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摘要:创建优质的生物实验课目的在于提高教师的课堂教学质量,提高学生的探究质疑能力。教师应该使优质的生物实验课堂成为教学的常态,以优质理念备好每节课,在每一节课中去认真探索和践行。
关键词:高中生物;实验课;设计
中图分类号:G4 文献标识码:A
课堂是学生学习的主阵地,优质的教学课堂可以让学生在有限的时间里学习到更多的知识,获得更多的能力。生物学是一门以实验为基础的学科,实验课是其重要的内容。学生通过对生物实验现象的观察与比较有利于形成严谨的科学思维。
一、明确教学目标———研读课标,分析教材和学情
创建优质的生物实验课首先需要教师明确教学目标,科学分析教材和学情。例如对《探究酵母菌细胞 呼吸的方式》这节实验课的目标要求及需要解决的问题 是: ①了解酵母细胞的呼吸方式; ②酵母菌在不同的环境条件下( 有氧和无氧条件) ,细胞呼吸的产物各是什么; ③如何调控实验条件及检测反应产物; ④对照实验如何设计。该探究实验要求学生掌握完整的实验过程, 培养学生通过实验养成科学严谨的思维习惯,增强学生 科学探究的生物学核心素养。
《探究酵母菌细胞呼吸的方式》是高中生物教材《ATP 的主要来源———细胞呼吸》这一节中的探究实验,该实验与教材内容结合紧密,注重探究实践。然而,教材实验设计存在两个问题,一是用锥形瓶和其他材料用具组装好的实验装置无法判断无氧装置静置一段时间后有无氧气剩余; 二是不能保证在一节课 45 分钟内完成实验。基于以上问题,教师在备课过程中应考虑对实验装置的改进,同时考虑能在有限的时间内完成探究实验,呈现一节完整的实验课。
学生已经学习了 ATP 的相关知识,知道了 ATP 是细胞能量通货,在此基础上,本节探究实验课要求学生善于质疑和对实验进行规范操作,对实验设计要优化和调整,小组成员之间要分工合作完成实验操作,分析实验的最终结果,积极进行展示和交流。
二、优化实验设计———对实验装置进行适当的创新和改进
对实验教学的科学设计是实验教学活动的前期要素,也是整节生物实验课质量的保证,更是检验实验教学效果的有效保障。在生物实验课堂设计中,教师首先要分析教材实验装置的利弊,适当地创新改进实验装置和过程,使实验更加符合本节课的实验要求。
针对本节实验教材上实验装置的缺陷,实验装置需要进行创新和改进: 一是教材设置的有氧装置采用接橡皮球或者气泵通气,需用质量分数为 10% 的 NaOH 溶液去除空气中的 CO2 ,此步设计烦琐,实验效果不佳,可以改为借助集气瓶加分液漏斗装置,利用 H2 O2 酶催化H2 O2 制备 O2 ,这样既省了去除 CO2 的实验操作,又可以为酵母菌细胞呼吸提供充足的 O2 ; 二是教材上选用锥形瓶作为无氧装置进行实验,不利于实验过程中对酵母菌培养液中酒精的检测,因此可以采用上嘴过滤器来代替,同时在上嘴过滤器的瓶塞上安装针头,针头上再安装 9 ~ 15cm 的软管,软管连接注射器,这样方便添加酵母菌培养液及取样,其上嘴又可以作为排气口; 三是用装有澄清石灰水的具支管代替锥形瓶,其优点是既可以用于观察澄清石灰水的浑浊情况,又可以检测 CO2 的产生,这样缩短了出现实验现象的时间,还节约了试剂的用量,而且具支管也有天然排气口的作用; 四是利用水浴锅将温度控制在 35℃ 左右,这样反应能在 20min 左右完成,缩短了实验等待的时间。
三、提升核心素养———采用“让问”教学理念
“让问”就是让学生质疑提问,教师通过创设情境、营造氛围及示范引导等方式鼓励学生产生疑问,培养学 生善于质疑和批判的思维能力。学生在与教材、教师和 同伴的互动中提出问题,在“质疑—释疑”的过程中解决 认知冲突,实现知识重构。“让问”即以学生为主体,把 学习、思考、展示和探究的时空留给学生,允许学生提 问,教会学生提问,鼓励学生提问。教师在教学内容和 设计上做到可以产生问、便于展开问和能够深入问,在 课堂互动中促进平等對话,聆听并机智地激发学生间的 观点交锋,把思考引向深入,有效促进意义建构,最终培养学生具有想问、乐问及会问的学习品质和能力,为学生终身学习和持续发展奠定坚实的基础。本节实验课学生通过小组讨论汇总,提出以下疑问: ①酵母菌有氧和无氧条件是否都能产生 CO2 ? ②有氧条件下酵母菌能否产生酒精? ③如何检测酒精和 CO2 ? ④酒的酿制以什么季节为宜? 教师在课堂上让出时间,让学生学会细致观察并主动提问,这样可以使后续的实验操作更具有方向性。
