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生物學(xué)科是一門實驗性較強的學(xué)科,其實驗教學(xué)對學(xué)生知識體系建立、能力發(fā)展的重要性不言而喻。但是有些生物實驗時空跨度大、有些涉及有危害的材料和試劑,因此難以在目前本科生實驗教學(xué)中實施。此外,還有一些實驗需要使用昂貴、精密儀器,其臺件數(shù)往往不能滿足本科生實際操作需要。因而現(xiàn)有的生物學(xué)真實實驗教學(xué)體系并不完整,影響了學(xué)生全面掌握生物學(xué)實驗技能、制約了學(xué)生綜合創(chuàng)新能力的發(fā)展。
隨著現(xiàn)代教育技術(shù)發(fā)展,采用虛擬仿真技術(shù)、計算機圖形圖像技術(shù)等生成逼真的實驗場景,可以在虛擬情境中完成真實情況下難以甚至不能實現(xiàn)的實驗內(nèi)容。因此,虛擬仿真實驗教學(xué)資源的開發(fā)順應(yīng)而生,虛實結(jié)合的新實驗教學(xué)體系為培養(yǎng)現(xiàn)代生物學(xué)創(chuàng)新人才提供保障。
一 虛擬仿真實驗教學(xué)資源建設(shè)的緊迫性
《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020年)》指出,“信息技術(shù)對教育發(fā)展具有革命性影響,必須予以高度重視”?!督逃畔⒒臧l(fā)展規(guī)劃(2011-2020》>要求推動信息技術(shù)與高等教育深度融合,創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式。發(fā)展規(guī)劃還明確了建沒各級各類優(yōu)質(zhì)數(shù)字教育資源的工作目標(biāo),提出要遴選和開發(fā)1500套虛擬仿真實訓(xùn)實驗系統(tǒng)。
教育部在建設(shè)國家級實驗教學(xué)示范中心加強實驗教學(xué)基礎(chǔ)上,進一步提出建設(shè)國家級虛擬仿真實驗教學(xué)中心,這一舉措具有重大意義。虛擬仿真實驗教學(xué)中心重點開展資源、平臺、隊伍和制度等方面的建設(shè),形成持續(xù)服務(wù)實驗教學(xué),保證優(yōu)質(zhì)實驗教學(xué)資源開放共享的有機整體。特別對虛擬仿真實驗教學(xué)資源的建設(shè)提出了具體要求:即以培養(yǎng)學(xué)生綜合設(shè)計和創(chuàng)新能力為出發(fā)點,創(chuàng)造性地建設(shè)與應(yīng)用軟件共享虛擬實驗、儀器共享虛擬實驗和遠(yuǎn)程控制虛擬實驗等優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源,推動信息化條件下自主學(xué)習(xí)、探究學(xué)習(xí)、協(xié)作學(xué)習(xí)等實驗教學(xué)方法改革。
二 生物學(xué)虛擬仿真實驗教學(xué)資源開發(fā)的必要性
生物學(xué)是21世紀(jì)自然科學(xué)的重點學(xué)科之一,對人類社會的可持續(xù)發(fā)展具有重大影Ⅱ向。生物學(xué)也是一門實驗性學(xué)科,通過實驗教學(xué),提升學(xué)生的觀察能力、發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力,激發(fā)學(xué)生對生命科學(xué)研究的興趣和靈感,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和實踐能力。
然而,由于生命科學(xué)前沿理論和技術(shù)發(fā)展迅速、生物學(xué)實驗系統(tǒng)性強、時空跨度較大、操作較為繁復(fù)、某些實驗材料存在一定危險性以及某些實驗需要昂貴儀器等,造成目前本科生真實實驗教學(xué)資源的局限性,具體表現(xiàn)在:
因生物材料的生命特質(zhì)原因,有些生物學(xué)實驗往往周期較長,如動植物的發(fā)育實驗、生態(tài)學(xué)的種群互做實驗、生物進化實驗等。在有限的實驗課時內(nèi),現(xiàn)有的真實實驗往往是片段的、不連續(xù)的,大尺度時空跨越的實驗內(nèi)容基本沒有,造成學(xué)生知識體系和實驗技能的不完整。
目前的生命科學(xué)研究已經(jīng)深人到在分子水平揭示生命現(xiàn)象的本質(zhì),相關(guān)的實驗過程往往是微觀的、抽象的,在本科生實驗教學(xué)中開展相關(guān)真實實驗一方面成本高、消耗大,一方面?zhèn)鹘y(tǒng)實驗手段無法幫助學(xué)生直觀了解微觀抽象的實驗過程,從而影響實驗教學(xué)效果。
現(xiàn)代的、先進的實驗技術(shù)推動了生命科學(xué)發(fā)展,然而有助于學(xué)生理解前沿理論的實驗內(nèi)容難度大、復(fù)雜程度高、往往需要使用昂貴的大型科學(xué)儀器設(shè)備,在本科實驗教學(xué)中難以廣泛實施,使得學(xué)生不能及時了解、跟進先進的實驗技術(shù)和理論知識。
生物實驗可能涉及傷害的、危險的、污染性的實驗內(nèi)容,因為現(xiàn)有本科生真實實驗教學(xué)條件有限而不能實施。例如致病菌、病毒、血液樣品、同位素等等,涉及這些實驗材料和試劑的實驗內(nèi)容在目前的本科生真實實驗教學(xué)中常常都是回避的,導(dǎo)致學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)不完整、不系統(tǒng)。
生物技術(shù)工藝實驗系統(tǒng)化程度高、周期長、成本大,在以往有限課時的本科生真實實驗教學(xué)中,僅能安排個別常規(guī)技術(shù),難以完成完整的工藝流程。學(xué)生在工廠車間的實習(xí)也往往無法接觸企業(yè)的核心技術(shù)和工藝,只能粗略的瀏覽生產(chǎn)過程,沒有落實學(xué)生應(yīng)用能力的培養(yǎng),造成學(xué)生理論和實踐的脫節(jié)。
總之,現(xiàn)有的真實生物實驗的局限性在一定程度上限制了學(xué)生現(xiàn)代生命科學(xué)的視野、影響了學(xué)生對先進理論本質(zhì)的認(rèn)識以及系統(tǒng)知識體系的形成、制約了完整生物學(xué)實驗技能和綜合能力的培養(yǎng)、不能更好的促進學(xué)生科研創(chuàng)新能力和實踐能力的培養(yǎng)。
隨著生物科學(xué)的迅猛發(fā)展和人才培養(yǎng)要求的不斷提高,生物實驗教學(xué)的內(nèi)容愈來愈豐富,要在有限的實驗教學(xué)課時內(nèi)擴大教學(xué)量、提高教學(xué)質(zhì)量和效率,必須對傳統(tǒng)生物學(xué)實驗教學(xué)內(nèi)容和方法進行改革。虛擬仿真實驗作為真實實驗的重要補充和擴展,既有仿真性、經(jīng)濟性、安全性的優(yōu)點,又能保證生物學(xué)實驗的系統(tǒng)性、綜合化,與傳統(tǒng)真實實驗有機結(jié)合,可以使學(xué)生開拓視野,獲得更為全面的技能訓(xùn)練,掌握完整的生命科學(xué)知識體系,對培養(yǎng)學(xué)生觀察能力、獨立思考能力、創(chuàng)新能力和實踐能力具有重要意義。
三 虛實結(jié)合的實驗教學(xué)新體系在綜合創(chuàng)新人才培養(yǎng)中的重要性
