提升中學(xué)生物學(xué)教師實(shí)驗(yàn)教學(xué)能力的應(yīng)對(duì)策略

黃翠香

摘 要 通過(guò)例析中學(xué)生物學(xué)教師實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和操作技能比賽試題，對(duì)比賽過(guò)程中參賽教師所存在的實(shí)驗(yàn)問(wèn)題進(jìn)行剖析，來(lái)探究提升中學(xué)生物學(xué)教師實(shí)驗(yàn)教學(xué)能力的應(yīng)對(duì)策略。

關(guān)鍵詞 中學(xué)生物學(xué)教師 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及操作技能 實(shí)驗(yàn)教學(xué)能力

中圖分類號(hào) G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 B

中學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的順利實(shí)施，離不開(kāi)一線生物學(xué)教師實(shí)驗(yàn)教學(xué)能力的提升。在實(shí)際的教研活動(dòng)中，教研部門往往通過(guò)開(kāi)展實(shí)驗(yàn)研究和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)等活動(dòng)，鼓勵(lì)教師參與各類實(shí)驗(yàn)技能比賽，以提升中學(xué)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的整體水平。下面以一道實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和操作技能比賽試題為例，探究如何提升中學(xué)生物學(xué)教師的實(shí)驗(yàn)教學(xué)能力。

1 生物學(xué)實(shí)驗(yàn)試題與方案分析

1.1 試題展示

試題內(nèi)容：請(qǐng)?jiān)?0 min內(nèi)，根據(jù)所給實(shí)驗(yàn)材料和用具，完成實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)和操作后，將觀察結(jié)果呈現(xiàn)給評(píng)委確認(rèn)，再根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果判斷A和B兩種植物所屬的植物生態(tài)類型即陰生植物、陽(yáng)生植物和耐陰性植物，并表述結(jié)果及其分析過(guò)程。

1.2 試題分析

該試題考查的是通過(guò)植物葉的組織結(jié)構(gòu)特點(diǎn)來(lái)判斷植物的生態(tài)類型，需要在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成以下3個(gè)方面的內(nèi)容：① 寫出實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)；② 準(zhǔn)確完成實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程；③ 表述實(shí)驗(yàn)結(jié)果及其分析。

1.2.1 實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)

實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)1：通過(guò)徒手切片法完成植物葉片A和B的臨時(shí)裝片制作，再通過(guò)顯微鏡觀察A和B兩種葉片的組織結(jié)構(gòu)，根據(jù)葉的結(jié)構(gòu)特征如表皮組織及葉肉組織的分化程度、葉的外部結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，判斷出植物A和B的生態(tài)類型。

實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)2：通過(guò)雙刀片法完成切片，其他同方案1。

1.2.2 實(shí)驗(yàn)操作步驟

方案1：① 將馬鈴薯塊莖切成長(zhǎng)方體小塊，以此作為支持物。把A和B葉片切成小的長(zhǎng)方形，夾在馬鈴薯小塊的切縫中。② 左手捏緊夾著葉片的支持物，右手拿刀片，向自己身體方向連續(xù)水平斜向拉伸，可重復(fù)多次切取薄片。③ 用毛筆把切下的薄片輕輕刷到盛有清水的培養(yǎng)皿中。④ 用毛筆挑選厚薄適中的薄片，放在已滴有一滴清水的載玻片上，制成臨時(shí)裝片A和B。⑤ 在顯微鏡下找到清晰的視野，觀察葉的結(jié)構(gòu)。

方案2：① 將A或B葉片平放在載玻片上，用手指壓住葉片。② 右手捏緊并排的兩片雙刃刀片，沿和主脈垂直的方向切割材料。③ 每切一次后將刀片放入盛有清水的培養(yǎng)皿中沾水一次，將切下的葉片薄片放入培養(yǎng)皿中。實(shí)驗(yàn)操作步驟④、⑤同方案1。

1.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及其分析

① A葉片的葉肉組織分化明顯，柵欄組織發(fā)達(dá)且細(xì)胞呈長(zhǎng)柱形、排列緊密且層數(shù)多、較海綿組織厚度大，外部形態(tài)特征中葉片較厚、表皮有角質(zhì)膜和毛被等附屬物，A植物為陽(yáng)生植物。

② B葉片的葉肉組織分化不明顯，組織內(nèi)細(xì)胞排列松散、層數(shù)少，外部形態(tài)特征中葉片較薄、表皮光滑無(wú)角質(zhì)膜和毛被等附屬物，B植物為陰生植物。

