林牧业生产等各方面的经验积累.生物科学是一门实验性强应用前景广泛,与学生生活、健康等各方面联系密切的学科.因此,在实际教学中,教师可以根据学生的情况、特点、兴趣和爱好需求,设计一些联系学生生活与健康或将学生熟悉的事情或生物学现象与课堂教学的知识点结合起来,设计成实验情境,能够引发学生对问题的兴趣,从而调动学习的积极性,最终能够培养学生的探索精神.教师结合生活实际所设计的带有问题的实验情境,对学生理解抽象的生物学概念、生物学原理、甚至培养他们的生物学思想,都会有积极的促进作用.与此同时,将深奥的理论知识,转变成形象的、生动的实验情境,能够让学生在感性认识的基础上,更好地掌握理论知识,从而培养学生的理解和运用生物知识的能力.因此,在课堂教学中,特别是导入新知识时,恰当的利用学生的生活经验或生物学背景,设计实验情境,激发起学生对生物意义的思考,能够让学生有机会经历科学探究的活动过程,培养他们的探究科学的精神和能力.
人们常说学无止境教无定法,生物课堂教学的方法同样多种多样.本文主要希望结合新课标对探究性教学的要求,谈谈结合实际创设实验情境用生物课堂教学的课堂设计.笔者总结创设生物实验情境导入新课的以下几个方面,供有兴趣的同行们参考.
一、创设生活实验情境
生活中孕含着很多生物知识,知识来源于生活.对生物学知识的发现与运用,使得生物学与人的生活结合紧密.因此在讲授新课时,教师可以先从联系生活实际的生物实验情境出发,提出问题,启发学生积极思维,从而导入新课.这样不仅可以使学生感到生物学习的现实意义,认识到生物知识在实际生活中的作用,同时还能激发学生的探究欲.
例如,在讲授内环境与稳态的相关知识时,可以引入一些健康知识.如血压、心跳和体温等方面的关系.心率、心动周期、体温与健康等有关的知识学生有强烈的需求.就可以从实际问题导入来激发学生的求知欲.让学生用右手手指轻按左手腕桡骨尺侧,摸到脉搏后,说明这是桡动脉,它的搏动和心脏的跳动是一致的.让学生统计自己一分钟脉搏跳动的次数,然后全班统计.提出问题：为什么大家都静止坐在教室里,而每个人的脉搏次数却不完全相同呢?这些不同可能是由哪些因素引起来的?因为贴近现实,学生愿意学,这样可以引导学生达到深入学习,拓展知识的目的.学生感兴趣,达到了学以致用的目的.这样,学生迫切想知道原因,形成一个探索问题的情境.并可以了解生活中的生物学原理.
二、创设问题实验情境.
任何人都有兴趣探奇,这大概的高智商动物的天性,青年学生更是如此.有经验的老师都有这样的体会,任何一个问题,哪怕是本身十分有趣的问题,当一旦提出立即给予答案时,学生会觉得索然无味.会讲故事的人抓住听众用的就是制造悬念的办法.教学也可以用这种方法,当处理重要的结论性知识时,可以创设情境制造问题,让学生在解决问题中寻找答案.这种学习方法可以在教学过程中经常得到应用.例如,在讲述ATP是直接的供能物质时,教材中只给出了糖类是主要的供能物质,ATP是直接的供能物质的结论,学生难以理解直接供能的含义,此时可以引导学生思考并设计实验来验证这个问题：假如某物质能抑制ATP的形成但不影响葡萄糖的氧化分解,葡萄糖氧化分解释放的能量一部分形成ATP,一部分以热的形式散失掉.肌肉收缩需要能量.现给学生有活性的离体灌注心脏、适宜的葡萄糖溶液,蒸馏水、某药液让学生设计实验,观察心脏跳动与供能的关系,让学生在探究中寻找答案.在教材中还有许多小版块介绍科学家的探索过程也是很好的材料.除此之外,还可以将一些知识通过创设情境变化成问题让学生探究思考,设计实验一步步完成.探究是一种多方面的活动,要观察、思索、设计实验,查找资料.在搞清什么是可以利用的知识和条件,什么是需要注意的问题的同时,要对实验结果作出预测.