根據(jù)我校生物科學(xué)、生物技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo),結(jié)合我校生物學(xué)學(xué)科特色,我校開發(fā)的虛擬仿真實驗教學(xué)資源可以概況為4個模塊:秦嶺生物學(xué)野外實踐能力培養(yǎng)模塊、現(xiàn)代生物學(xué)綜合創(chuàng)新能力培養(yǎng)模塊、生物學(xué)教師實驗教學(xué)能力提升模塊以及生物技術(shù)工藝仿真實訓(xùn)模塊。虛擬仿真資源與現(xiàn)有的實際操作實驗教學(xué)項日相互融合和互補,搭建了較為完備的“分層次、多模塊、系統(tǒng)化”的本科生生物學(xué)實驗教學(xué)體系,使學(xué)生視野得到開拓,對生命現(xiàn)象過程認(rèn)識更全面,對知識體系的掌握更系統(tǒng),同時課題式的仿真實驗項目能點燃思維、激發(fā)興趣,加強了本科生的創(chuàng)新精神和實踐能力的培養(yǎng)。
陜西師范大學(xué)理科(生物學(xué))基礎(chǔ)科學(xué)研究與野外實習(xí)基地被批準(zhǔn)為國家級實踐教學(xué)基地,每年對全國甚至海外高校開放。然而因環(huán)境承載能力、后勤保障能力等因素限制,進入基地進行實習(xí)的學(xué)生有限。我們充分利用秦嶺資源,依托國家級野外實踐教學(xué)基地,對生物學(xué)宏觀性、時空大尺度實驗進行仿真,為學(xué)生提供了新的實驗資源和學(xué)習(xí)模式,學(xué)生可以在這個虛擬環(huán)境中開展現(xiàn)實中無法實現(xiàn)的大型野外生物實驗、生態(tài)系統(tǒng)實驗等。同時這些教學(xué)資源還可以共享給更多的來自全國各地的學(xué)生。
生命科學(xué)研究早已深入到分子水平。我們將細(xì)胞、分子水平的微觀生命反應(yīng)可視化,將抽象的前沿理論和技術(shù)形象化,為學(xué)生提供了形象逼真的新型實驗教學(xué)資源,提供了以計算機為載體、信息技術(shù)為手段的新型學(xué)習(xí)方式。我們開發(fā)的虛擬仿真實驗教學(xué)資源運用現(xiàn)代信息技術(shù)、教育技術(shù),將學(xué)科前沿、研究熱點及學(xué)院教師的科研成果引入實驗教學(xué)中,將真實的生物學(xué)實驗過程中極為迅速、經(jīng)典技術(shù)難以跟蹤、肉眼甚至現(xiàn)代科學(xué)儀器無法觀察到的分子變化以及相互作用,借助計算機模擬實現(xiàn)其可視化,形象地描述以往無法給學(xué)生展現(xiàn)的微觀生命世界,使學(xué)生能更直觀的深刻理解產(chǎn)生生物實驗現(xiàn)象的本質(zhì)與詳細(xì)過程。
生物技術(shù)、生物工程是生物學(xué)在人類社會的實際應(yīng)用,有突出的價值和發(fā)展空間。以往學(xué)生進行生物技術(shù)、生物工程實訓(xùn)需要進入藥廠、食品廠、酒廠等等的車間、工廠。因企業(yè)經(jīng)濟效益和技術(shù)保密等,學(xué)生只能參與部分生產(chǎn)過程。運用現(xiàn)代信息技術(shù)將真實的生產(chǎn)過程引入實驗教學(xué)中,借助計算機模擬實際生產(chǎn)中昂貴的各種器械、成本高的運行過程,學(xué)生通過模擬操作和控制,直觀的體驗生物技術(shù)、生物工程的實際應(yīng)用。我們?yōu)閷W(xué)生提供的生物技術(shù)、生物工程實訓(xùn)新平臺,可以對學(xué)生系統(tǒng)進行產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)工藝的訓(xùn)練,解決生物技術(shù)應(yīng)用人’才實踐技能與生產(chǎn)實際脫節(jié)的瓶頸問題。
師范生的培養(yǎng)是我校的特色,生物學(xué)專業(yè)師范生因生物學(xué)這一個實驗性學(xué)科的特殊要求,必須在掌握生物理論教學(xué)能力的同時鍛煉實驗教學(xué)能力。而目前的現(xiàn)狀是我國54.4%的中學(xué)沒有專職生物實驗員,實驗前材料和儀器準(zhǔn)備不充分;因生物實驗室和儀器設(shè)備短缺,能開出10個以上實驗項目的中學(xué)很少;還有11.8%的學(xué)校一直沒有開設(shè)生物實驗課程。師范生在進行教育實習(xí)的時候基本不會進行實驗教學(xué)的課程設(shè)計、課堂教學(xué)等實習(xí)內(nèi)容。中學(xué)生物教學(xué)經(jīng)典實驗的虛擬仿真,給生物學(xué)專業(yè)師范生搭建了中學(xué)生物學(xué)實驗室的真實情境,可以進行中學(xué)生物實驗課的模擬教學(xué)訓(xùn)練,鍛煉了師范生的實驗教學(xué)技能。特別是基于這樣的虛擬平臺,多名學(xué)生可以同時在任何時間、任何地點、面向任何受眾進行教學(xué)模擬,并可以反復(fù)演練,充分反映了虛擬仿真實驗教學(xué)的高效性、便捷性和經(jīng)濟性。同時,該平臺可以共享給在職中學(xué)教師進行繼續(xù)教育培訓(xùn);電可以共享給很多沒有實驗條件的中學(xué),供中學(xué)生遠(yuǎn)程登錄完成實驗內(nèi)容等,重復(fù)發(fā)揮“虛擬仿真實驗中心”的開放共享特色。
四 虛實結(jié)合的實驗教學(xué)新體系的優(yōu)點
我校生物學(xué)虛實結(jié)合的實驗教學(xué)體系的優(yōu)點體現(xiàn)在:第一,緊緊結(jié)合我校生物科學(xué)、生物技術(shù)專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)和生物學(xué)各類實驗的特點,可以選擇特定的實驗?zāi)K作為必修、或者選修的內(nèi)容,發(fā)揮虛擬仿真實驗可視化、虛擬操作的功能,突破傳統(tǒng)實物生物實驗教學(xué)的固有局限性。第二,以傳統(tǒng)實驗的親歷性鞏固學(xué)生的事實經(jīng)驗,以虛擬仿真實驗提升學(xué)生獲取科學(xué)事實的能力、拓展科學(xué)思維、鍛煉實踐能力,有效解決了現(xiàn)有生物學(xué)實驗教學(xué)資源局限性問題,為培養(yǎng)學(xué)生全面、系統(tǒng)的知識體系和合理、前瞻的技能體系開辟了新途徑。第三,虛擬仿真實驗所具有的普適性,使其輻射面廣、受眾廣泛。除我校生物學(xué)相關(guān)專業(yè)在校本科生、研究生以外,我校承擔(dān)的國家教師教育、西部教師培訓(xùn)計劃等均可受益。同時,對在中學(xué)任教的生物學(xué)教師開放,提高其業(yè)務(wù)素質(zhì),服務(wù)我國基礎(chǔ)生物學(xué)教育。
生物學(xué)虛擬仿真實驗教學(xué)中心是我校生物基礎(chǔ)實驗教學(xué)中心的重要組成部分,以虛擬仿真的技術(shù)手段完成不可及、不可逆等實驗內(nèi)容,以新型知識載體的形式和真實實驗相互補充,從而實現(xiàn)虛擬實驗與真實實驗協(xié)同育人、課內(nèi)課外一體化的實驗教學(xué)新體系,探索了虛實結(jié)合的生物學(xué)實驗教學(xué)新模式,為培養(yǎng)現(xiàn)代生物學(xué)綜合創(chuàng)新人才奠定了基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn)
[1]國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要工作小組辦公室.國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020年)[Z].2010.