2 對(duì)生物實(shí)驗(yàn)命題立意、特點(diǎn)及操作預(yù)期的思考

2.1 試題命題的立意

試題的考點(diǎn)在于植物葉片的臨時(shí)裝片制作、葉的橫切結(jié)構(gòu)顯微觀察、判斷植物的生態(tài)類型，旨在考核教師的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力、基本的實(shí)驗(yàn)操作技能以及運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力等。實(shí)驗(yàn)的手段和方法是教師們較熟悉的部分，但知識(shí)的遷移是難點(diǎn)，如葉片的哪些結(jié)構(gòu)特征是與其生存環(huán)境相適應(yīng)的？這需要教師運(yùn)用已有的專業(yè)知識(shí)進(jìn)行解答。考點(diǎn)的設(shè)置讓教師既熟悉又陌生，這恰恰是試題設(shè)計(jì)的精妙所在。通過(guò)此類活動(dòng)，推動(dòng)教師積極開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究，以促進(jìn)中學(xué)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平的提升。

2.2 試題本身的特點(diǎn)

本題作為初中生物學(xué)教師的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和操作大賽的考題，其實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思想源于蘇科版《生物學(xué)》教材中“觀察植物葉片的結(jié)構(gòu)”探究活動(dòng)內(nèi)容，實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖峭ㄟ^(guò)植物葉的組織結(jié)構(gòu)特點(diǎn)判斷植物的生態(tài)類型。

試題涉及的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容都是教師所熟悉的。但如何把植物葉的形態(tài)解剖特點(diǎn)與其所生存環(huán)境的適應(yīng)性進(jìn)行綜合分析和思考，以對(duì)植物的生態(tài)類型做出正確的判斷，這有一定難度。試題的設(shè)計(jì)體現(xiàn)了立足于教材且高于教材，注重專業(yè)知識(shí)與實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ο嘟Y(jié)合的設(shè)計(jì)理念。

2.3 試題的預(yù)期與實(shí)測(cè)

本試題偏重于實(shí)驗(yàn)技能的考查與生活實(shí)際問(wèn)題的解決，是一道知識(shí)遷移性很強(qiáng)的開(kāi)放性試題。根據(jù)試題要求，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)教師需要審題、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，完成實(shí)驗(yàn)操作和結(jié)果分析。由于實(shí)驗(yàn)的研究對(duì)象是兩種不同的植物葉片，如何有序精準(zhǔn)地完成實(shí)驗(yàn)操作，這要求參賽者具備熟練的實(shí)驗(yàn)操作技能。此外，如何克服心理緊張等臨場(chǎng)因素對(duì)參賽者的挑戰(zhàn)更大。

實(shí)驗(yàn)的預(yù)測(cè)是大多數(shù)參賽者能夠較準(zhǔn)確地完成的實(shí)驗(yàn)操作，但準(zhǔn)確判斷結(jié)果會(huì)有些難度。實(shí)際比賽過(guò)程中，參賽教師都給出了合適的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案，但選擇方案2的選手很少；雖然部分選手在實(shí)驗(yàn)的操作上出現(xiàn)了一些問(wèn)題，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果錯(cuò)誤或結(jié)果分析不正確，但大多數(shù)選手都在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成了比賽試題。

3 認(rèn)識(shí)和解讀生物實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中存在的問(wèn)題和誤區(qū)

實(shí)驗(yàn)技能比賽試題既立足于平時(shí)的知識(shí)積累又注重知識(shí)的應(yīng)用，思維遷移跨度大，具有一定的區(qū)分度。比賽過(guò)程中，大部分參賽教師基本操作規(guī)范且符合要求，但也有選手出現(xiàn)了各種錯(cuò)誤的實(shí)驗(yàn)操作。現(xiàn)將主要問(wèn)題分析如下。

3.1 實(shí)驗(yàn)操作動(dòng)作的完成不夠準(zhǔn)確

在切片時(shí)，為了獲取薄片要求選手使用臂力連續(xù)向自己身體方向水平斜向拉伸，且拉伸過(guò)程中使用的是臂力而不是腕力，而很多參賽教師操作中依靠的是腕力。還有的參賽教師實(shí)驗(yàn)操作動(dòng)作沒(méi)有嚴(yán)格按照要求進(jìn)行橫切，導(dǎo)致切取的薄片中不含主脈的維管束結(jié)構(gòu)，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

3.2 實(shí)驗(yàn)操作的步驟還不夠規(guī)范

在使用雙刀片法切取薄片時(shí)，有的參賽教師連續(xù)橫切，選不出足夠薄的切片。原因就是他們沒(méi)有按照規(guī)范步驟來(lái)操作，即每切一次材料后，刀片放入培養(yǎng)皿內(nèi)沾水一次，這導(dǎo)致所切取的材料越來(lái)越厚。還有的參賽教師顯微鏡的使用不規(guī)范，觀察不到清晰的視野，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果失敗。

3.3 實(shí)驗(yàn)操作的步驟不夠熟練，缺乏實(shí)驗(yàn)操作的基本經(jīng)驗(yàn)