分析可能的结果和相应的结论之间的关系.如出现预测以外的结果或引伸探究课题或寻找解决问题的办法.这就形成了探究性学习过程.一个完整的自主学习过程,不仅让学生学会了学习方法,同时也使学生体会到自己也有解决问题的能力,从中得到乐趣、成就感和满足感.例如,科学家是如何知道细胞的直接供能物质是ATP而不是葡萄糖的结论的?这可以让学生发挥充分的想象,然后或自己寻找材料设计实验验证或查找资料找相关的例题学习,这都比直接告诉他们结论要好得多.在教学生物进化的课堂教学过程中,如何才能讲得清楚进化与生物自身及环境的关系呢?首先必须让学生知道进化是群体在时间的进程过程中的整体表现,其实质是基因频率的改变.然后设计一对等位基因Aa起初A基因和a基因在种群中的频率各占50%,环境不变,A基因和a基因对环境的适应能力相等,即基因A和基因a对该环境的生存能力相同,且不发生基因突变.让学生在这些限制条件下设置情境,设计该种群在自交和自由交配的情况下其后代群体中的个体数量及基因频率变化的数学模型.分析其结果发现在这种设定的条件下,其基因频率并不会改变,也就是在环境不变的情况下,生物群体不受外界干扰时不会进化.然后让学生再设置另外的情境,比如某野生群体的野兔中,等位基因Aa中的A基因表现毛色为枯草色,基因a表现为白色.野生环境中野兔天敌很多,环境始终是枯草色.白色易被天敌发现而被捕食,生存机会少.此时也不考虑基因突变.让学生设置情境,设定初始时该野兔种群中基因A和基因a各占50%,设计让它们自交或自由交配连续几代后群体中的基因频率的变化.通过对结果的分析发现该种群的基因频率会发生显著的变化,且代数越多变化越大.这种变化表现在A基因频率上升a基因频率下降.这样就很自然地让学生得出环境改变对生物进化的影响的结论：生物向着适应环境的方向进化.在讲清环境对生物进化的影响后引入自然选择和人工选择的概念,此时指明选择决定进化的方向就很自然了.但是,至此还只是知道了决定生物进化的一方面的因素,且这还只是外因.生物进化还有另一方面的因素,那就是内因：即生物自身遗传物质的改变.此时,又可以让学生设置情境,设定环境不变,生物生存能力相同,当群体中出现基因突变或其他形式的遗传物质改变时对群体中基因频率的影响,如还是设定某种群中初始状态一对等位基因Aa中,基因A和基因a各占50%,由于基因A有少数突变成了基因a,结果使基因A的频率下降,基因a的频率上升.这样就能得出基因突变或其他形式的遗传物质的改变也可以使种群中的基因频率发生改变,也就能造成种群的进化.但环境是否认可,即是否是出现了适应环境的有利变异,则还是由环境决定.即进化的方向还是由环境决定的.这样通过让学生设置情境,设定条件,实现探究性学习.逐步得出生物进化的相关结论：生物进化与生物自身的因素有关,这是内因,也就是出现可遗传的变异；也和环境因素有关,环境越稳定进化越缓慢；环境多变进化快,进化是生物群体对环境适应的结果,也是环境因素对种群基因库中的基因定向选择的结果.其他的知识点的学习都可以找到类似的方法. 创设联系生活实际的实验情境,要把握以下三个原则：一是尽可能选择身边的事例,学生越熟悉,就越容易引起学生的共鸣；二是在实验情境中提出的问题不能过难或过易,过难会使学生望而却步,过易则缺乏探究性；三是在解答实验情境中产生的问题时,所需的知识和能力,应与目前的中学生物知识结构和对学生的能力要求相适应.
创设联系生活实际的实验情境,要把握以下三个原则：一是尽可能选择身边的事例,学生越熟悉,就越容易引起学生的共鸣；二是在实验情境中提出的问题不能过难或过易,过难会使学生望而却步,过易则缺乏探究性；三是在解答实验情境中产生的问题时,所需的知识和能力,应与目前的中学生物知识结构和对学生的能力要求相适应.
