例談提高模擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)有效性的策略

胡藍(lán)青

【摘要】高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，模擬實(shí)驗(yàn)有著不可或缺的地位，模擬實(shí)驗(yàn)可以幫助學(xué)生化抽象為形象，激發(fā)探究思維，提高學(xué)生的生物學(xué)科學(xué)素養(yǎng)，但在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中，模擬實(shí)驗(yàn)往往沒(méi)有發(fā)揮出應(yīng)有的作用，本文以調(diào)查種群密度的標(biāo)志重捕法模擬實(shí)驗(yàn)為例，提出了幾種旨在提高模擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)有效性的策略。

【關(guān)鍵詞】高中生物實(shí)驗(yàn) 模擬實(shí)驗(yàn)

【中圖分類號(hào)】G633.91 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2018）48-0168-01

生物學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，實(shí)驗(yàn)也是高中生物的一項(xiàng)重要內(nèi)容，中學(xué)生物教學(xué)中，有許多模擬實(shí)驗(yàn)，模擬實(shí)驗(yàn)是指在生物知識(shí)的學(xué)習(xí)和研究中由于某些客觀條件的限制，基于研究主體的實(shí)驗(yàn)無(wú)法開(kāi)展，但我們?yōu)榱烁玫乩斫庵R(shí)，了解研究對(duì)象的相關(guān)特性，可以根據(jù)目前已經(jīng)掌握的相關(guān)理論，運(yùn)用可以代替研究主體的一些替代物品進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，以獲取研究對(duì)象的相關(guān)信息和詳細(xì)資料。模擬實(shí)驗(yàn)可以幫助學(xué)生化抽象為形象，激發(fā)探究思維，提高學(xué)生的生物學(xué)科學(xué)素養(yǎng)，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中具有不可或缺的意義，但在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中，筆者發(fā)現(xiàn)由于學(xué)生在進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)時(shí)，對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)步驟的不清楚，導(dǎo)致模擬實(shí)驗(yàn)沒(méi)有發(fā)揮出應(yīng)有的作用。本文以調(diào)查種群密度的模擬實(shí)驗(yàn)標(biāo)志重捕法為例，提出了幾種旨在提高模擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)有效性的辦法，以供參考。

一、實(shí)驗(yàn)前進(jìn)行必要的講解

教學(xué)要充分體現(xiàn)學(xué)生的主體地位因材施教，教學(xué)對(duì)象是本校平行班的學(xué)生，他們生物基礎(chǔ)較差生物素養(yǎng)一般，如果完全寄希望于他們通過(guò)課前預(yù)習(xí)或是課堂自學(xué)討論，難以達(dá)到透徹理解實(shí)驗(yàn)的程度，本實(shí)驗(yàn)中涉及捕捉、標(biāo)記、放回、重捕以及統(tǒng)計(jì)數(shù)目等多個(gè)繁瑣且易混淆的步驟，這些內(nèi)容既是重點(diǎn)也是難點(diǎn)，如果先做后講，往往實(shí)驗(yàn)做的無(wú)效，實(shí)驗(yàn)完了教師再進(jìn)行彌補(bǔ)講解也依然不能達(dá)到很好的效果，應(yīng)根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況調(diào)整課堂順序，由教師先進(jìn)行適當(dāng)?shù)闹v解，讓學(xué)生明明白白實(shí)驗(yàn)，并在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中更好地鞏固之前所講的內(nèi)容，才能發(fā)揮實(shí)驗(yàn)應(yīng)有的作用。

二、對(duì)實(shí)驗(yàn)選材進(jìn)行必要的創(chuàng)新

我校往年進(jìn)行標(biāo)志重捕法的模擬實(shí)驗(yàn)所用材料是黃豆和紅豆，在實(shí)驗(yàn)之前筆者組織學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)取材展開(kāi)討論，在討論中學(xué)生們指出了用黃豆做實(shí)驗(yàn)材料的一些不足，如標(biāo)記后的黃豆以紅豆代替，兩種大小形狀不同的豆很難做到完全一致，在重捕抓取時(shí)容易因?qū)W生主觀原因造成每個(gè)個(gè)體被重捕的概率不一致，造成估算時(shí)的科學(xué)性錯(cuò)誤，筆者抓住時(shí)機(jī)，鼓勵(lì)學(xué)生以小組為單位就選材提出創(chuàng)新的建議：用黃色和紅色兩種材質(zhì)規(guī)格完全相同的塑料珠子來(lái)代替紅豆和黃豆，用黃珠子代表被估算的種群個(gè)體，而用紅色珠子代表捕捉并標(biāo)記的個(gè)體，由于黃珠子和紅珠子的大小材質(zhì)完全一致，因此有效避免了重捕時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)的主觀干擾因素，提高了實(shí)驗(yàn)的信度和效度，為實(shí)驗(yàn)的成功實(shí)施奠定了基礎(chǔ)。