“让问”是一种教育理念,其所隐含的教育意蕴是视 教育为“文化—心理”过程,关注理想个体的生成和发展, 关注价值引导和自主建构。在课堂教学活动中,教师关注 学生生活世界并切入学生的经验系统,引导学生质疑,促 成意义协商,促进自主建构; 在教学内容和方法上,基于学生智慧发展水平,着力唤醒学生的潜在学习能力,引导学 生进入富于假设、科学有趣的知识海洋; 从学生成长的角度看,“让问”的课堂是潜能唤醒、精神显发、心胸敞亮、个 性灵动与主体弘扬共显的过程; 从师生教学相长的角度看,“让问”课堂是视界融合、经验共享与灵魂感召的过程。本节实验课学生通过实验操作过程以及对实验结果的分 析,体验敢于质疑、如实记录、尊重事实的科学精神和态度 的重要性,培养学生的关键能力,提升其核心素养。
四、回归教学本真———发挥学生的主体作用
在传统生物实验课的教学过程中,教师只是让学生按部就班地按照实验步骤来操作完成实验,这种“依葫芦画瓢”式的教学模式,没有学生主体的探究过程。优质的生物实验课堂应发挥学生的主体作用,教师要放开手让学生自主地在实验中进行独立思考和创新思维,使每位学生都能在实验中有所收获。
在实验中,学生能够根据实验现象产生的疑问,自主地设计相应的实验,查找相关资料来解释现象并回答问题。当然,在实验课堂上,教师应该在不同的实验环节提醒学生认真观察每个细节,并且促使学生思考产生现象的原因。通过相关文献的查询,不仅掌握了学科知识,而且提高了获取信息的能力,补充了教材上没有的课外知识,学习的知识量自然会增加。
结语
总之,优质的实验课需要进行大量的教学实践才有可能逐渐完善,通过一系列的“生物事件”去层层推进、促成。另外,即使我们已经探索出了创建优质实验课堂的途径,其价值也需要在日常的教学实践中才能得以显现。
参考文献
[1]郑秀海.基于“生物探究”的高中生物实验教学的思考[J].中国校外教育,2018(31):128-160
[2]陈永生.常见的生物实验基本操作及易错点归纳[J].实验教学与仪器,2018,35(09):38-39
关键词:高中生物;实验课;设计
中图分类号:G4 文献标识码:A
课堂是学生学习的主阵地,优质的教学课堂可以让学生在有限的时间里学习到更多的知识,获得更多的能力。生物学是一门以实验为基础的学科,实验课是其重要的内容。学生通过对生物实验现象的观察与比较有利于形成严谨的科学思维。
一、明确教学目标———研读课标,分析教材和学情
创建优质的生物实验课首先需要教师明确教学目标,科学分析教材和学情。例如对《探究酵母菌细胞 呼吸的方式》这节实验课的目标要求及需要解决的问题 是: ①了解酵母细胞的呼吸方式; ②酵母菌在不同的环境条件下( 有氧和无氧条件) ,细胞呼吸的产物各是什么; ③如何调控实验条件及检测反应产物; ④对照实验如何设计。该探究实验要求学生掌握完整的实验过程, 培养学生通过实验养成科学严谨的思维习惯,增强学生 科学探究的生物学核心素养。
《探究酵母菌细胞呼吸的方式》是高中生物教材《ATP 的主要来源———细胞呼吸》这一节中的探究实验,该实验与教材内容结合紧密,注重探究实践。然而,教材实验设计存在两个问题,一是用锥形瓶和其他材料用具组装好的实验装置无法判断无氧装置静置一段时间后有无氧气剩余; 二是不能保证在一节课 45 分钟内完成实验。基于以上问题,教师在备课过程中应考虑对实验装置的改进,同时考虑能在有限的时间内完成探究实验,呈现一节完整的实验课。
学生已经学习了 ATP 的相关知识,知道了 ATP 是细胞能量通货,在此基础上,本节探究实验课要求学生善于质疑和对实验进行规范操作,对实验设计要优化和调整,小组成员之间要分工合作完成实验操作,分析实验的最终结果,积极进行展示和交流。
二、优化实验设计———对实验装置进行适当的创新和改进
对实验教学的科学设计是实验教学活动的前期要素,也是整节生物实验课质量的保证,更是检验实验教学效果的有效保障。在生物实验课堂设计中,教师首先要分析教材实验装置的利弊,适当地创新改进实验装置和过程,使实验更加符合本节课的实验要求。
