高中生物實驗教學與學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的研究

王洪振　劉淑華　程軍

[摘要]高中生物實驗教學是高中生物教學中的薄弱環(huán)節(jié)。高中生物實驗教學的現(xiàn)狀是重理論、輕實踐，因此要更加強調(diào)高中生物實驗教學的重要性。在此基礎(chǔ)上，分析了導致高中生物實驗教學現(xiàn)狀的原因，探討了如何在高中生物實驗教學改革中注重培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。

[關(guān)鍵詞]高中 生物實驗 教學改革 創(chuàng)新能力

[中圖分類號]G633.91[文獻標識碼]A[文章編號]1674-6058（2015）02-0115

經(jīng)濟社會的快速發(fā)展對創(chuàng)新型人才的需求越來越大，培養(yǎng)創(chuàng)新型人才是基礎(chǔ)教育和高等教育的共同使命。[1]高中階段是創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的重要階段，如何在高中生物實驗教學中培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力已成為現(xiàn)代中學生物教學改革的一個重要課題。本文在強調(diào)高中生物實驗教學重要性的基礎(chǔ)上，分析了高中生物實驗教學的現(xiàn)狀，并著重提出加強高中生物實驗教學改革，培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的幾點做法。

一、高中生物實驗教學的重要性

首先，生物學是一門以實驗為主的自然科學，生物實驗是生物教學內(nèi)容的重要組成部分，是生物教師實施直觀教學的重要手段，也是學生學習的重要內(nèi)容和有效的學習方式。通過生物學實驗，可以使學生獲得必要的感性認識，有利于學生理解和掌握生物學基礎(chǔ)知識，掌握基本的實驗方法和技能，進一步培養(yǎng)學生觀察、思維和獨立進行實驗操作以及獨立解決生物學問題等各方面的能力，還能培養(yǎng)學生嚴肅認真的科學態(tài)度。高中時期，正是學生動手能力、實踐能力發(fā)展的高峰期，高中生物實驗教學對于培養(yǎng)學生這方面的能力有著深遠的影響。

其次，《普通高中生物課程標準（實驗）》對高中生物實驗教學提出了更高的標準和要求。該課程標準是高中階段生物實驗教學的基本依據(jù)，強調(diào)展示知識的產(chǎn)生、形成、發(fā)展與創(chuàng)新的過程，即高中生物教學必須高度重視實驗教學。與之配套的新教材增加了實驗項目，為學生提供更多類型、更加多樣的實驗探究的機會，將實驗教學的重要性提高到更加突出的地位。

二、高中生物實驗教學的現(xiàn)狀及原因

在應試教育思想的影響下，當前的高中生物實驗教學還存在講實驗、背實驗、模仿實驗等現(xiàn)象。這既使得實驗教學應有的魅力喪失殆盡，也使得生物實驗沒有在教學活動中發(fā)揮出應有的功能。分析這種現(xiàn)象產(chǎn)生的原因，主要有以下幾個方面。

首先，有的教師教育觀念沒有轉(zhuǎn)變，對實驗教學不夠重視。在高考指揮棒的引導下，雖然教材中設(shè)置了觀察、調(diào)查、驗證、探究等多種類型的實驗開展模式，力求多途徑地鍛煉學生的思維和培養(yǎng)學生的能力，可實際中大多數(shù)高中生物教師多年的授課習慣使他們更愿意講實驗，認為講實驗有利于學生掌握實驗要點，提高教學效率，這樣就很難培養(yǎng)學生的實驗設(shè)計和思維能力。也有的生物教師只是簡單地讓學生重復模仿實驗，缺乏對實驗的創(chuàng)新和探究意識，所以造成學生對實驗喪失探究興趣。

其次，學生對實驗課的態(tài)度不端正而影響實驗課的效果。目前，大多數(shù)高中生對開展生物實驗的意義及目的認識不明確，學生對實驗課的重視程度不夠，有各種不同的不良心理表現(xiàn)。[2]如在高中生物實驗課堂上，有些學生懷有懶惰心理，不愿意投入過多精力去思考、探究和動手操作。這些學生依然奉行“背實驗”這一“捷徑”，沒有探究生物實驗的欲望。

第三，現(xiàn)有高中學校的生物實驗教學條件參差不齊。雖然近年來各類高中學校的生物實驗條件大為改善，但大多數(shù)學校依然不能完全滿足高中生物實驗開展的要求。有的高中是由于缺乏儀器設(shè)備，藥品短缺，也有的高中是因為缺少專業(yè)的師資。

三、加強高中生物實驗教學改革，培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力

首先，教師要轉(zhuǎn)變教學觀念，加強對高中生物實驗教學重要性的認識，注重培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。這不僅需要各級教育行政部門和教研部門加大對高中生物教師的培訓，也對高中生物教師自身的實驗技能提出了更高的要求。高中生物教師不僅要認真學習相關(guān)的課程文件和《普通高中生物課程標準（實驗）》，理解新的課程理念和課程要求，更新教學觀念，而且要結(jié)合地區(qū)、學校和學生的實際，創(chuàng)造性地進行實驗教學，更加注重培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。這就要求教師本身就應具備創(chuàng)新精神，創(chuàng)造出適于創(chuàng)新的教學環(huán)境。高中生物實驗教學在每個細節(jié)都可以進行創(chuàng)新，小到實驗材料的選取、實驗程序的改進，大到課堂實驗教學模式的改革、實驗項目的創(chuàng)新。[3-5]可以說，高中生物實驗教學改革的關(guān)鍵在教師。因此要鼓勵教師改變教學觀念，充分發(fā)揮教師的主導作用和創(chuàng)新精神。

