前言
《新课标》明确提出:培养学生正确的生命观念,形成科学思维习惯,掌握科学探究的思路和方法,能够以生物学的知识为基础,担负起相应的社会责任,这就是生物学课程应该努力的目标[1]。另外,生物还应注重学生的实际操作,注重学生的实际体验,注重学生的主动参与和动手能力的提升。同时,在教学建议中,也指出了实施生物学科核心素养的关键在于积极地开展具有探索性特征的学习活动。实验是高中生物学的一个重要内容,它既是对生物学知识的简单展示和扩展,又是利用实验的直观现象,把生物学的知识以符合学生的认识规律的形式呈现出来,既能提高学生的学习兴趣,又能激发学生的好奇心。最重要的是,在实验设计、预测结果、规范的动手实践等方面,可以更好地促进学生的科学思维、科学探究能力、实践操作能力的培养。
一 高中生物教学中存在的问题
(一)知识的“输入”与“输出”存在问题
由于传统的教育方式与现代教育目的的不协调,导致了生物学学科的知识“输入”和“输出”的矛盾越来越突出:一方面,教师要让学生“输出”复杂而深刻的生命观念、科学思维等学科知识,并具有解决问题的能力;另一方面,教师对知识进行了客观事实与主观情绪的分解,对知识进行了单一层次的“输入”,导致了知识生成的动力来源日益干涸[2]。如果学生在“输入”时没有与现实环境直接或间接接触,感受到知识的主客观结合,进行科学探索和经验,那么就导致了生物学知识的“输入”和“输出”的分离:学生们不理解科学家为何进行这样的科学额研究,也不知道他们是怎样进行科学研究的,这样学生就会对生物学的价值和意义感到迷茫。
(二)学生获得知识呈碎片化
传统的教学方法注重学生对较低的认知层面的知识的掌握,而老师的简单归纳所形成的表象、形式化的知识结构,只能帮助学生记忆,而不能完整地构建他们的知识结构。在这样的教学模式下,学生所获得的知识依然是零散的、没有内在结构的,不能从生物学的“宏观和微观、整体和局部”的角度来考察当前所学的知识也很难将现有的知识与未来的知识联系起来[3]。所以,如果在有限的学习时间内,知识的传递不能使学生在有限的学习时间内建立起逻辑关系,知识必然会随着时间的流逝而消退,从而影响到学生的专业素养和生物学的教学价值,从而违背培养未来学习者的目的。
二 高中生物学生实践操作能力提高的策略
(一)积极创设情境开展实验,锻炼操作能力
绝大多数的高中生物学科的实验,都是由专业的研究者、学者、科学家们,在漫长的时间里经历了无数次的失败才凝聚成的成功经验[4]。所以,在日常的实验教学中,首先抛出操作中面临的问题,引导学生思考主动想办法,然后分享前人总结的经验,从而在一定程度上巩固和加强学生对实验的理解。例如,在叶绿体色素的提取与分离实验过程中,老师要求学生剪下10公分长的滤纸,先提出问题:滤液细线应划在哪里?为了保证色带扩散为四条平行应怎样操作?能否连续划线?画线过宽会导致什么结果?若色素带颜色过浅是什么原因导致的?等一系列的问题,让学生主动思考并在实验中探索,最终得到正确的认知。在此过程总培养了学生主动思考,主动探究的思维习惯,同时也锻炼动手能力。
(二)通过模型构建培养学生科学思维和创新能力
观察力、想象力和创造力的培养都能够使学生的创新能力得到进一步的提升。通过模型的构建,不但能有效地提高学生的实际动手能力,而且能使学生对生物知识进行更深层次的理解,形成系统化的知识体系还是锻炼其创新能力[5]。比如:模型中的概念模型,可以将小的概念串联并将知识之间的联系通过箭头的形式联系,形成一个完整的知识框架后,就不会存在知识碎片化。
再如:物理模型的应用。在DNA分子的结构一节中,引导学生利用教具一步步由构建核苷酸的模型,到构建一条链的模型 ,然后根据DNA衍射图构建双链DNA,再这个过程中学生一直在动手并思考如何使DNA满足条件又能保持稳定,在不断探索后得到正确的DNA双螺旋模型。在这一节中,学生跟随科学家的脚步,一步步探索并思考,使得思维得到锻炼也在实物操作中有了具象的理解。课后可组织同学用不同的材料进行DNA分子的模型建构,也是一种创新的过程。这样一节课可使学生其观察力、想象力以及动手操作等方面的综合素质都得到提升及训练,并且有助于学生科学思维等核心素养的养成。
(三)通过实验设计培养学生的科学探究能力
从有关的调查来看,大部分高中学生对实验结果过分重视,忽视了对整个实验过程进行有效的分析,也没有对实验的失败原因进行归纳和总结。从客观的意义上讲,进行生物实验是对已学到的知识的有效运用,是以学生所学的课本为基础的一项学习活动[6]。对高中生物实验进行分析,其主要的流程就是:对实验原理的分析与理解、对实验材料的选择,实验变量的分析、操作步骤进行分析,结果分析等。通过实验的设计,能在一定程度上提高学生的思考能力、分析能力、解决问题的能力等,从而提升他们的实践操作能力。所以在面对探究性实验时,可以采取,课前问题引导、课中学生的实验设计交流与分析、实践操作、总结反思等流程完成,学生的参与度高,思维得到充分锻炼,思维严谨性也可以在分析交流中得到完善从而使探究能力得到提高。
(四)通过生活实例,培养知识应用能力
教师可以尽量多的选择生活中的实验材料融入学科学习中,让学生学习的知识能够解决现实中的问题。如在必修三第四章生长素的生理作用一节中“探究生长素类似物促进扦插枝条生根的最适浓度”学习过理论知识后,寻找生活周边的枝条比如天竺葵或者水仙等实验材料,购买生根粉,有学生培养看哪一组植物生长的好,并分析原因等。已经生根的材料在观赏性方面有很高的价值,学生也会从中得到学有所用的价值。
三 结束语
综上所述,生物教师通过创设情境开展实验、模型构建、实验设计以及生活实例,都能够有效提升学生的实践操作能力,让学生基于自身的体验进行知识的学习。但是,一线教师也应当认识到,真正地实践操作能力的提升,绝不是简单地依靠上述活动就可以彻底实现的,必须经过一个长期创建积累的过程。因此,高中生物教师应当继续创新教学手段,并在实际的应用中积累经验,在建构完整体系中逐渐提升学生们的实践操作能力。
【参考文献】
[1]王建业.浅谈高中生物教学中科学探究能力的培养[J].科学咨询(教育科研),2020(03):240.
[2]师亚莉.高中生物教学中启发式教学方法的巧用探讨[J].科技资讯,2019,17(31):155+157.
[3]高悦.高中生物探究性教学的现状及对策——以对联盛中学的调查研究为例[J].西部素质教育,2017,3(14):201-202+205.
[4]辛雯静.在高中生物教学中运用探究性教学模式所面临的困难及其对策[J].西部素质教育,2017,3(04):230.
[5]刘馨.高中生物教学中开展探究性学习面临的困难及对策[J].生物技术世界,2019(05):124.
[6]刘晓霞.兴趣培养与实验教学在高中生物素质化教学中的应用[J].生物技术世界,2018(12):87.