在制作臨時(shí)裝片過(guò)程中，為了區(qū)分兩種實(shí)驗(yàn)材料，有經(jīng)驗(yàn)的參賽教師會(huì)提前在裝片或?qū)嶒?yàn)用具上做好標(biāo)記A或B。然而有的參賽教師就忽略了這一步驟，制作的裝片A、B混淆，影響到了實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。還有的參賽教師缺乏實(shí)驗(yàn)操作經(jīng)驗(yàn)，切取薄片材料時(shí)用力不均，導(dǎo)致葉的組織結(jié)構(gòu)被破壞，得到的葉橫切面因缺失部分表皮組織或海綿組織而結(jié)構(gòu)不完整，影響顯微觀察。

4 探究培養(yǎng)和提升生物教師實(shí)驗(yàn)教學(xué)能力的策略及措施

通過(guò)比賽情況分析，可以看出教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)能力上還有很多需要學(xué)習(xí)和深入的空間，開(kāi)展和加強(qiáng)中學(xué)生物學(xué)教師實(shí)驗(yàn)技能培訓(xùn)是非常必要的。中學(xué)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平的提高離不開(kāi)中學(xué)生物學(xué)教師學(xué)科專業(yè)知識(shí)的積累、實(shí)驗(yàn)操作技能的培訓(xùn)和實(shí)驗(yàn)研究開(kāi)發(fā)能力的提高。

4.1 正視實(shí)驗(yàn)教學(xué)，教學(xué)過(guò)程中教師靈活轉(zhuǎn)變角色

在長(zhǎng)期的教學(xué)工作中，教師習(xí)慣于擔(dān)任教授者、管理者和指導(dǎo)者的角色，認(rèn)為教師的任務(wù)就是指導(dǎo)和糾正學(xué)生出現(xiàn)的錯(cuò)誤操作。往往忽略了教師還是科學(xué)探究活動(dòng)的參與者和引導(dǎo)者。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師的教授和指導(dǎo)性作用不容質(zhì)疑，但也需要加強(qiáng)自身的教學(xué)評(píng)價(jià)能力、數(shù)據(jù)分析能力、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和研發(fā)能力，以在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中采取多樣的教學(xué)手段和方法，積極引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)開(kāi)展科學(xué)探究活動(dòng)，促進(jìn)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ奶嵘?/p>

4.2 重視預(yù)實(shí)驗(yàn)，加強(qiáng)綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)技能培訓(xùn)

教師在組織實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，僅僅關(guān)注理論上的教學(xué)難點(diǎn)和重點(diǎn)是不夠的，還需要重視自身在實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中的親身體驗(yàn)以及對(duì)實(shí)際問(wèn)題的反思。特別是在實(shí)驗(yàn)教學(xué)前，需要進(jìn)行預(yù)實(shí)驗(yàn)。教師通過(guò)預(yù)實(shí)驗(yàn)，對(duì)活動(dòng)過(guò)程中容易出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行共同研討，以澄清實(shí)驗(yàn)過(guò)程中似是而非的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、培養(yǎng)教師解決問(wèn)題的能力。同時(shí)，預(yù)實(shí)驗(yàn)也會(huì)大大提升中學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)效果。

生物教師實(shí)驗(yàn)技能培訓(xùn)是一種實(shí)驗(yàn)技能綜合性和拓展性的培訓(xùn)，其根本措施是圍繞中學(xué)生物教師的學(xué)習(xí)需要，開(kāi)展多種具有針對(duì)性的實(shí)驗(yàn)培訓(xùn)。例如，以培養(yǎng)教師實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)研究等方面能力為主的探索實(shí)驗(yàn)培訓(xùn)，針對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的規(guī)范性和科學(xué)性為主的操作競(jìng)賽培訓(xùn)等。

4.3 創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，提高實(shí)驗(yàn)研究開(kāi)發(fā)能力

教師在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)的同時(shí)，還要具備一定的實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)能力，通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)條件和實(shí)驗(yàn)方法等的創(chuàng)新，或者將驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)改為探究性實(shí)驗(yàn)等途徑，開(kāi)發(fā)出好的實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)，促進(jìn)學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能、思維能力的提高。如對(duì)實(shí)驗(yàn)材料的創(chuàng)新，實(shí)驗(yàn)材料往往受季節(jié)的影響，不易購(gòu)買到。教師可以進(jìn)行不同實(shí)驗(yàn)材料的篩選，尋求適合當(dāng)時(shí)當(dāng)?shù)氐膶?shí)驗(yàn)替代材料。另外，在中學(xué)生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新，能夠發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)主體地位，有助于學(xué)生理解和掌握生物理論知識(shí)和實(shí)驗(yàn)操作技能，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，不斷提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。

參考文獻(xiàn)：

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