關(guān)鍵詞: 初中生物 開放式實驗教學(xué) 教學(xué)應(yīng)用
當(dāng)前我國初中生物實驗教學(xué)多數(shù)仍停留在傳統(tǒng)填鴨模式上,學(xué)生機械按照課本中列舉的實驗步驟或教師指導(dǎo)進行實驗重復(fù),缺乏主動思考、分析及總結(jié)的參與環(huán)節(jié)。這種現(xiàn)狀與生物課程本身具有的實驗性、創(chuàng)新性相悖,極大地妨礙學(xué)生正確生物學(xué)習(xí)模式的形成[1]。面對這一問題,筆者認(rèn)為應(yīng)有效開展開放式實驗教學(xué),以期順應(yīng)新時代生物教學(xué)理念。
一、開放式實驗教學(xué)概述
在教學(xué)過程中,每位學(xué)生的興趣所在和個性特征均不相同,開放式實驗教學(xué)以“人人可實驗、處處可實驗”為基本理念,旨在為學(xué)生群體創(chuàng)建寬松的實驗環(huán)境。具體來講,開放性涵蓋時間、空間及實驗內(nèi)容、結(jié)論和評價方式等方面,強調(diào)學(xué)生充分參與實驗思考、設(shè)計、開展、結(jié)論總結(jié)及評價等環(huán)節(jié)。這種主觀能動性的體現(xiàn)有利于學(xué)生學(xué)習(xí)興趣激發(fā),與以往單純模仿實驗相比,更符合學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力培養(yǎng)和長遠(yuǎn)發(fā)展[2]。
在很多課程教學(xué)過程(如生物、物理等)中,實驗是必要環(huán)節(jié),能夠打破學(xué)生對學(xué)科的抽象認(rèn)知,形成立體感。開放式實驗有利于學(xué)生將書本知識與實際生活相聯(lián)系,培養(yǎng)其獨立思考、自主設(shè)計和分析總結(jié)的綜合素養(yǎng)。在這一過程中,如何引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、思考解決問題思路是關(guān)鍵。因此,進行開放式實驗教學(xué)時,教師要引導(dǎo)學(xué)生帶著問題實驗,打開思路尋找多種問題解決途徑,認(rèn)真領(lǐng)會實驗分析和總結(jié)方法。
二、開放式實驗教學(xué)在初中生物教學(xué)中的應(yīng)用
1.形成開放式生物實驗內(nèi)容
在整個開放式生物實驗教學(xué)過程中,教師起輔助指導(dǎo)作用,由學(xué)生作為實驗主體,真正參與實驗內(nèi)容籌劃中。一方面,圍繞課程教學(xué)目標(biāo),由教師列出開放式實驗內(nèi)容的大致范圍,而非單純地將實驗內(nèi)容局限于教材要求上。另一方面,由學(xué)生作為實驗內(nèi)容的選擇主體,根據(jù)教師給出的學(xué)習(xí)目標(biāo)和自身興趣選定實驗內(nèi)容,同時教師進行輔助指導(dǎo)。對于初中生物實驗教學(xué)而言,實驗設(shè)計內(nèi)容普遍通俗易懂、操作簡單,使用的器具相對簡易。教師應(yīng)明確所有教學(xué)內(nèi)容都服務(wù)于教學(xué)目標(biāo),不要過于關(guān)注教材上某一點內(nèi)容的強調(diào),可以圍繞教學(xué)大綱,向?qū)W生揭示一定生物規(guī)律、傳授生物實驗精髓為最終目標(biāo)[3]。
2.開展開放式生物實驗活動
開放式生物實驗活動強調(diào)學(xué)生從空間、時間及實驗內(nèi)容方面真正發(fā)揮學(xué)習(xí)主觀能動性,學(xué)生學(xué)習(xí)不再限于課堂時間、空間范疇,更多的是配合一切有利于達(dá)到課程教學(xué)目的的方法和手段實現(xiàn)。通常,生物實驗方式有課堂實驗、課外實驗及分組實驗三類。第一,在課堂實驗方面,鑒于教材中已給出了演示實驗,且一般所用實驗材料、設(shè)備等都相對簡易,因此從調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性出發(fā),可適當(dāng)進行實驗的進一步拓展。如在《種子的萌發(fā)》一節(jié)中,除了按照教材上的規(guī)定探究種子萌發(fā)外界條件的實驗之外,鑒于很多學(xué)生認(rèn)為陽光是必備條件之一,因此可由學(xué)生自主設(shè)計實驗,探究其觀點的正確性。第二,在課外實驗方面,由于生物學(xué)科本身源于自然界,因此課外實驗更能讓學(xué)生深切感受到生物魅力,從而激發(fā)學(xué)習(xí)熱情。如進行《生物群落》一節(jié)學(xué)習(xí)時,為了直觀表達(dá)生物群落是具有直接或間接關(guān)系的生物總和的思想,教師可與學(xué)生共同前往公園,引導(dǎo)學(xué)生自主尋找典型的生物群落。第三,在分組實驗方面,教師可以根據(jù)學(xué)生的性格特點和學(xué)習(xí)能力,將其劃分為學(xué)習(xí)小組,以實現(xiàn)團結(jié)互助模式下的共同學(xué)習(xí)。如教學(xué)《顯微鏡使用》時,由教師進行過程演示,然后放手讓學(xué)生以小組為單位進行自主調(diào)試,觀察自己感興趣的毛發(fā)、果皮等。
3.開放式進行生物實驗結(jié)論總結(jié)
在進行實驗結(jié)論總結(jié)過程中,教師可以靈活標(biāo)準(zhǔn)對待學(xué)生實驗結(jié)果,不拘泥于單一實驗結(jié)論,讓學(xué)生有勇氣表達(dá)實驗異議,敢于出錯,而非僅局限教材內(nèi)容。唯有開放式實驗結(jié)論才能鼓舞學(xué)生大膽分析、設(shè)計和開展實驗,并在失敗和錯誤中不斷尋找原因并取得進步。例如,在開展《綠葉在光下制造有機物》實驗后,某學(xué)生由于對葉片暗處理操作不當(dāng),而得出與其他同學(xué)不一致的結(jié)論。針對這一問題,教師不應(yīng)局限于該生錯誤的實驗結(jié)論,一方面可通過耐心點評和糾正,讓該生認(rèn)識到致使結(jié)論錯誤的原因,另一方面可向?qū)W生指出獲得科學(xué)實驗結(jié)論是建立在正確設(shè)立對照組基礎(chǔ)上的,以此增強教學(xué)效果。
4.開放式進行實驗結(jié)果的評價
與傳統(tǒng)生物教學(xué)相比,開放式生物實驗教學(xué)具有更全面、科學(xué)的評價標(biāo)準(zhǔn),將評價重心從考評分?jǐn)?shù)上轉(zhuǎn)移到學(xué)生創(chuàng)新性思維培養(yǎng)、生物素養(yǎng)提升上。評價形式是多種多樣的,可以專門設(shè)置學(xué)生實驗成果展覽平臺,綜合圍繞學(xué)生收集的實驗準(zhǔn)備資料、設(shè)計過程、分析思路及實驗報告進行評分[4];學(xué)生在實驗中的參與度可作為評價標(biāo)準(zhǔn),如是否能夠積極進行問題思考或參與小組討論等;另外,練習(xí)及期末測試成績可作為評價項。
三、結(jié)語
初中為生物學(xué)習(xí)的起步階段,學(xué)生擁有獨特的思維方式和鮮明的個性特征。教師應(yīng)圍繞課程教學(xué)大綱要求,盡可能開展符合學(xué)科特征和學(xué)生特點的教學(xué)過程。本文針對開放式實驗教學(xué)整體內(nèi)容和注意事項進行簡要概述,并列舉開放式實驗教學(xué)在初中生物教學(xué)中的應(yīng)用,涵蓋開放式生物實驗內(nèi)容的形成、開放式生物實驗活動的開展、開放式生物實驗結(jié)論總結(jié)及評價的進行等方面。
參考文獻(xiàn):
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[2]李紅.初中生物課程改革實施中若干問題的探討[J].中學(xué)生物教學(xué),2007(07).