三、创设趣味的实验情境
当人们对某一事物发生兴趣时,将在大脑中形成兴奋灶,这种兴奋会使人们对该事物的认识、理解和记忆处于最佳状态,并从中激发出创造的火花.而中学生所处的年龄阶段,正是对生活发生好奇的时候,利用学生对于外界环境的好奇心,设计具有有趣味性的实验情境,能够激发学生的学习主动性.
例如,在学习检测生物组织中糖类、脂肪和蛋白质等有机物成分的教学中,可以向学生简要介绍人体尿液的形成过程,血糖等有关知识,提出可不可以用检测糖的知识来检测自己尿液中是否含有葡萄糖呢?如果有,要知道有多少又该如何设计实验加以研究呢?高中学生有了一定的思考能力,只要教师再加以引导,留给学生一些思考的空间,教师搭台,戏主要由学生来唱.这样既提高了学生学习的兴趣,又可能取得良好的学习效果.进一步加深学生对知识的了解.从引导学生倾听、思考,到主动参与到教学活动中来.学生乐于探究未知并从中体会到探究的乐趣,在快乐的气氛中学习新的课程.
创设趣味的实验情境目的在于使学生在轻松、愉快的情境中汲取知识,当然,在教学过程中切不可盲目、一味地追求趣味性,而把实验搞成一出毫无生物思想的闹剧.教师应根据不同层次学生的知识水平,有针对性地设计趣味的生物实验情境来导入新课,引导学生积极思考,使他们得到训练思维、增长知识的机会.
四、创设差异性实验情境
创设差异性实验,使学生头脑中产生各种各样的疑惑,促使学生去发现、探究问题.例如,在学习“植物细胞吸水和失水的特性”这一内容时,可以通过设立两组对照实验：以新鲜植物器官（如萝卜、马铃薯块茎或白菜的叶柄）为材料,从同一个器官的同一部位上,截取下形状、大小极为相似的四块.①将其中的两块分别放入干燥的甲容器和已注入清水并对水位进行了标记的乙容器内.②将另两块分别放入丙和丁两个干燥容器内,并向丁容器内的材料上撒上一层食盐.然后引导学生观察、记录和分析实验现象,从中领悟到植物细胞吸水和失水的特性.
创设差异性生物实验情境,让学生在情境中发现问题.要提供学生自主发现问题的时间,让学生通过思考、讨论和语言组织,提出相应的问题,使学生逐步养成自主提出问题的意识与习惯.
五、创设奇妙的实验情境
学生学习生物知识有时会受到一些生活中的假象迷惑而导致生物学习上的错误,可利用奇妙的生物实验情境来激发学生探究问题真相的兴趣.
例如学习蝗虫呼吸时,学生因前概念影响认为蝗虫用嘴呼吸.教师可以引导学生做实验,把两只蝗虫,一只头部完全浸没水中,腹部露在外面,另一只腹部完全浸没水中,头部露在外面,学生惊奇地发现,头部露在外面的蝗虫竟然先死.继而引导分析、推理、判断得出胸腹部完全浸没在水里而只露出头部的那只蝗虫先死的结论,并领悟其原因所在,使学生在好奇心理的驱使下进入新课学习.
创设有悖“常理”的奇妙生物实验情境,让学生在强烈的认知冲突中由“无疑”而“生疑”,激发探究.但由于探索对象的复杂性和学生自身知识和经验等多方面的限制,经常会导致学生的探索方法有多种多样,探索结果也是五花八门.教师要适时引导学生改正错误,充分尊重学生,让学生始终保护良好的探索心态,切不可乱加指责而弄得气氛紧张.
创设生物实验情境导入新课,遵循着现象-引发问题-解释问题的思维模式,是培养学生科学探究精神的重要途径.在实验情境中,教师通过揭示生物现象与常规认识之间的矛盾,引发学生的思考,从而使学生调整已有的认知结构,唤起学生的思维,激发学生学习的内驱力,使学生进入问题探究者的“角色”,真正“卷入”到学习活动之中,以达到掌握知识,训练思维的目的.而生活中的生物现象,也为教师进行相关的课堂实验情境设计,提供了很多的线索,因此在生物教学过程中,教师如能精心准备,巧妙设计,就能够设计出较好的实验情境,从而达到最好的新课导入的效果.