高中生物實驗教學(xué)策略

文嶺南師范學(xué)院附屬中學(xué) 楊美燕

《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版)》在課程實施建議中指出：加強和完善生物學(xué)實驗教學(xué)，在重視定性實驗的同時，也應(yīng)重視定量實驗，讓學(xué)生在量的變化中了解事物的本質(zhì)，教師應(yīng)給學(xué)生提供機會學(xué)習(xí)生物學(xué)研究中的測量方法，實事求是地記錄、整理和分析實驗數(shù)據(jù)，定量表述實驗結(jié)果等；要重視探究性學(xué)習(xí)報告的完成和交流，應(yīng)培養(yǎng)學(xué)生通過文字描述、數(shù)字表格、示意圖、曲線圖等方式完成報告，組織交流探究的過程和結(jié)果，并進行適當(dāng)?shù)脑u價。由此可見，培養(yǎng)學(xué)生實驗素養(yǎng)也是新一輪課程改革的要求。調(diào)查結(jié)果顯示，高中學(xué)生生物實驗意識、數(shù)據(jù)處理和實驗結(jié)果交流策略水平偏低，因此，提高學(xué)生實驗意識、數(shù)據(jù)處理和實驗結(jié)果交流能力勢在必行，這也是新一輪課程標(biāo)準(zhǔn)的要求?？蓮囊韵聨追矫孢M行相關(guān)的教學(xué)。

一、創(chuàng)設(shè)實驗學(xué)習(xí)情境，提高學(xué)生實驗興趣

為提高學(xué)生的實驗興趣，可創(chuàng)設(shè)引起學(xué)生興趣的實驗學(xué)習(xí)情境，如，提供相關(guān)的圖文信息資料、數(shù)據(jù)，或呈現(xiàn)生物的標(biāo)本、生活環(huán)境，或從學(xué)生的生活經(jīng)驗、經(jīng)歷中提出探究性的問題，或從社會關(guān)注的與生物學(xué)有關(guān)的熱點問題切入，從而提高學(xué)生實驗興趣，培養(yǎng)實驗意識。例如，國家放開二孩政策，2016年和2017年是生育高峰期，在2017年進行 “檢測生物組織中的蛋白質(zhì)”實驗教學(xué)時，筆者收集了本校所有教師購買的各種牌子的奶粉，讓學(xué)生檢測各種牌子奶粉的蛋白質(zhì)含量。因為實驗材料來自生活，因此，學(xué)生表現(xiàn)出非常濃厚的實驗興趣。

二、提供實驗數(shù)據(jù)處理案例，關(guān)注學(xué)生數(shù)據(jù)處理素養(yǎng)的形成過程

學(xué)生在數(shù)據(jù)收集和處理素養(yǎng)方面表現(xiàn)的不盡如人意，一個重要的原因是，教師在日常的教學(xué)中很少給學(xué)生機會去真正收集查找、整理分析數(shù)據(jù)，久而久之，學(xué)生沒有真正形成數(shù)據(jù)處理的能力。因此，在教學(xué)中給學(xué)生提供更多的機會，讓學(xué)生在實際案例中收集、整理和應(yīng)用各種數(shù)據(jù)，真正地把握和理解數(shù)據(jù)處理的方法與技巧。如在 “探究溫度對淀粉酶活性的影響”實驗中，筆者引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計0℃、25℃、37℃、60℃、80℃、100℃六個組，每組設(shè)5個平行重復(fù)實驗，為以后數(shù)據(jù)統(tǒng)計留下了豐富的原始數(shù)據(jù)，實驗前強調(diào)學(xué)生設(shè)計好實驗記錄表，并在實驗中準(zhǔn)確記錄實驗原始數(shù)據(jù)，實驗后指導(dǎo)學(xué)生整理、剔除異常數(shù)據(jù)，完善實驗數(shù)據(jù)后對數(shù)據(jù)進行定量分析，計算平均值和標(biāo)準(zhǔn)方差，接著比較各組的平均值和標(biāo)準(zhǔn)差，從而得出實驗結(jié)果和結(jié)論。這樣，學(xué)生經(jīng)過多次和多樣的實驗數(shù)據(jù)處理經(jīng)驗，會掌握一定的定量分析和數(shù)據(jù)處理方法，達到提高學(xué)生實驗素養(yǎng)目的。

三、指導(dǎo)運用計算機軟件處理實驗數(shù)據(jù)，培養(yǎng)學(xué)生對數(shù)據(jù)進行合理表達

數(shù)據(jù)交流能力是從事科研工作最重要的能力之一，合理有效的數(shù)據(jù)交流才能將研究成果傳播出去，為科學(xué)發(fā)展做出貢獻。如果數(shù)據(jù)交流能力弱，不能恰當(dāng)?shù)貞?yīng)用圖表展示數(shù)據(jù)、不能利用數(shù)據(jù)支撐論點以及不能利用數(shù)據(jù)結(jié)果做出正確的決策并撰寫出報告、論文等等，即使有良好的實驗結(jié)果，所有的數(shù)據(jù)都沒有意義。對于培養(yǎng)學(xué)生利用數(shù)字表格、示意圖、曲線圖等方式對數(shù)據(jù)進行表達，可指導(dǎo)學(xué)生運用計算機軟件處理實驗數(shù)據(jù)。Excel具有強大的數(shù)據(jù)分析和計算功能，處理實驗數(shù)據(jù)具有簡單、快速的特點，生成的圖表也準(zhǔn)確、精美。目前計算機、手機已經(jīng)進入課堂，學(xué)生利用計算機或手機中的Excel將數(shù)據(jù)制圖、制作表格也成為可能。

調(diào)查研究結(jié)果也顯示，高二學(xué)生的高中生物概念學(xué)習(xí)策略水平不高，往往孤立地學(xué)習(xí)概念。針對此調(diào)查結(jié)果，教師引導(dǎo)學(xué)生掌握比較法和構(gòu)建概念圖將有助于提高學(xué)生生物概念學(xué)習(xí)素養(yǎng)。高中生物中有大量相似的很容易混淆的概念，如：核糖與核酸、囊胚與胚囊、生長素與生長激素等等，利用比較法將這些容易混淆的概念進行區(qū)分，可使學(xué)生加深對概念的理解和記憶。生物學(xué)知識主要由概念、原理、規(guī)律、理論等組成，而原理、規(guī)律和理論往往是由若干概念通過一定關(guān)系構(gòu)成的。通過構(gòu)建概念圖（concept mapping）不但可加深學(xué)生理解概念之間的聯(lián)系，獲得對概念新的理解，還可構(gòu)建出更大的概念；同時，根據(jù)學(xué)生構(gòu)建出的概念圖，老師可判斷學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)和檢查出學(xué)生的錯誤概念。