【關(guān)鍵詞】兩種實驗教學(xué);生物實驗;比較
1.問題的提出
以人教版七年級上學(xué)期教材為例:有32個實驗。生物實驗在整個生物課程中所占的比重大大提升,約占到了整個生物課時的45%左右。許多生物現(xiàn)象只有通過實驗才能得到解釋,各種生物體的結(jié)構(gòu)必須通過實驗才能觀察清楚,生物學(xué)的理論也是人們通過實驗總結(jié)出來的。因此,實驗教學(xué)成了學(xué)生學(xué)好生物學(xué)的關(guān)鍵之所在。對于生物實驗教學(xué),有一種被稱之為傳統(tǒng)的實驗教學(xué)流程常常被廣大教師所采用。面對生物新課程、新理念,這種傳統(tǒng)的實驗教學(xué)流程又遭到許多教學(xué)研究者和生物教師的質(zhì)疑。在這種情況下,我們在新課程、新理念的指導(dǎo)下,實施了符合新課標(biāo)的新的生物實驗教學(xué)流程,比較同一教師采用兩種不同的實驗教學(xué)流程分別進行生物實驗教學(xué),比較二者的實驗效果有何不同。
2.兩種實驗教學(xué)流程介紹
2.1傳統(tǒng)的實驗教學(xué)流程
傳統(tǒng)實驗課的一般程序是:板書實驗的目的要求,所用藥品、工具以及方法步驟講述實驗方法和步驟以及實驗中可能會出現(xiàn)的問題學(xué)生分組實施,依據(jù)所講內(nèi)容自行操作、教師巡回檢查指導(dǎo),解答學(xué)生的提問評講小結(jié)。
2.2新的生物實驗教學(xué)流程
中學(xué)生物教材中實驗的數(shù)量增加較多,經(jīng)過我們研究發(fā)現(xiàn)按其實驗的作用來分幾乎可以把他們分為兩類:驗證性實驗和探究性實驗。
2.2.1驗證性實驗課堂教學(xué)流程
驗證式實驗是以驗證為目的,先講新課后實驗的一種方法。其基本的程序是:復(fù)習(xí)知識―教師示范或講解操作―學(xué)生動手實驗―驗證知識。
2.2.2探究性實驗課堂教學(xué)流程
該流程的程序是:創(chuàng)設(shè)問題情景―組織實驗探究―作出假設(shè)―制定實驗方案―檢驗假設(shè)―引導(dǎo)歸納―指導(dǎo)遷移。
3.新舊實驗教學(xué)流程教學(xué)效果實踐比較
3.1本專題的實驗基地設(shè)立在萬州城區(qū)的一所生源一般的普通中學(xué)校。2012年秋季入學(xué)的初一學(xué)生是隨機分班的,隨機確定兩個班為實驗班,另兩個班為對照班,實驗班的實驗課采用新教學(xué)流程,對照班采用傳統(tǒng)實驗教學(xué)流程進行教學(xué)。由相同的實驗教師執(zhí)教,從2012年9月開始進行一年的實驗。本實驗效果關(guān)鍵是學(xué)生參加實驗前和實驗后的比較,實驗教師執(zhí)教的另兩個班級作為對照。經(jīng)過一年的實驗,其結(jié)果如下:
表1 2012―2013學(xué)年度實驗操作考核成績統(tǒng)計
注:實驗考核滿分30分,18分為及格,實驗完成時間為30分鐘
表2 2012―2013學(xué)年度生物期末統(tǒng)考成績統(tǒng)計
結(jié)果表明:采用該流程進行實驗教學(xué)后,實驗班的實驗操作能力明顯好于對照班,并能帶動理論知識的學(xué)習(xí),且學(xué)習(xí)成績也明顯好于對照班。
3.2分析與討論
上述結(jié)果的出現(xiàn)主要是由于新實驗教學(xué)流程具有以下特點:
3.2.1放手讓學(xué)生主動探索,積極思維,把被動接受知識的過程變成主動探求知識的過程,既重視對學(xué)生進行知識傳授,又重視了對學(xué)生的能力培養(yǎng)和思想品德教育,特別重視培養(yǎng)學(xué)生收集處理信息的能力、獲取新知識的能力、實驗操作能力、分析和解決問題的能力、表達(dá)能力、團結(jié)協(xié)作和社會活動的能力、創(chuàng)新意識和實驗?zāi)芰?,全面提高了學(xué)生的素質(zhì)。
3.2.2體現(xiàn)了教為主導(dǎo)、學(xué)為主體、學(xué)導(dǎo)結(jié)合,以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實踐能力為重點的教學(xué)觀。
新實驗教學(xué)流程充分突出了學(xué)生在學(xué)習(xí)活動中的主體地位,調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的自覺性、主動性、獨立性和創(chuàng)造性。教師的主導(dǎo)作用表現(xiàn)在對學(xué)的過程進行調(diào)控、激勵、點撥、指導(dǎo)上,幫助學(xué)生釋疑解惑、總結(jié)規(guī)律、掌握方法、培養(yǎng)能力,實現(xiàn)了“教”與“學(xué)”的最佳結(jié)合。強調(diào)了知識獲取過程的實踐、探索,學(xué)生是在教師引導(dǎo)下主動參與了科學(xué)知識的發(fā)現(xiàn)過程,使學(xué)習(xí)過程成為學(xué)生沿著知識產(chǎn)生和發(fā)展過程再實踐、再探索、再體驗、再發(fā)現(xiàn)的創(chuàng)造性活動,從而培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力,強調(diào)鼓勵并引導(dǎo)學(xué)生獨立思考、自主學(xué)習(xí),善于發(fā)現(xiàn)問題、提出問題,善于用科學(xué)的方法分析問題、解決問題,從而培養(yǎng)學(xué)生形成具有主動性、獨特性、新穎性、批判性等特色的創(chuàng)造性思維品質(zhì)和創(chuàng)新思維流程,同時也得到了科學(xué)方法的訓(xùn)練。因此,實驗班的實驗效果優(yōu)于對照班。
【參考文獻(xiàn)】
“新課改”高中生物實驗教學(xué)困難對策人們了解和鉆研生物科學(xué)的一個重要方法,就是實驗,同時實驗也是高中生物教學(xué)的一個常用手段。好的生物實驗教學(xué),不但可以激發(fā)高中生學(xué)習(xí)生物課的興趣,還可以培養(yǎng)高中生分析、觀察、綜合思考的能力。生物實驗教學(xué)要求學(xué)生掌握實驗操作技能,讓學(xué)生具備良好的科學(xué)實驗態(tài)度和學(xué)習(xí)習(xí)慣,并為下一步的學(xué)習(xí)做好鋪墊。因此,實驗是高中生物教學(xué)的重要方法,是提高教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵。但我國高中生物教學(xué)存在的一些困難,使實驗教學(xué)無法正常開展。
一、我國高中生物實驗教學(xué)面臨的困難
(一)教師人員不夠,生物實驗教學(xué)不能正常進行
造成我國高中生物教學(xué)師資力量不足的原因一共有三點:首先,教育機構(gòu)配備生物教師速度慢,周期長。高中生入學(xué)人數(shù)每年都在增加,但生物教師的人數(shù)沒有變,使得教師教學(xué)工作很累。其次,很多優(yōu)秀的生物教師都流向了更好的高中學(xué)校。再次,教師人員配置不合理,沒有專門的實驗員。往往生物教師在講課的同時還要兼任實驗員,使很多高中生物教師教學(xué)任務(wù)過重,對“新課改”下的教學(xué)力不從心,使得實驗教學(xué)活動不能有效開展。
(二)教學(xué)觀念落后,教學(xué)方法傳統(tǒng)單一
有很多高中生物教師在教學(xué)任務(wù)繁重的情況下,覺得生物實驗教學(xué)既費力又費時,認(rèn)為只有在黑板上用粉筆給學(xué)生授課,給他們講述實驗的原理、步驟、結(jié)論才是好的教學(xué)方法。殊不知長此以往,高中生的主動性、創(chuàng)新性、敏捷性慢慢就會被泯滅,成為了學(xué)習(xí)的奴隸,是純粹地“為了做題而做題”,完全在應(yīng)付高考。傳統(tǒng)老舊的教學(xué)模式影響了高中生學(xué)習(xí)生物的積極主動性,也失去了生物實驗課的價值和意義。
(三)實驗設(shè)備陳舊,資金不足,藥品短缺
高中生物實驗課往往不被重視,學(xué)校投入其中的經(jīng)費少,導(dǎo)致現(xiàn)在實驗用的很多設(shè)備都是很久以前購置的,比較陳舊,無法再正常使用。此外,生物實驗用的藥劑要么缺乏,要么過期,完全失去了效用。我們不難發(fā)現(xiàn),在“新課改”的背景下,高中生物實驗教學(xué)的硬件設(shè)備跟不上,盡管國家對此做出了很大地努力,投入了不少資金加強管理,但仍然無法徹底解決這一問題。比如,現(xiàn)在有些學(xué)校仍舊缺少甚至是沒有生物實驗室,對必備的實驗藥劑和實驗儀器沒有落實。這些問題,都讓高中生物實驗課的開展遇到很大的困難。
(四)學(xué)生興趣不高,自主實驗困難
由于生物課在初中階段不是必考科目,使得很多學(xué)生在學(xué)高中生物的時候,表現(xiàn)出基礎(chǔ)差、學(xué)不動的特點,尤其是對于實驗環(huán)節(jié)產(chǎn)生懶惰心理,不愿意動手操作,對實驗課不感興趣。
二、我國高中生物實驗教學(xué)的發(fā)展出路
根據(jù)“新課改”的要求,高中生物實驗教學(xué)應(yīng)該舍棄舊的發(fā)展模式,引進并采用新的發(fā)展模式,讓生物實驗教學(xué)符合師生教與學(xué)的需要,從而有利于高中生物教學(xué)合理有序地發(fā)展。以下是高中生物實驗教學(xué)的對策:
(一)加強教師培訓(xùn),發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢,從而改變教學(xué)觀念,更新教學(xué)方式