其次，改革高中生物實驗評價方式，注重培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。實驗評價是教學過程中不可缺少的環(huán)節(jié)，作為影響教學質(zhì)量和學生學習積極性的重要因素之一，實驗評價不管是對教師的教，還是學生的學，均具有重要的引導作用。通過對學生實驗技能的評價，可以了解學生對實驗掌握的程度，發(fā)現(xiàn)實驗教學中的缺陷，通過反饋，為改進實驗教學提供依據(jù)?，F(xiàn)階段對學生實驗的評價主要采用紙筆測驗的方式，尤其是近年來全國各省生物概念圖教學模式的應用探討

3.教學目標

通過概念圖的制作讓學生在認知沖突中加深對相關(guān)概念的理解，感受概念的轉(zhuǎn)變過程，拓展思維能力，形成知識體系。通過小組合作探究的方式培養(yǎng)學生團隊合作意識，增強自主探究的學習能力。

4.教學過程

（1）呈現(xiàn)教學內(nèi)容，探知前概念

情境：在學生的學習基礎(chǔ)上，教師提供圍繞本節(jié)教材中的核心概念制作的卡片，具體如下：

任務(wù)1：小組討論，用自己的語言表述概念的含義。

發(fā)現(xiàn)1：學生對交配有些認識，但很難區(qū)分自交和雜交。如自花傳粉是自交，異花傳粉就是雜交。

發(fā)現(xiàn)2：學生對生物性狀的理解存在偏差，性狀都是可以直接觀察的。對于相對性狀的解讀認為是反義詞。

發(fā)現(xiàn)3：學生會寫基因型和表現(xiàn)型，但區(qū)分和運用存在一定的困難。

（2）引起認知沖突，促進概念轉(zhuǎn)化

情境：在完成任務(wù)1的基礎(chǔ)上，教師介紹概念圖的構(gòu)圖要求。

任務(wù)2：思考相關(guān)概念之間的聯(lián)系，用連線連接，并在連線上寫上連接詞。小組合作嘗試構(gòu)建的概念圖如下。

圖1圖2圖3發(fā)現(xiàn)1：學生在構(gòu)建概念圖時采取的方式多樣，表示節(jié)點的概念是用圓圈或其他圖形表示，連線方式也是多樣化，用彎曲的曲線或是用色彩區(qū)分等。雖然缺失概念圖的標準，但也體現(xiàn)了學生的一些創(chuàng)意。筆者認為能讓學生樂在其中、思考在其中的教學都是有效的。

發(fā)現(xiàn)2：學生在建構(gòu)概念圖的過程中出現(xiàn)問題，產(chǎn)生了很多的問題。如基因型相同，表現(xiàn)型一定相同嗎？性狀分離一定要相對性狀同時體現(xiàn)嗎？什么時候會出現(xiàn)性狀分離？……學生的問題很多，利用概念構(gòu)圖活動能引發(fā)學生積極思考，啟發(fā)學生的思維，來自教師的提示、教材內(nèi)容、自己的前概念、同學的認知及多角度的沖突讓學生有了更多的思考，對知識的學習有更深刻的體會和感悟。這樣能讓學生產(chǎn)生問題的教學難道不高效嗎？

最終在師生、生生共同合作下完成如圖4和圖5的概念圖。

圖4圖55.適時評價，鼓勵和表揚添光彩

教學實踐中，筆者發(fā)現(xiàn)鼓勵和表揚能給予學生很多積極的正能量，更能讓學生主動參與到教學活動中來。因此，概念圖教學的評價應該多元化。

（1）評價的形式多元化

總結(jié)性評價和形成性評價相結(jié)合。利用概念圖教學模式進行教學時，既要關(guān)注學生學習成果（構(gòu)建的概念圖）的評價，又要重視學習過程（構(gòu)圖過程）的評價。針對每兩個節(jié)點之間的連線所產(chǎn)生的命題要認真斟酌，挖掘?qū)W生的思維，多給予鼓勵和表揚。

教師評價和學生評價相結(jié)合。教師評價側(cè)重整體表現(xiàn)，如構(gòu)圖技能、合作與探究能力、參與熱情等方面。學生評價包括自我評價和小組成員相互評價，學生評價側(cè)重學生對自己的概念的轉(zhuǎn)化的認同感和同伴之間的合作意識等方面。

（2）評價的對象多元化

概念圖教學模式的評價對象主要是概念圖，但也可以對教學過程是否達到教學目標，按照三個維度來進行評價。按照概念圖制作的要求可以對不同概念圖給予一定的評價，如節(jié)點之間連線是否有意義，是否體現(xiàn)層級結(jié)構(gòu)等方面。筆者認為，不同的概念圖反映的是不同的構(gòu)圖思維，撇開標準，只要連線有意義，產(chǎn)生的命題科學都應該給予表揚和鼓勵。

三、教學反思

利用概念圖教學模式進行概念教學有很多亮點。一方面概念圖以可視化的圖形呈現(xiàn)給學習者相關(guān)的概念之間的聯(lián)系，能清晰展現(xiàn)相關(guān)概念之間的意義建構(gòu)，幫助學生形成完整的概念體系；另一方面，通過概念圖建構(gòu)活動充分調(diào)動學生的學習積極性，拓寬知識視野，發(fā)展生物思維，培養(yǎng)學生的合作意識和溝通能力。但也存在一些不足，概念圖的建構(gòu)活動需要時間，教師對教學過程的控制、教學內(nèi)容的選擇以及學習環(huán)境和師生關(guān)系的和諧等方面都存在一些困難，利用概念圖教學模式進行概念教學還有待進一步優(yōu)化。

參考文獻

[1]鄭魏.利用概念圖促進概念教學的教學模式研究[D].吉林：吉林大學，2011.

[2]趙海麗.概念圖在學科教學中的應用研究[D].金華：浙江師范大學，2006.

（責任編輯黃春香）