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摘 要:实验设计能力是一种重要的科学探究能力,反映了学生的创新精神和实践能力。实验设计题又体现出题目的开放性、探究性、实践性,这令不少师生头痛从而陷入困境。本文探讨如何走出生物实验设计困境的教学策略。
关键词:实验设计;创新精神;实践能力;教学策略
1要倡导探究学习
现代生物教学倡导以探究为核心的主动学习方式,它涉及到提出问题,作出假设、制定计划、进行实验、收集论据、得出结论、反思与评价、表达与交流等要素。学生通过亲身经历和体验科学探究活动,主动获取生物学知识,理解科学本质,学习科学方法,初步形成科学探究能力,发展创新精神和实践能力。
1.1应精心设计探究活动的内容
教学内容是进行课堂教学、达成教学目标的载体。为把科学探究的教育功能真正落到实处,必须结合教学实际情况认真进行教学设计。探究活动内容的选取应与生物学知识内容紧密结合,并要体现“STS(科学、 技术、 社会)”观念,以利于转变学生的学习方式,使学生学习知识的过程成为自主探究的过程。探究性学习的重要特点是重过程、重体验,教材中的探究性课题、实习(包括选做的内容)和课外生物科技活动等,都要创造条件去做一做,只有让学生在探究过程中熟悉科学探究的一般思路和方法,才能提高自身的科学素养和实验设计能力。此外,教材中出现的课外读物、小资料等内容,在教学中都要联系所学内容让学生读,并适当地加以练习。
1.2优化探究学习过程
应试教育阶段,学生的学习方式基本上是“听讲——记忆——练习——再现”教师传授的知识,学生处于被动接受的状态。科学探究课堂教学模式基本上是“探究——自主”,学生的学习方式基本上是“提出问题——作出假设——制定和实施计划——得出结论——反思与评价——表达和交流”,学生在教师引导下积极主动的、富有个性的学习。要真正体现探究学习的特点,优化教学过程,达成预期的探究教学目标,教师在实施探究学习过程中应特别注重:一要建立一个民主、平等、和谐的新型师生关系,创设一个积极的、接纳学生思想感情的、促进学生自主探究的学习环境。二要充分发挥教师作为学生自主学习的导引者、促进者的作用。如帮助学生提供适合的学习活动及材料;帮助学生理清自己想要学习什么,怎么学以及认清所学内容的意义;激发并保持学生学习过程的兴趣、心理、情感因素等。
2要重视学习模仿
2.1熟练掌握基础知识
生物是一门以实验为基础的自然学科,很多结论性知识都是由实验推出来的。熟练掌握教材中的基础知识,并理解有关知识形成过程的实验,是解答生物学毕业会考实验设计题的基础。在教材中蕴含的大量有关实验设计的背景材料,如:“探究馒头在口腔中的变化” ,“种子萌发的外界条件”和“测定种子的发芽率”,“探究鱼鳍在游泳中的作用”等等。要分析科学家们是如何发现问题、提出问题、分析问题,如何选择实验材料、提出假设、设计实验、作出预期、得出结论的。
2.2落实常规实验
教材中的实验具有典型的代表性,是学做设计实验的样板,亲手做一遍胜过讲十遍;只有在做中学,在学中问,在问中悟,学生的实践能力才能逐步提高。从生物学探究的整个过程看,生物实验参与了生物学探究的多个环节;就每个生物实验设计、实施过程而言,它又是一个理性的综合探究活动;每一生物实验中又往往综合了有关理论、设计思想方法及高新技术。在教师指导下,学生要亲自动手、规范操作实验,理解实验原则和目的要求,选用合适的实验材料和药品,掌握实验方法步骤及操作要点,仔细观察并正确记录实验现象和结果,对实验结果能通过正确的分析、推理,得出合理的结论,能理性地对待实验的失误。切实搞好常规实验教学,使学生达到上述的要求,这是培养学生实验设计能力的基础。
2.3大胆改变验证性实验