针对本节实验教材上实验装置的缺陷,实验装置需要进行创新和改进: 一是教材设置的有氧装置采用接橡皮球或者气泵通气,需用质量分数为 10% 的 NaOH 溶液去除空气中的 CO2 ,此步设计烦琐,实验效果不佳,可以改为借助集气瓶加分液漏斗装置,利用 H2 O2 酶催化H2 O2 制备 O2 ,这样既省了去除 CO2 的实验操作,又可以为酵母菌细胞呼吸提供充足的 O2 ; 二是教材上选用锥形瓶作为无氧装置进行实验,不利于实验过程中对酵母菌培养液中酒精的检测,因此可以采用上嘴过滤器来代替,同时在上嘴过滤器的瓶塞上安装针头,针头上再安装 9 ~ 15cm 的软管,软管连接注射器,这样方便添加酵母菌培养液及取样,其上嘴又可以作为排气口; 三是用装有澄清石灰水的具支管代替锥形瓶,其优点是既可以用于观察澄清石灰水的浑浊情况,又可以检测 CO2 的产生,这样缩短了出现实验现象的时间,还节约了试剂的用量,而且具支管也有天然排气口的作用; 四是利用水浴锅将温度控制在 35℃ 左右,这样反应能在 20min 左右完成,缩短了实验等待的时间。
三、提升核心素养———采用“让问”教学理念
“让问”就是让学生质疑提问,教师通过创设情境、营造氛围及示范引导等方式鼓励学生产生疑问,培养学 生善于质疑和批判的思维能力。学生在与教材、教师和 同伴的互动中提出问题,在“质疑—释疑”的过程中解决 认知冲突,实现知识重构。“让问”即以学生为主体,把 学习、思考、展示和探究的时空留给学生,允许学生提 问,教会学生提问,鼓励学生提问。教师在教学内容和 设计上做到可以产生问、便于展开问和能够深入问,在 课堂互动中促进平等對话,聆听并机智地激发学生间的 观点交锋,把思考引向深入,有效促进意义建构,最终培养学生具有想问、乐问及会问的学习品质和能力,为学生终身学习和持续发展奠定坚实的基础。本节实验课学生通过小组讨论汇总,提出以下疑问: ①酵母菌有氧和无氧条件是否都能产生 CO2 ? ②有氧条件下酵母菌能否产生酒精? ③如何检测酒精和 CO2 ? ④酒的酿制以什么季节为宜? 教师在课堂上让出时间,让学生学会细致观察并主动提问,这样可以使后续的实验操作更具有方向性。
“让问”是一种教育理念,其所隐含的教育意蕴是视 教育为“文化—心理”过程,关注理想个体的生成和发展, 关注价值引导和自主建构。在课堂教学活动中,教师关注 学生生活世界并切入学生的经验系统,引导学生质疑,促 成意义协商,促进自主建构; 在教学内容和方法上,基于学生智慧发展水平,着力唤醒学生的潜在学习能力,引导学 生进入富于假设、科学有趣的知识海洋; 从学生成长的角度看,“让问”的课堂是潜能唤醒、精神显发、心胸敞亮、个 性灵动与主体弘扬共显的过程; 从师生教学相长的角度看,“让问”课堂是视界融合、经验共享与灵魂感召的过程。本节实验课学生通过实验操作过程以及对实验结果的分 析,体验敢于质疑、如实记录、尊重事实的科学精神和态度 的重要性,培养学生的关键能力,提升其核心素养。
四、回归教学本真———发挥学生的主体作用
在传统生物实验课的教学过程中,教师只是让学生按部就班地按照实验步骤来操作完成实验,这种“依葫芦画瓢”式的教学模式,没有学生主体的探究过程。优质的生物实验课堂应发挥学生的主体作用,教师要放开手让学生自主地在实验中进行独立思考和创新思维,使每位学生都能在实验中有所收获。
在实验中,学生能够根据实验现象产生的疑问,自主地设计相应的实验,查找相关资料来解释现象并回答问题。当然,在实验课堂上,教师应该在不同的实验环节提醒学生认真观察每个细节,并且促使学生思考产生现象的原因。通过相关文献的查询,不仅掌握了学科知识,而且提高了获取信息的能力,补充了教材上没有的课外知识,学习的知识量自然会增加。
结语
总之,优质的实验课需要进行大量的教学实践才有可能逐渐完善,通过一系列的“生物事件”去层层推进、促成。另外,即使我们已经探索出了创建优质实验课堂的途径,其价值也需要在日常的教学实践中才能得以显现。
参考文献
[1]郑秀海.基于“生物探究”的高中生物实验教学的思考[J].中国校外教育,2018(31):128-160
[2]陈永生.常见的生物实验基本操作及易错点归纳[J].实验教学与仪器,2018,35(09):38-39