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摘要:根據2017年版《普通高中課程標準》的相關解讀,高中教育階段的生物學課程是一門以提高學生生物學核心素養為宗旨的學科課程。而高中生物學是一門以實驗為基礎的自然學科,通過“生態課堂”模式的呈現,可引導學生進行實驗改進與創新,培養學生生物學科素養,從而體現生物學科價值。
高中生物學是一門以實驗為基礎的自然學科,平時的教學離不開實驗。實驗教學是生物學課程的靈魂,是生物學教學創新實踐的試金石,更是促成學生達成生物核心素養的重要法寶。教學實踐證明,生物學實驗教學,不能再停留在原先的重概念略實驗、看過程輕能力、重驗證輕探究上了,教師應該啟發學生科學思維、培養學生科學精神、激勵學生動手開展更有意義的實驗改良和創新實驗。眾所周知,“生態課堂”的核心理念是:尊重、喚醒和激勵生命。“生態課堂”與傳統生物課堂教學模式截然不同,它強調學生的健康成長,努力適應學生的個性發展,成為理想課堂,為學生的全面發展奠定基礎。通過研究“生態課堂”的原則,我發現“生態課堂”與生物實驗教學的改進與創新的目標是吻合的。因此,將“生態課堂”教學模式應用到生物實驗教學中,定會使實驗課堂展開新的局面,達到新的成效。
一、應用“民主平等”原則
這里的“平等”不僅包括生生平等,還包括師生平等。一些學校的生物實驗教學現狀是,實驗設施落后、教學觀念陳舊、實驗教學方法乏味單一。再加上高中生物課程任務較重,為了避免學期末出現搶時間、趕進度的情況,很多時候生物實驗課搖身一變,就演變成了教師的實驗過程和結果的匯報課。這樣的長期下來,師生潛意識中就認為高中生物考點只要大家按考試要求記憶一些實驗結論和注意事項,然后默寫出來就行了。到最后,我們學生的思維都被固化,成為死記硬背的書呆子。這樣的教學,是毫無培養想像力和創新力意義的。因此,教育各層次都應當響應新形勢要求,加大生物實驗室建設、設施設備要投入,改變傳統觀念,認可實驗教學的價值,不能只求結果和結論,要重視實驗過程,目的是使師生在實驗過程中體會到動手實驗的樂趣和必要性。
二、應用“自然和諧”原則
在平時的交流中,我了解到很多學生不熱衷實驗的原因主要兩方面:(1)平時考試的內容,基本上都在教材中找到答案,已知結果和結論,還去做實驗,是浪費時間。(2)有些實驗操作較繁瑣,不知該怎樣動手實驗。教學中,我們不能讓實驗課成為雞肋,更不能讓它成為學生的負擔課。生物學作為一門自然學科,實驗是個很重要的環節,師生不愿進行實驗是教學不和諧的表現。在求知的過程中,實驗就是個探索、尋求的過程,而我們不應該僅僅關注結果和結論,而忽略對學生情感態度、價值觀方面的教育。而生態課堂追求的是富有生命活力的教學,遵循著“以生定教、先學后教、能學不教、以學促教”的原則。教師要學會放手、相信學生,讓學生有質疑和求知的需求,讓學生懂得尊重、敬畏和熱愛生命,從而更加自主探索生命奧秘。
三、應用“自主與合作”原則
根據新課程標準要求,實驗教學以學生為主體,學生是參與實驗的主體,鼓勵學生主動參與制定實驗計劃和方案,鼓勵教師將學生學習的自主權還給學生。生態課堂不是傳統課堂的滿堂灌,教師要改變以往實驗教學模式,要先研究教材,再按照學生的認知水平確定教學方案,并運用符合學情的教學方法。例如,學生進行實驗前,可以先完成教師設計好的導學案,做到先交后教。導學案主旨是引導學生的自主地去學。導學案的編制應包括整個教學過程,包括學生自學、授課、教學效果驗證和方案總結完善等四個部分。進行實驗教學時,鼓勵學生自主分組實驗,相互學習,教師堅持做能學不教。實驗結束時,要求學生及時匯報和分析,教師做好反思,以學促教。