要积极创造条件改变一些验证性实验。根据教学内容和学习条件,教师可将某些验证性实验改为探究性实验,定性实验改为定量实验,以进一步激发学生的学习兴趣,增进对科学的情感,理解科学的本质,学习科学探究的方法,初步形成科学探究的能力。审视生物会考实验设计题的取材不难看出,生物学毕业会考实验设计题取材较广泛,但重点突出,很好地体现了新课程标准的要求。结合教材实验加以拓展并以实验设计题的形式命题,是近几年毕业会考实验设计题中出现较多的类型。这种题型不仅考查了学生对教材实验的掌握程度,还考查了学生对实验设计题的应答能力,也是对“做不做课本实验都一样能应付毕业会考”的有力回击。
3需要强化训练
学生在明确了实验设计的原则和方法之后,通过课堂练习和考试模拟等强化训练,可帮助学生进一步加深对实验设计的理解,提高实验能力,训练思维的周密性和文字表达的准确性,从而提高对实验设计题的应答能力。
3.1实验设计的选题
从学生的生活经验出发,引导学生进行探究活动,在实践中获取知识,再运用知识去解释生活现象,有利于激发学生的好奇心和学习兴趣,培养学生运用知识的能力,形成学生主动发现问题→思考问题→解决问题→发现问题的良性循环,利于迁移能力的培养。教师平时应对学生的兴趣、爱好、生活体验有所了解,教学时从学生的生活实际入手,引导学生提出问题;同时还应注重理论联系实际,有意识地引导学生学会运用所学的知识解释日常生活现象,使学生能够在实际生活中自觉地运用知识,学以致用。……问题来源于生活,回归于生活,应贯穿整个探究实验过程的始终。如“探究种子成分”,“酵母菌和细菌的比较观察”。
3.2实验设计的基本思路
实验设计的基本思路为:明确要求和目的→联系理论原理→确定实验思路→设计实验步骤→实验结果的预期、分析和讨论。实验思路可用下图表示:
参考文献:
[1]裘伯川,朱立祥.中学生物学教学中的科学素质培养.北京教育科学研究院基础教育教研中心,北京
[2]曹建平.实验设计的方法、原则和技巧 .生物学通报, 2002年第37卷第3期第48页
[3]吴如俊.验证性生物实验设计的方法. 中学生物教学, 2002年,(4)
[4]黄伟清 .培养学生生物实验设计能力的认识和实践
[5]毛东文.实验设计题解题策略探讨
关键词:实验设计;创新精神;实践能力;教学策略
1要倡导探究学习
现代生物教学倡导以探究为核心的主动学习方式,它涉及到提出问题,作出假设、制定计划、进行实验、收集论据、得出结论、反思与评价、表达与交流等要素。学生通过亲身经历和体验科学探究活动,主动获取生物学知识,理解科学本质,学习科学方法,初步形成科学探究能力,发展创新精神和实践能力。
1.1应精心设计探究活动的内容
教学内容是进行课堂教学、达成教学目标的载体。为把科学探究的教育功能真正落到实处,必须结合教学实际情况认真进行教学设计。探究活动内容的选取应与生物学知识内容紧密结合,并要体现“STS(科学、 技术、 社会)”观念,以利于转变学生的学习方式,使学生学习知识的过程成为自主探究的过程。探究性学习的重要特点是重过程、重体验,教材中的探究性课题、实习(包括选做的内容)和课外生物科技活动等,都要创造条件去做一做,只有让学生在探究过程中熟悉科学探究的一般思路和方法,才能提高自身的科学素养和实验设计能力。此外,教材中出现的课外读物、小资料等内容,在教学中都要联系所学内容让学生读,并适当地加以练习。
1.2优化探究学习过程
应试教育阶段,学生的学习方式基本上是“听讲——记忆——练习——再现”教师传授的知识,学生处于被动接受的状态。科学探究课堂教学模式基本上是“探究——自主”,学生的学习方式基本上是“提出问题——作出假设——制定和实施计划——得出结论——反思与评价——表达和交流”,学生在教师引导下积极主动的、富有个性的学习。要真正体现探究学习的特点,优化教学过程,达成预期的探究教学目标,教师在实施探究学习过程中应特别注重:一要建立一个民主、平等、和谐的新型师生关系,创设一个积极的、接纳学生思想感情的、促进学生自主探究的学习环境。二要充分发挥教师作为学生自主学习的导引者、促进者的作用。如帮助学生提供适合的学习活动及材料;帮助学生理清自己想要学习什么,怎么学以及认清所学内容的意义;激发并保持学生学习过程的兴趣、心理、情感因素等。