毋庸置疑,高中生物教師的學(xué)歷都是大學(xué)本科以上,符合國家的標(biāo)準(zhǔn),但是有些教師教學(xué)觀念落后,看重老教材的“教與學(xué)”模式。這種觀念在“新課改”的背景下就顯得非常滯后。因此,學(xué)校方面要組織生物教師參加統(tǒng)一的新課程培訓(xùn),讓教師的個人素質(zhì)和專業(yè)知識有深層次的提升,還要加強力度全面落實網(wǎng)絡(luò)教研,促進本學(xué)校與其他學(xué)校之間的合作與交流。這樣做,不僅有利于更新生物教師的教學(xué)觀念,改進教學(xué)方法,還能夠借鑒和吸收先進的教學(xué)成果,更好地為生物實驗教學(xué)服務(wù)。以上方法使高中生物教師充分意識到,實驗教學(xué)對培養(yǎng)高中生的科學(xué)素質(zhì)和科學(xué)探究能力具有至關(guān)重要的作用,因此,師生都要注重生物實驗的重要性。
(二)加大資金投入,完善實驗設(shè)備
在“新課改”的背景下,我國對高中生物實驗教學(xué)的要求更加嚴(yán)格,目的是培養(yǎng)高中生的創(chuàng)造性思維。對此,高中生物實驗教學(xué)要想順利開展,必須依靠國家政府和教育部門的支持,真正改善教學(xué)條件。比如,建立大型生物實驗室、更新實驗儀器和設(shè)備、補充生物實驗藥劑等。努力創(chuàng)造良好的客觀條件使高中生物實驗教學(xué)邁向新的臺階,成為一種重要的教學(xué)模式。同時,還要配備專門的實驗員,分擔(dān)教師的教學(xué)任務(wù),讓生物教學(xué)合理正常開展。
(三)敢于創(chuàng)新,充分利用教學(xué)資源
教師要勤于思考,敢于創(chuàng)新,即使在實驗設(shè)備缺乏的情況下,也能夠利用生活中的材料進行實驗,模擬實驗的場景,比如,制作小生態(tài)瓶的實驗、制作細(xì)胞結(jié)構(gòu)模型等。有的高中學(xué)校距離農(nóng)田比較近,教師就可以利用得天獨厚的優(yōu)勢,讓學(xué)生到自然中采集動植物標(biāo)本、觀察農(nóng)作物的生長狀況。這樣既有利于收集實驗材料,還豐富了高中生的課余生活,讓實驗教學(xué)更加有趣。更重要的是,教師樹立良好的榜樣有助于學(xué)生創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)。
(四)加強與生物研究機構(gòu)的交流
高中生物教學(xué)的某些實驗,對其條件和技術(shù)要求比較高,連有些生物教師也不曾做過。因此,要積極地與當(dāng)?shù)氐纳镅芯克⒔涣鞯钠脚_,得到一些方法和技術(shù)上的支持。比如,利用課余的時間,組織學(xué)生到附近的科技館參觀、開展生物實踐活動和比賽、邀請生物專家到學(xué)校進行講座等。這些活動都可以提高高中生學(xué)習(xí)生物的興趣,讓他們敢于實驗,樂于實驗。
三、總結(jié)
高中生物課要求學(xué)生掌握實驗操作技能,讓學(xué)生具備良好的科學(xué)實驗態(tài)度和學(xué)習(xí)習(xí)慣。通過以上分析,我們可以發(fā)現(xiàn)我國“新課改”下高中生物實驗教學(xué)的發(fā)展與完善,但同時也存在著一些問題。當(dāng)然,這只是“新課改”下的起步階段,我國未來高中生物實驗教學(xué)的發(fā)展一定會更加完善和進步。因此,對于高中生物實驗教學(xué),我們要利用先進的教學(xué)理念和教學(xué)方法,并善于總結(jié)教學(xué)經(jīng)驗教訓(xùn),及時發(fā)現(xiàn)問題,解決問題,做到揚長避短。在師生共同的努力下,我相信,我國高中生物實驗教學(xué)的發(fā)展一定會一帆風(fēng)順。
參考文獻(xiàn):
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1加速初中生物實驗教學(xué)的改革進程
改革教學(xué)理念,既是加速初中生物實驗教學(xué)素質(zhì)化發(fā)展進程的有效方式,也是也是促使學(xué)生實現(xiàn)全面發(fā)展與進步的重要方式。在改革教學(xué)理念中,普遍強調(diào)學(xué)生技術(shù)與智力發(fā)展,注重發(fā)掘?qū)W生的獨特個性和實際情況,合理正確地促進初中生物實驗教學(xué)的進步,增強學(xué)生的生物修養(yǎng)。比如,可以在“動物的運行與行為”這節(jié)課程中,利用小組教學(xué)形式,建議小組學(xué)生在課外觀察飛行類(麻雀)、游泳(蝌蚪)類、爬行類(壁虎)動物的行為方式、覓食活動、防御活動狀態(tài),獲得觀察記錄,教師可以讓小組間展開比賽活動,這樣不但檢驗了學(xué)習(xí)效果,增強了實驗趣味,而且還增強了學(xué)生積極求索生物知識,進入早期的科學(xué)探索的素質(zhì),從而為學(xué)生自身建立起一種滿意的生物實驗學(xué)習(xí)方式。
2激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)潛能與學(xué)習(xí)熱情
初中生物實驗教學(xué)體系復(fù)雜多樣,其項目種類繁多,任務(wù)較重,教師應(yīng)該充分為學(xué)生提供主動展現(xiàn)的機會,對學(xué)生的建議加以重視和理解,扭轉(zhuǎn)初中生物實驗教學(xué)的被動局面,讓學(xué)生主動學(xué)習(xí)。例如“生物的生殖與發(fā)育”這節(jié)課里,教師應(yīng)該讓學(xué)生們參與和觀察實例,安排學(xué)生養(yǎng)蠶,讓學(xué)生觀察并記錄蠶的生長特點,記錄各個時期的變化,這樣就開拓了初中生物實驗教學(xué)的視角,讓生物實驗教學(xué)生機勃勃,學(xué)生們卓有興致地參與進來,提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
3強化生物實驗教學(xué)的實際效果
為了讓初中生物實驗教學(xué)健康發(fā)展,提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和教學(xué)效果,教師要合理安排實驗課程,制定教學(xué)計劃,抓住生物實驗教學(xué)中的重點部分。例如在“生物環(huán)境影響生物的生存”這一課程中,教師可通過“蒜苗的生長觀察”的實驗安排教學(xué),對本班級的學(xué)生進行分組,讓各小組,分別將培養(yǎng)的蒜苗置于面向陽光、背陰,濕潤和干燥的環(huán)境之下,讓學(xué)生們認(rèn)真觀察植物的生長,記錄植物的變化狀態(tài),從而對植物的習(xí)性進行概括,總結(jié)出植物在不同環(huán)境下的生長規(guī)律。開展諸如此類的實驗,簡易又容易見效果,沒有過多條件制約。通過此類簡單易行的實驗課程,可以讓學(xué)生直觀地感受具體的生物知識,從而加深印象,幫助使學(xué)生更好地獲得實驗經(jīng)驗,在整個教學(xué)活動中營造出自主求知、積極探求的學(xué)習(xí)環(huán)境。
二、總結(jié)
【關(guān)鍵詞】生物化學(xué);實驗教學(xué);改革
生物化學(xué)是從分子水平上研究和揭示生命現(xiàn)象和本質(zhì)的科學(xué),是醫(yī)學(xué)類??茖W(xué)校臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)一門重要的基礎(chǔ)課。而實驗教學(xué)在生物化學(xué)教學(xué)中占有重要地位。實驗教學(xué)在培養(yǎng)學(xué)生的基本動手能力,鞏固學(xué)生在生物化學(xué)理論課學(xué)習(xí)效果上具有積極作用。由于我校臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)部分學(xué)生為文科生,生物和化學(xué)的基礎(chǔ)普遍薄弱,學(xué)生的動手能力普遍偏低,在上生物化學(xué)實驗課時,部分學(xué)生甚至連基本的玻璃儀器都不認(rèn)識,缺乏基本的實驗動手能力,主要表現(xiàn)在實驗技能低、基本功差,甚至有的學(xué)生連基本的實驗原理都不清楚,完全不具備獨立完成實驗的能力。針對這個問題,筆者結(jié)合多年的教學(xué)經(jīng)驗,對高職院校生物化學(xué)實驗教學(xué)存在的問題及對策進行了初步的探討。
1醫(yī)學(xué)高等??茖W(xué)校生物化學(xué)實驗教學(xué)存在的問題
1.1實驗教學(xué)內(nèi)容陳舊,缺乏新穎性
由于生物化學(xué)為臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)公共基礎(chǔ)課,在教學(xué)方面未充分認(rèn)識其重要性,實驗教學(xué)內(nèi)容陳舊,實驗條件薄弱,使得我校臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)生物化學(xué)實驗課的教學(xué)內(nèi)容無法開展創(chuàng)新性實驗,大多數(shù)情況下的實驗教學(xué)是填鴨式的講解,學(xué)生的主觀能動性無法調(diào)動起來,致使實驗效果不理想。
1.2實驗教學(xué)方法單一,有待改進
傳統(tǒng)實驗教學(xué)過分強調(diào)教學(xué)過程中教師的主導(dǎo)地位,注重對學(xué)生進行系統(tǒng)性規(guī)范化訓(xùn)練,而忽視了學(xué)生的主觀能動性發(fā)揮。教學(xué)模式基本都是由教師講解實驗?zāi)康摹嶒炘?、實驗器材與試劑、實驗過程及注意事項,甚至將某些實驗結(jié)果都講出來,學(xué)生只是機械模仿,照著葫蘆畫葫蘆,完成實驗報告,整個過程缺少動手和動腦的機會,不利于激發(fā)學(xué)生探索的興趣。為了進一步提高生物化學(xué)實驗對學(xué)生實驗操作技能的培養(yǎng)作用,在教學(xué)方法上必須要打破傳統(tǒng),讓學(xué)生真正地動起手來。在實驗課堂上老師只需正確地引導(dǎo)而不要過多的干預(yù),要讓學(xué)生擺脫過去過分依賴?yán)蠋煹牧?xí)慣。只有把實驗完全的教給學(xué)生,才能激發(fā)他們在實驗創(chuàng)新的積極性和主動性,學(xué)習(xí)興趣從而得到提高。