四、應用“探究與生成”原則
現用教材中的實驗大多是經典實驗、驗證性實驗,我們按照教材提供的材料、原理、方法等進行實驗,多數結果是顯著的。但是這樣的實驗,卻缺乏對學生知識的遷移和創新能力的培養。改進實驗材料,只要掌握實驗的原理和實驗目的,實驗材料的選擇可以因地制宜、因時制宜。其實在探究和改進實驗材料的過程中,我們能夠發現一些實驗效果好實驗材料和操作性強的實驗步驟,教師要鼓勵學生積極開發新的實驗資源。實驗結論的形成,先是大膽猜想,再產生假說,最后進行驗證的。而改進實驗方式,可嘗試將驗證性實驗改為探究性實驗,由檢測已知的過程變成在探索未知的過程,給學生親自參與知識構建的過程。實驗教學中,對教材中的部分實驗進行改進和創新,可以培養學生的創新能力,顯著提高實驗效果。例如,高中生物必修一(人教版)第五章第四節“綠葉中色素的提取和分離”是個驗證性實驗,可以改進為一系列探究性實驗。該實驗通過對實驗材料、畫濾液線法和層析法改進等環節進行改進和創新后,使學生對這實驗產生濃厚的興趣,也激發他們的質疑能力和合作精神。
五、應用“開放與選擇”的原則
高考改革即將來臨,學校將要圍繞學生的需求進行多種課程建設。學生自主選課是必然的,而生物學科作為一個綜合學科,相信選擇生物學科的學生應該不少。生物學科很適合跨學科融合,重視STEM,就是融入科學、技術、工程和數學教育等。生物有些實驗會存在材料采集難或反應速度慢,持續時間過長等客觀情況,甚至有些實驗在普通條件下是難以進行的。因此,教師可以鼓勵學生嘗試使用新實驗材料、方法或新儀器來消除教材實驗中的弊端,縮短實驗前后耗時,簡化實驗、優化實驗。平時,教師要積極開發地方課程、校本課程,以本土資源為依托,廣泛應用到實驗中。例如,在學習高中生物必修三(人教版)“生長素的發現過程”時,大家會發現達爾文、溫特等科學家選用的金絲雀虉草、燕麥等實驗材料在本地是很難找到。如果改用玉米、黃豆等種子進行實驗,實驗就容易進行了,也能獲得較好的實驗效果。在課堂內外,我們都可以引導學生積極參與和合作創新,應用物理知識和儀器進行研究、用數學方法進行統計、繪圖等。當學生逐漸發現生物學科其實是很多個學科的交聯點時,他們也能大大提高解決復雜問題的能力。
六、應用“多元的評價方式與個性發展”原則
由于學生的認知水平和理解水平存在差異性,在實驗過程中學生的表現會參差不齊。教師要尊重學生的個性差異和創造能力,要對學生進行正面評價,要以鼓勵為主。教師在設計實驗導學案時,可根據實際設置一定的難度梯度的實驗,分為基礎探究實驗和進一步的拓展探究實驗,從而檢測學生不同層次的認知。小組實驗和個人實驗的評價有所不同,學生操作技能和實驗結果呈現的評價也有所不同。在建立評價內容多元化、評價方式多樣化的評價體系中,我們一貫提倡在評價方式上,既要注重終結性評價,更應注重過程性評價和學生自我評價。總之,評價的最終目的是為學生更好地認識自己的知識構建情況,培養學生綜合能力,更好地為學生未來指明方向。今后的教育總趨向是為實現學生能自主選擇發展方向、能為學生差異發展、個性發展創造機會、提供平臺。我們通過“生態課堂”教學模式實踐初步證明,它是遵循學生身心發展規律的,是符合當今教學的要求的,相信不久的將來它會成為今后高中教學新常態,助力學生多樣化發展。
作者:梁小麗 單位:廣東省湛江市遂溪縣第三中學