三、實(shí)驗(yàn)前明確步驟及器材的含義

模擬實(shí)驗(yàn)一般都是針對(duì)學(xué)生比較難以理解的抽象的知識(shí)點(diǎn)設(shè)置的，旨在幫助學(xué)生更好地化抽象為形象，深刻理解知識(shí)的本質(zhì)。因此，對(duì)于實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)及意義，教師有必要在實(shí)驗(yàn)前向?qū)W生交代清楚，以取得更好的效果。作為模擬實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中的每一個(gè)器材、每一個(gè)步驟都是對(duì)真實(shí)實(shí)驗(yàn)步驟的再現(xiàn)，學(xué)生實(shí)驗(yàn)前如果不清楚每個(gè)器材、每個(gè)步驟模擬的是什么，那么實(shí)驗(yàn)就是照葫蘆畫瓢流于形式，實(shí)驗(yàn)做完學(xué)生還是一知半解。在模擬標(biāo)記重捕法的實(shí)驗(yàn)中，第一次上這節(jié)課，在處理標(biāo)記重捕法這部分內(nèi)容時(shí)，學(xué)生只是觀看投影片上的標(biāo)記重捕法操作步驟直接進(jìn)行講解，輪到學(xué)生自己動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，學(xué)生操作上出現(xiàn)了千奇百怪的錯(cuò)誤，如：抓取黃珠標(biāo)記成紅珠后又將抓取的黃珠連同紅珠一起放回，最后匯報(bào)估算結(jié)果時(shí)，各組的結(jié)果差距非常大，實(shí)驗(yàn)信度效度不高 ，究其原因，還是學(xué)生對(duì)于模擬實(shí)驗(yàn)制式照葫蘆畫瓢的一步步照做，而沒(méi)有深入思考每個(gè)實(shí)驗(yàn)步驟的含義是什么，因此筆者改進(jìn)了教學(xué)思路，在另一個(gè)班上課的時(shí)候，在學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)前增設(shè)了一系列問(wèn)題串，這些問(wèn)題按照捕捉——標(biāo)記——放回——重捕的步驟順序提出，覆蓋了操作中所有的難點(diǎn)及在上一個(gè)班出現(xiàn)的錯(cuò)誤操作，問(wèn)題如下：

1.大燒杯中的黃色珠子，代表一種活動(dòng)能力強(qiáng)的動(dòng)物，他們“生活”在2.5平方米的課桌上。怎樣捕捉并對(duì)黃珠子進(jìn)行標(biāo)記？并追問(wèn)：“那黃珠還要不要放回大燒杯？”

2.重新捕捉前和重新捕捉時(shí)分別需要注意什么？

3.怎樣做到隨機(jī)抓取？

通過(guò)上述問(wèn)題串的設(shè)計(jì)，學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)步驟以及注意事項(xiàng)已經(jīng)了然于心了，最后測(cè)算出的種群密度的數(shù)值也比之前班級(jí)信度提高了不少。

4.實(shí)驗(yàn)結(jié)束后進(jìn)行分析與反饋。

實(shí)驗(yàn)結(jié)束之后，我又向?qū)W生提出了新的問(wèn)題：

1.若個(gè)別標(biāo)志物脫落，計(jì)算所得數(shù)值與實(shí)際數(shù)值相比是偏大還是偏?。繛槭裁?？

2.如果該動(dòng)物被捕一次后更難捕捉，則往往導(dǎo)致調(diào)查結(jié)果偏大還是偏?。?為什么？

問(wèn)題問(wèn)到這里，其實(shí)學(xué)生對(duì)標(biāo)記重捕法的計(jì)算公式已經(jīng)有了比較深刻的理解了，這時(shí)拋出了最后一個(gè)問(wèn)題。師：若做標(biāo)記導(dǎo)致動(dòng)物生病，調(diào)查結(jié)果將會(huì)怎樣？

通過(guò)問(wèn)題串的設(shè)置，把一個(gè)大的難題分解成一個(gè)個(gè)明確而具體的問(wèn)題，如果問(wèn)題范圍過(guò)大，學(xué)生思考有難度，把問(wèn)題按照每個(gè)實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行分解，每個(gè)問(wèn)題針對(duì)一個(gè)小點(diǎn)，各個(gè)擊破，學(xué)生才能最終完全把握。同時(shí)，問(wèn)題的設(shè)置要落在學(xué)生的“最近發(fā)展區(qū)”內(nèi)，讓他們有嘗試回答的興趣，跳一跳能夠接近答案，問(wèn)題串的設(shè)計(jì)還需要注意在邏輯上有遞進(jìn)關(guān)系，追問(wèn)要層層深入，學(xué)生在思考過(guò)程中才能逐步建構(gòu)自己的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，從而達(dá)到課前預(yù)設(shè)的教學(xué)目標(biāo)。接著，小組又派代表匯報(bào)交流他們的實(shí)驗(yàn)心得，對(duì)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問(wèn)題及改進(jìn)的方法提出了許多有意義的見(jiàn)解。

采用上述幾個(gè)策略，不僅提高了實(shí)驗(yàn)的信度和效度，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)造思維和批判思維，讓學(xué)生掌握了實(shí)驗(yàn)的實(shí)質(zhì)，讓模擬實(shí)驗(yàn)發(fā)揮了應(yīng)有的意義，提高了學(xué)生的生物學(xué)科學(xué)素養(yǎng)。

參考文獻(xiàn)：

[1]姜小松.蘇教版高中生物模擬實(shí)驗(yàn)的意義和作用.學(xué)子教育新理念，2014（5）：82.

[2]施茂慶.探索高中生物模擬實(shí)驗(yàn)教學(xué).福建基礎(chǔ)教育研究，2012（5）：117-118.