1.3實驗考核不合理,缺乏實效性
教師對生物化學(xué)實驗課的考核,不僅要客觀評定學(xué)生的實驗成績,更要考查學(xué)生分析問題、解決問題的能力。但由于生物化學(xué)實驗附屬于理論課,且所占生物化學(xué)課程整體分值比例較小,實驗成績評定通常以實驗報告的書寫好壞為基礎(chǔ),該評定方式未能正確反映學(xué)生實際動手操作能力和綜合能力,同時也未能反映學(xué)生課程學(xué)習(xí)的態(tài)度,造成了部分學(xué)生輕技能,重形式的作風(fēng),有的學(xué)生甚至不到實驗室做實驗,課后抄襲同學(xué)的實驗報告,這種以實驗報告書寫好壞為實驗成績的考核,造成學(xué)生只注重實驗報告的書寫而忽略了實驗技能操作,對生物化學(xué)實驗課程的教學(xué)質(zhì)量產(chǎn)生了嚴(yán)重影響。
2醫(yī)學(xué)高等??茖W(xué)校生物化學(xué)實驗教學(xué)改革對策探索
2.1優(yōu)化實驗內(nèi)容,增強實驗的實用性和探索性
根據(jù)醫(yī)學(xué)??茖W(xué)校臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)要求,優(yōu)化生物化學(xué)實驗內(nèi)容,注重培養(yǎng)學(xué)生操作技能和創(chuàng)新能力,有效提升學(xué)生實驗興趣,將提高學(xué)生生物化學(xué)實驗課程主動參與度。生物化學(xué)實驗中涉及很多臨床現(xiàn)象,醫(yī)學(xué)生根據(jù)檢驗結(jié)果將其與生化理論知識聯(lián)系起來,將理論真正用到實踐中來,真正做到學(xué)以致用。如“糖尿病患者血糖含量測定”,首先從采血到后續(xù)的化驗結(jié)果分析,提出治療方法等。這是一個綜合性較強的病例分析,需要醫(yī)學(xué)生有很好的實驗技能,可是在實驗課上作者發(fā)現(xiàn)很多同學(xué)連基本的采血操作都不規(guī)范,不能正確使用采血工具,對出現(xiàn)的問題找不到有效的解決辦法等。這種現(xiàn)象反映了醫(yī)學(xué)生平時的基本實驗操作技能不過關(guān),沒有認(rèn)識到實驗結(jié)果對臨床疾病診斷會造成什么影響,職業(yè)感不強。因此,開展探索性實驗,培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力,同時教師針對性地指導(dǎo)、規(guī)范實驗操作,培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)和社會責(zé)任感。
2.2轉(zhuǎn)變教學(xué)方法,更新教學(xué)模式
提倡目標(biāo)教學(xué)法,強調(diào)以學(xué)生為本,以提高學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新能力為切入點,改變傳統(tǒng)的實驗教學(xué)方法。教師在每堂實驗課之前,布置好預(yù)習(xí)任務(wù),引導(dǎo)學(xué)生查閱相關(guān)資料,要求每組學(xué)生討論出本組實驗具體方案,預(yù)測可能出現(xiàn)的問題以及可能得到的實驗結(jié)果,并明確每位學(xué)生的任務(wù),寫出預(yù)習(xí)報告,避免學(xué)生現(xiàn)場“照方抓藥”,以及部分學(xué)生完全不參與實驗的現(xiàn)象。實驗過程中,教師減少講授,加強巡視,以解決現(xiàn)場問題為主,放開手讓學(xué)生自由操作,積極引導(dǎo)學(xué)生分析討論實驗現(xiàn)象及實驗結(jié)果,最后,學(xué)生總結(jié)實驗心得,教師總結(jié)。整個實驗教學(xué),學(xué)習(xí)目的很明確,充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用,極大地調(diào)動了學(xué)生的興趣,提高了學(xué)生的動手能力及解決問題的能力。
2.3改進考核制度,注重技能培養(yǎng)
加大實驗課程在生物化學(xué)課程中的分值比例,并將實驗課程成績分為平時實驗操作成績和期末考核成績兩塊,其中平時實驗操作成績著重考查學(xué)生對實驗基本操作的掌握程度、實驗現(xiàn)象觀察和思考以及學(xué)生靈活運用所學(xué)知識分析、解決問題的能力及動手操作能力;期末成績考察學(xué)生對整個生物化學(xué)實驗操作及知識點掌握的程度,通過平時檢查和期末考核的方法,極大地調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)生物化學(xué)實驗的積極性,學(xué)生操作技能和學(xué)習(xí)成績提高明顯。
3結(jié)語
針對現(xiàn)階段醫(yī)學(xué)高等專科學(xué)校在生物化學(xué)實驗教學(xué)中出現(xiàn)的問題,本文提出一些建設(shè)性改革措施,并且在實踐教學(xué)中取得了一定的效果,希望為生物化學(xué)實驗教學(xué)改革提供參考。如何培養(yǎng)具有高素質(zhì)醫(yī)學(xué)專業(yè)人才,是每一位教師都應(yīng)該思考的問題,同時也是每一所醫(yī)學(xué)高等??茖W(xué)校為適應(yīng)時展的必然要求。
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一、當(dāng)前高中生物實驗教學(xué)存在的問題和不足
雖然實驗教學(xué)是高中生物教學(xué)的重要組成部分。但是,在實際的教學(xué)中,由于受到傳統(tǒng)應(yīng)試教育理念以及高考壓力的影響,實驗教學(xué)在高中生物的教學(xué)中難以得到有效的開展,最終難以實現(xiàn)良好的實驗教學(xué)效果??偨Y(jié)起來,當(dāng)前高中生物中實驗教學(xué)存在的問題如下:
1.教師的課時不足,難以實施有效的實驗教學(xué)
從根本上講,教師實驗教學(xué)的開展,不僅需要良好的實驗教學(xué)條件,還需要具備實驗教學(xué)的時間。對于當(dāng)前的高中生物教學(xué)而言,除了一些比較偏遠(yuǎn)的鄉(xiāng)村學(xué)校,已經(jīng)有很多學(xué)校具備了實驗教學(xué)的條件。但是,光是有實驗教學(xué)的條件是不夠的,因為高中階段學(xué)生的課時較為緊張,科目之間、章節(jié)之間的時間分配也是影響實驗教學(xué)的一個嚴(yán)重問題。就當(dāng)前的高中生物教學(xué)而言,教師的課時是有限制的,而在這既定的課時之下,教師得把課本上的很多知識全部講解完畢,尤其是新課程改革不斷深入發(fā)展的社會背景下,對實驗教學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)和內(nèi)容都有所改變,并且呈現(xiàn)不斷增加的趨勢。因此,如何在有限的時間之內(nèi),完成所有的實驗教學(xué),是很多教師教學(xué)中面臨的一個難題。
2.實驗教學(xué)模式落后
雖然新課程改革對當(dāng)前高中生物的實驗教學(xué)提出了很多新的要求,并有相應(yīng)的實驗教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)。但是,在實際的實驗教學(xué)過程中,很多教師的實驗教學(xué)都難以突破傳統(tǒng)應(yīng)試教育理念的影響。一些教師在教學(xué)中,對實驗教學(xué)不夠重視,因為所有的實驗結(jié)果,教師都可以通過讓學(xué)生死記硬背的方式完成。因此,即使教師迫于無奈給學(xué)生開展實驗教學(xué),也因為教學(xué)思想和模式的落后,讓實驗教學(xué)流于形式,難以發(fā)揮有效的實驗教學(xué)效果。
3.忽視學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)
實踐是檢驗真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)。對于現(xiàn)代的學(xué)生而言,實踐能力、探索能力和創(chuàng)新能力顯得格外重要。因為,現(xiàn)代社會已經(jīng)不再需要考試的機器,不再需要高分低能的學(xué)生,而是需要有爆發(fā)力、創(chuàng)造力和創(chuàng)新力的新型人才。因此,在高中生物的教學(xué)中,教師應(yīng)當(dāng)重視學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新能力的提升。但是,在實際的實驗教學(xué)中,很多教師壓根不重視學(xué)生實踐能力的培養(yǎng),一些教師的實驗教學(xué),不過是演示實驗,沒有重視學(xué)生的主體地位,沒有通過學(xué)生的自主學(xué)習(xí),實現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)能力的提升。這樣的實驗教學(xué)現(xiàn)狀,對于學(xué)生的成長和發(fā)展而言都具有不良的影響。
二、高中生物教學(xué)中實驗教學(xué)的改革?Σ?