2要重视学习模仿
2.1熟练掌握基础知识
生物是一门以实验为基础的自然学科,很多结论性知识都是由实验推出来的。熟练掌握教材中的基础知识,并理解有关知识形成过程的实验,是解答生物学毕业会考实验设计题的基础。在教材中蕴含的大量有关实验设计的背景材料,如:“探究馒头在口腔中的变化” ,“种子萌发的外界条件”和“测定种子的发芽率”,“探究鱼鳍在游泳中的作用”等等。要分析科学家们是如何发现问题、提出问题、分析问题,如何选择实验材料、提出假设、设计实验、作出预期、得出结论的。
2.2落实常规实验
教材中的实验具有典型的代表性,是学做设计实验的样板,亲手做一遍胜过讲十遍;只有在做中学,在学中问,在问中悟,学生的实践能力才能逐步提高。从生物学探究的整个过程看,生物实验参与了生物学探究的多个环节;就每个生物实验设计、实施过程而言,它又是一个理性的综合探究活动;每一生物实验中又往往综合了有关理论、设计思想方法及高新技术。在教师指导下,学生要亲自动手、规范操作实验,理解实验原则和目的要求,选用合适的实验材料和药品,掌握实验方法步骤及操作要点,仔细观察并正确记录实验现象和结果,对实验结果能通过正确的分析、推理,得出合理的结论,能理性地对待实验的失误。切实搞好常规实验教学,使学生达到上述的要求,这是培养学生实验设计能力的基础。
2.3大胆改变验证性实验
要积极创造条件改变一些验证性实验。根据教学内容和学习条件,教师可将某些验证性实验改为探究性实验,定性实验改为定量实验,以进一步激发学生的学习兴趣,增进对科学的情感,理解科学的本质,学习科学探究的方法,初步形成科学探究的能力。审视生物会考实验设计题的取材不难看出,生物学毕业会考实验设计题取材较广泛,但重点突出,很好地体现了新课程标准的要求。结合教材实验加以拓展并以实验设计题的形式命题,是近几年毕业会考实验设计题中出现较多的类型。这种题型不仅考查了学生对教材实验的掌握程度,还考查了学生对实验设计题的应答能力,也是对“做不做课本实验都一样能应付毕业会考”的有力回击。
3需要强化训练
学生在明确了实验设计的原则和方法之后,通过课堂练习和考试模拟等强化训练,可帮助学生进一步加深对实验设计的理解,提高实验能力,训练思维的周密性和文字表达的准确性,从而提高对实验设计题的应答能力。
3.1实验设计的选题
从学生的生活经验出发,引导学生进行探究活动,在实践中获取知识,再运用知识去解释生活现象,有利于激发学生的好奇心和学习兴趣,培养学生运用知识的能力,形成学生主动发现问题→思考问题→解决问题→发现问题的良性循环,利于迁移能力的培养。教师平时应对学生的兴趣、爱好、生活体验有所了解,教学时从学生的生活实际入手,引导学生提出问题;同时还应注重理论联系实际,有意识地引导学生学会运用所学的知识解释日常生活现象,使学生能够在实际生活中自觉地运用知识,学以致用。……问题来源于生活,回归于生活,应贯穿整个探究实验过程的始终。如“探究种子成分”,“酵母菌和细菌的比较观察”。
3.2实验设计的基本思路
实验设计的基本思路为:明确要求和目的→联系理论原理→确定实验思路→设计实验步骤→实验结果的预期、分析和讨论。实验思路可用下图表示:
参考文献:
[1]裘伯川,朱立祥.中学生物学教学中的科学素质培养.北京教育科学研究院基础教育教研中心,北京
[2]曹建平.实验设计的方法、原则和技巧 .生物学通报, 2002年第37卷第3期第48页
[3]吴如俊.验证性生物实验设计的方法. 中学生物教学, 2002年,(4)
[4]黄伟清 .培养学生生物实验设计能力的认识和实践
[5]毛东文.实验设计题解题策略探讨