針對當(dāng)前高中生物實驗教學(xué)存在的問題,筆者認(rèn)為:在新課程改革不斷深入發(fā)展的社會背景下,高中生物教師應(yīng)當(dāng)深刻認(rèn)識到當(dāng)前實驗教學(xué)存在的問題和不足,結(jié)合時代的教育理念和發(fā)展理念,革新自己的教學(xué)思想,緊密結(jié)合新課程改革關(guān)于“知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度和價值觀”的三維目標(biāo),讓學(xué)生“學(xué)會、會學(xué)、樂學(xué)”,最終促進高中生物教學(xué)的改革和創(chuàng)新。
1.強化生物實驗教學(xué)與生活實踐的聯(lián)系性
生物知識源于生活而又高于生活。生物學(xué)中的很多知識都與我們的日常生活息息相關(guān)。因此,對于高中生物的教學(xué)而言,教師不可能脫離生活實踐開展實驗教學(xué)。而在實驗教學(xué)的過程中,教師可以通過一些生活中的實際案例,吸引學(xué)生的注意力,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。從根本上講,一些生活中的趣味小實驗,不會占據(jù)教師太多的教學(xué)時間,但卻能發(fā)揮意想不到的教學(xué)效果。例如,教師在給學(xué)生講解有關(guān)“基因突變、細(xì)胞癌變”的相關(guān)知識時,可以給學(xué)生列舉很多生活中的案例,如學(xué)生們愛吃的燒烤等物質(zhì),就是致癌的兇手;一些畸形兒的產(chǎn)生,主要是源于基因的突變等等。這樣的生活案例導(dǎo)入,可以讓學(xué)生將生活實踐與生物的教學(xué)有機整合起來,最終促進學(xué)生取得良好的學(xué)習(xí)效果。
2.不斷夯實實驗教學(xué)的基礎(chǔ)
實驗教學(xué)的基礎(chǔ),一方面是實驗基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè),另一個方面是實驗教學(xué)的時間。在高中生物的教學(xué)中,學(xué)校要加大對實驗教學(xué)基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè),不斷完善基礎(chǔ)設(shè)施,為教師實驗教學(xué)的開展奠定基礎(chǔ)。其次,教師在教學(xué)的過程中,應(yīng)當(dāng)結(jié)合教學(xué)的進度和內(nèi)容,盡可能地抽出時間給學(xué)生開展生物實驗,學(xué)校在生物學(xué)科教學(xué)的安排上,應(yīng)當(dāng)盡可能地位生物學(xué)科的教學(xué)安排和調(diào)整出實驗的實驗,讓學(xué)生有機會進行生物實驗,為學(xué)生創(chuàng)新能力和實踐能力的提升奠定基礎(chǔ)。
3.演示實驗和操作實驗有機結(jié)合,創(chuàng)新實驗教學(xué)的模式
張桂琴 蘇州市吳中區(qū)藏書中學(xué)
摘要:生物實驗是生物科學(xué)的重要基礎(chǔ),初中生物實驗在初中生認(rèn)識和研究生物科學(xué)中有著十分重要的意義,如何加強和改進初
中實驗教學(xué),提高其有效性,是新課程改革中廣大生物教育工作者們所要面對的一個重要課題。本文是我對生物實驗教學(xué)的一些心得
和感悟,總結(jié)生物實驗教學(xué)的不足,提出解決方法,闡明意義。以期為廣大生物教師的實驗教學(xué)提供幫助。
關(guān)鍵詞:初中生物;實驗教學(xué);策略;作用
實驗教學(xué)不同于書本知識,它能夠?qū)⒊橄蟮闹R知識形象
化、具體化。由于實驗教學(xué)本身直觀性的特點,教師可以利用實
驗生動、簡潔地進行生物教學(xué),提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,樂于學(xué)習(xí)。
然而,目前生物實驗教學(xué)多數(shù)把學(xué)生安置在旁觀者的位置,教師
也只是起到了一個“說明書”的作用,機械地對實驗步驟和操作
方法進行介紹。缺乏缺乏對學(xué)生思考的激發(fā)和引導(dǎo),難以實現(xiàn)生
物實驗的價值。
一、傳統(tǒng)初中生物實驗教學(xué)中存在的不足
生物實驗演示進行時,學(xué)生更多的關(guān)注了實驗本身,看到了
實驗現(xiàn)象,而忽略了實驗技巧和實驗反映的實際問題。同時,學(xué)
生主動性不強,一些學(xué)生從頭至尾都處于“看實驗”的狀態(tài),而
沒有參加到實驗當(dāng)中去。容易造成學(xué)生注意力不集中,開小差,
思維游離于實驗本身。動手能力較差,直接導(dǎo)致學(xué)生運用能力不
高。不能把所學(xué)知識和已有經(jīng)驗有效融合在一起,也就不能解決
實際問題。從教師角度來講,精心準(zhǔn)備的實驗教學(xué),不能實現(xiàn)本
身的價值,也就不能實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。值得注意的是,目前生物實
驗多是以班級為單位,人數(shù)較多,生物教師無暇顧及所有學(xué)生,
嚴(yán)重影響了教學(xué)效果。學(xué)生無法達(dá)到運用知識解決的目標(biāo),不能
將學(xué)校學(xué)習(xí)所獲得的知識運用于日常生活中。
二、提高生物實驗效果的對策
(一)合理安排生物實驗課,提高實驗教學(xué)質(zhì)量
學(xué)校生物實驗教學(xué)能否順利開展,跟學(xué)校的實驗設(shè)施情況有
直接關(guān)系。包括實驗器材的及時更新,修理,調(diào)換等。在學(xué)?,F(xiàn)
有條件的基礎(chǔ)上,學(xué)校要合理安排生物實驗課與理論課的課時比
例,根據(jù)教學(xué)進程和學(xué)生實際情況,設(shè)計實驗項目,把生物理論
課與實驗課有機地結(jié)合起來。任課教師方面,要盡量多安排實驗
課,為生物實驗騰出有效時間,提高教學(xué)質(zhì)量。依據(jù)新課程標(biāo)準(zhǔn),
轉(zhuǎn)變學(xué)習(xí)方式,增加學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性,使學(xué)生的學(xué)習(xí)形成“提
出問題,分析和解決問題”的過程。
(二)變大班為小班,提高實驗教學(xué)效率
基于學(xué)校教學(xué)條件等情況,目前生物實驗課,通常是以班級
為單位。由于班級人數(shù)較多,多數(shù)生物教師將學(xué)生分為每 5-8 人
一組,甚至很多班級達(dá)到 10 以上為一組。這樣人數(shù)較多的分組
嚴(yán)重降低了教學(xué)效率,不利于學(xué)生獨立實驗的培養(yǎng),也阻礙了學(xué)
生對實驗的了解和掌握。相反,小班教學(xué)可以確保每個學(xué)生都能
獨立地參與實驗,教師也不會再“分身乏術(shù)”,能親自指導(dǎo)更多
的學(xué)生進行實驗。例如生物教師可以與化學(xué)老師進行合作教學(xué),
共用實驗室,將一個班分成兩組,分別進行生物和化學(xué)實驗。不
但節(jié)約時間,更充分利用了實驗室教學(xué)資源。不斷優(yōu)化生物實驗
教學(xué)模式,提高教學(xué)質(zhì)量的根本保證。
(三)合理利用課余時間,向?qū)W生開放實驗室
生物實驗教學(xué)的目的不只在于對書本知識的演示操作,更關(guān)
鍵的在于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新新意識,實踐能力和開拓能力。實驗室的
重要重要作用不可忽視,是培養(yǎng)學(xué)生各種能力的重要基地。由于
學(xué)??陀^實際條件的限制,不能在課堂上提供更多的實驗設(shè)備。
學(xué)校要盡可能地安排學(xué)生進行課外實驗,合理有序地開放實驗
室。充分發(fā)揮實驗室資源優(yōu)勢,提高生物學(xué)實驗室資源的利用效
率。同時,激發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)生物的興趣。
(四)加強生物實驗室建設(shè),豐富圖書資源
進行生物實驗的過程中,不可避免地要消耗一些材料。長時
間使用一些設(shè)備,會造成磨損。校方要撥一定比例經(jīng)費用于及時
補充生物實驗急需的消耗性材料,修理和更新實驗器材。加強實
驗器材的管理,努力提高實驗的開出率。要盡力為生物實驗教學(xué)
和師生開展課外科技探究活動創(chuàng)造有利條件,豐富與生物學(xué)相關(guān)
的圖書資源,為師生的課外閱讀提供條件。
三、生物實驗的重要作用
生物實驗教學(xué)有助于培養(yǎng)學(xué)生觀察能力,實驗操作能力,分
析實驗?zāi)芰?。第一,觀察是學(xué)生從形象思維逐步過渡到抽象思維
的重要階段。教師在教學(xué)中可以借助放大鏡、顯微鏡等儀器,帶
領(lǐng)學(xué)生進行全面、細(xì)致的觀察,并及時記錄。通過這些觀察試驗
培養(yǎng)學(xué)生具有全面地、正確地、深入了解事物本質(zhì)特征的觀察能
力。第二,實驗學(xué)習(xí)的過程中,通過學(xué)生親自動手實踐,大大提
高了實驗操作能力。將原本枯唱乏味的理論知識,轉(zhuǎn)化為感官可
見的實踐實驗。培養(yǎng)實際動手能力和創(chuàng)造能力,從而最大限度的
發(fā)揮了良好的學(xué)習(xí)興趣。第三,實驗時,通過表解、圖釋記錄實
驗的結(jié)果,對實驗現(xiàn)象進行分析整理,找出實驗成敗原因,并能
解釋實驗現(xiàn)象,寫出實驗報告。教育學(xué)生辯證地看待實驗的成功
與失敗、教給學(xué)生進行實驗分析的一般方法、初步培養(yǎng)。
結(jié)語
一節(jié)生物實驗課能否成功進行,取得預(yù)想的教學(xué)成果。任課
教師起到了至關(guān)重要的作用。從備課,到講課,再到課后總結(jié),
每一個環(huán)節(jié)都要精心設(shè)計。在備課時,要盡量挖掘生物教材文字
中所隱含的實驗原理、裝置原理、和操作原理等。不落下任何實
驗知識。講課時,要運用多種教學(xué)模式,激發(fā)學(xué)生實驗興趣,鍛
煉學(xué)生思維。將生物理論知識和生物實驗教學(xué)相結(jié)合,二者相輔
相成, 使學(xué)生全面掌握生物原理和實驗內(nèi)容。 真正實現(xiàn)教的意義。
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關(guān)鍵詞:高中生物;實驗教學(xué);方法;教學(xué)模式
中圖分類號:G633.91文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B文章編號:1672-1578(2017)04-0139-01
實驗是高中生物科學(xué)的重要部分,良好的教學(xué)方法有助于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生自主進行問題探究,對提高學(xué)生的探究能力、分析問題能力與思考能力的幫助很大【1】。生物實驗教學(xué)目標(biāo)是讓學(xué)生掌握實驗操作技能,并具備良好的實驗態(tài)度,為提高生物實驗教學(xué)質(zhì)量奠定基礎(chǔ)。實驗是高中生物教學(xué)的重點,是提高整體教學(xué)水平的關(guān)鍵。本文就對高中生物實驗教學(xué)方法與教學(xué)模式構(gòu)建進行探討。
1. 高中生物實驗教學(xué)方法
1.1開放實驗的教學(xué)模式。在開放實驗的教學(xué)過程中,教師首先讓學(xué)生進行自主查閱資料,分析探究的知識,并擬定實驗方案【2】。教師可以讓學(xué)生對感興趣的知識進行探究,這樣能提高教學(xué)效率。這種實驗教學(xué)方法能發(fā)揮學(xué)生的主體地位,使學(xué)生自主進行探究,有助于提高學(xué)生的探究能力、分析問題、解決問題能力。在實驗設(shè)計過程中,學(xué)生針對某個方面進行實驗,之后進行分析與討論,對提高學(xué)生的生物素養(yǎng)發(fā)揮重要作用。
1.2啟發(fā)式教學(xué)模式。啟發(fā)式教學(xué)模式也可以稱為問題式教學(xué)模式,是根據(jù)教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生的實際情況設(shè)計具有啟發(fā)思維的問題,在探究問題時能擴展學(xué)生思維,激發(fā)學(xué)生探究的積極性,使學(xué)生的綜合能力得到提升。
這種實驗教學(xué)模式是將生物實驗中的觀察類、驗證類實驗轉(zhuǎn)化為探究式實驗,引導(dǎo)學(xué)生自主探究。一般采用的是部分探究方式展開實驗,比如,在"生物組織中還原糖的檢測"的實驗中,教材中采用的是蘋果或梨,并提供酒精燈、載玻片和滴管等來解決水浴問題,通過教師啟發(fā),大多數(shù)學(xué)生都能在短時間內(nèi)容掌握實驗操作技能。
高中生物實驗啟發(fā)式教學(xué)能夠充分調(diào)動學(xué)生的求知欲,為學(xué)生創(chuàng)設(shè)良好的教學(xué)氛圍,提高課堂教學(xué)的整體水平。作為一名生物教師,應(yīng)具備扎實的學(xué)科功底,并具備良好的語言表達(dá)能力,以此為構(gòu)建高效生物實驗課題奠定基礎(chǔ)。
1.3"三環(huán)六步"教學(xué)模式。這種實驗方法在高中生物實驗中的探究實驗中總結(jié)出來的教學(xué)方法。"三環(huán)"指的是探究問題、探究過程和探究評價。"六步"指的是教師操作的六個步驟:通過信息創(chuàng)設(shè)情境、指導(dǎo)設(shè)計篩選方案、輔導(dǎo)實驗操作難點、糾正錯誤指導(dǎo)總結(jié)、激勵評價實踐探究、反思升華拓展試驗。學(xué)生也需要進行六個步驟的操作:根據(jù)信息提出問題、進行假設(shè)的實驗設(shè)計、自主實驗獲取數(shù)據(jù)、討論分析推導(dǎo)結(jié)論、交流互評展示成果、再次提出問題延伸探究。
這種實驗教學(xué)模式具有一定的優(yōu)點,教師和學(xué)生在進行實驗操作時具有一整套相對完備的"規(guī)章制度",教師與學(xué)生可以根據(jù)這一模式展開實驗,提高實驗教學(xué)質(zhì)量。
2.高中生物實驗教學(xué)模式構(gòu)建的實際應(yīng)用
2.1創(chuàng)設(shè)情境,激發(fā)學(xué)生的求知欲。生物學(xué)科是一門綜合性課程,通過創(chuàng)設(shè)情景,能夠使激發(fā)學(xué)生興趣,使學(xué)生自主進行探究,主動參與到探究和討論的過程中【3】。
比如,在高中生物" 細(xì)胞膜--系統(tǒng)的邊界"中,教師可以根據(jù)這一內(nèi)容設(shè)計一個小實驗:準(zhǔn)備兩個小燒杯,一個燒杯中裝有熱水,另一燒杯內(nèi)裝有自來水,之后再兩個燒杯內(nèi)各加入一朵小紅花。這時讓學(xué)生觀察實驗結(jié)果,并說出該實驗說出該實驗現(xiàn)象說明了什么?學(xué)生通過分析討論得出:"是熱水使細(xì)胞破裂、從而使里面的物質(zhì)流出來……"這種模式充分調(diào)動學(xué)生的積極性,使學(xué)生主動參與問題探究。
2.2問題式實驗教學(xué)。在生物實驗教學(xué)中,根據(jù)教學(xué)內(nèi)容設(shè)計問題,激發(fā)學(xué)生的探究欲望,以此使學(xué)生主動進行問題探究【4】。在這種模式教學(xué)中,教師首先應(yīng)提出問題,接著將學(xué)生分為各個小組進行分析討論,學(xué)生在這個過程中通過歸納假設(shè),收集相關(guān)資料,對問題進行驗證,最終解決問題。問題式實驗教學(xué)主要是以班級為主展開教學(xué),當(dāng)前問題實驗教學(xué)模式在高中生物實驗教學(xué)中得到良好的應(yīng)用效果,有效提高教學(xué)質(zhì)量。
3.結(jié)語
總而言之,隨著教育改革的不斷深入,教學(xué)模式發(fā)生了很大變化,打破了以往傳統(tǒng)的教學(xué)方式,逐漸走向多元化。高中生物實驗教學(xué)模式也得到不斷推進,高效的實驗教學(xué)逐漸受到重視。在教學(xué)中采用開放實驗教W模式、啟發(fā)式教學(xué)模式、"三環(huán)六步"等教學(xué)模式,為提高教學(xué)質(zhì)量奠定良好基礎(chǔ),有效激發(fā)可學(xué)生的興趣,使學(xué)生主動進行問題探究,提升學(xué)生的分析問題、解決問題能力。
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