開放式教學(xué)在高中生物實驗教學(xué)中的運用

曹麗娜

（甘肅省臨洮縣第二中學(xué)，甘肅臨洮 730500）

現(xiàn)階段的發(fā)展對人才的培養(yǎng)要求越來越高，培養(yǎng)創(chuàng)新人才也是時代的要求。培養(yǎng)創(chuàng)新人才最主要的是培養(yǎng)創(chuàng)新思維，學(xué)生不僅要是在課堂中學(xué)習(xí)書本知識，更要從課外獲取更廣泛的資源。要把學(xué)到的知識進(jìn)行分析，轉(zhuǎn)化成解決實際問題的能力，并且得出新的結(jié)論。創(chuàng)新思維的培養(yǎng)就在突破傳統(tǒng)的教學(xué)思維，不斷延伸到課堂以外的世界，使教育走向開放的狀態(tài)。在我國現(xiàn)階段教育體制下，學(xué)生通過實驗教學(xué)可以獲得大部分知識，生物實驗經(jīng)過新課程的改革，從學(xué)生注重結(jié)論變成大部分學(xué)生都要主動汲取知識，同時也要提高學(xué)生靈活運用知識的能力。在對新教材進(jìn)行改革的過程中，要重點培養(yǎng)學(xué)生對信息的搜集能力，對于探究課題以及實驗方法等不做固定要求。由此可以看出，傳統(tǒng)的課程系統(tǒng)正在不斷被改變，高中生物實驗的教學(xué)也在慢慢開放。

一、研究背景

新課程改革的教育理念就是引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行主動探究性學(xué)習(xí)，同時要注重與現(xiàn)實生活相關(guān)聯(lián)。在高中階段的生物教學(xué)具體包括：對生物學(xué)的發(fā)生現(xiàn)象以及規(guī)律的初步了解，還有在生物學(xué)的具體研究過程中是怎樣利用生物學(xué)基本原理的。對于周圍發(fā)生的生物現(xiàn)象，學(xué)生要學(xué)會解釋，同時要形成對的價值觀和世界觀，借此指導(dǎo)自己的行為。在這個過程中，學(xué)生應(yīng)該掌握一些相關(guān)的技能，比如探究技能、實驗操作技能、判斷、推理以及分析的技能等。在生物課程的學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生應(yīng)該形成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。新的課程標(biāo)準(zhǔn)對于實驗的要求主要是：學(xué)生要學(xué)會探究的方法、對探究能力的發(fā)展、對生物實驗操作技能的掌握、能夠正確使用基礎(chǔ)的實驗器具、從根本上提高解決問題的能力?！叭私贪妗鄙锝滩捏w現(xiàn)出了生動性和多樣性，這有利于培養(yǎng)學(xué)生的探究能力，同時也提出了具體的實驗操作以及總結(jié)分析等?！叭私贪妗鄙锝滩闹械目倢嶒灁?shù)為35 個，探究實驗數(shù)為13 個，探究實驗占比為37.17%，由此可以看出，探究實驗的占比較高，盡管數(shù)字不能說明一些問題，但是可以作為一個重要的指標(biāo)?！叭私贪妗鄙锝滩脑O(shè)計了資料的收集與分析、實驗、討論等活動，課程的數(shù)量和種類都有了提升，著重體現(xiàn)出了科學(xué)的教學(xué)理念。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，開放式教學(xué)的開展并不理想，比如浙江、上海等地區(qū)實驗開放率僅為64%；在對江蘇省的調(diào)查中，未做實驗或者演示的占比53.24%；2008 年對舟山市的生物實驗調(diào)查顯示，只有30%的教師完成了實驗。這些數(shù)據(jù)表明新課程改革在實際操作過程中，生物教學(xué)實驗進(jìn)入了一個瓶頸期，實驗教學(xué)沒有起到真正的作用。

實驗教學(xué)開展的不理想，實驗教學(xué)的發(fā)展也受到了影響。主要有主、客觀兩個方面的原因。客觀原因主要是由于實驗教學(xué)的過程中投入不足，許多實驗教學(xué)的硬件設(shè)施跟不上，比如實驗原料、實驗設(shè)備和儀器以及實驗用品等都極大程度地阻礙了我國生物教學(xué)的正常發(fā)展。經(jīng)我國教育部的調(diào)查顯示，在全國的高中實驗室中，一些實驗教學(xué)儀器數(shù)量少，因此周轉(zhuǎn)不開，甚至不能專門設(shè)置一些生物分析實驗室等，新教材中提出的實驗室也比較難落實，大部分都是紙上談兵。大多數(shù)高中選用的都是“人教版”生物教材，該教材分為三個模塊，總共108個學(xué)時，分為35 個實驗板塊，每節(jié)實驗課上一節(jié)實驗，總課時占比較大，課時總數(shù)不夠。生物實驗的時間長短不一，也不能按照學(xué)校規(guī)定的時間安排實驗，教師在完成教學(xué)基本任務(wù)的基礎(chǔ)上，還要遵守學(xué)校規(guī)定，只能減少做實驗的時間。主觀原因是學(xué)校認(rèn)為要將實驗教學(xué)的最終結(jié)果體現(xiàn)在考卷上，忽略了對學(xué)生實驗操作能力的考查，教師們將實驗直接轉(zhuǎn)化成文字考題，學(xué)生們的學(xué)習(xí)最終就是為了應(yīng)付考試，教學(xué)現(xiàn)狀并沒有改變。

二、在高中生物實驗教學(xué)中運用開放式教學(xué)

在近代教育的改革中逐漸發(fā)展起來的開放式教學(xué)，基本概念包含比較開放的教學(xué)體系，比較開放的課堂環(huán)境，以及比較開放的教學(xué)氛圍，開放的教學(xué)內(nèi)容、開放的教學(xué)方法以及開放的評價體系。生物學(xué)實驗是利用一些手段和方法對生命現(xiàn)象進(jìn)行認(rèn)識的主觀活動，包括實驗操作、研究對象、實驗方法等。高中生物實驗教學(xué)不僅要求學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)理論知識，還要求學(xué)生掌握一定的實驗操作能力及其他實驗?zāi)芰?。比如正確使用實驗器材，正確處理實驗材料，操作生物實驗，數(shù)據(jù)處理及分析，設(shè)計實驗方案，對所做的實驗闡明結(jié)果等?！叭私贪妗鄙锝滩闹猩婕暗乃械膶嶒?，在要求運用基礎(chǔ)實驗技能的背景下，還會考查學(xué)生對綜合實驗技能的運用。不同的實驗內(nèi)容有不同的考查目標(biāo)，因此在實驗內(nèi)容和教學(xué)方式上也就具備了不同特點，這樣應(yīng)用開放式教學(xué)也就有了不同的要求，對于不同情況也要區(qū)別對待。

盡管對于實驗內(nèi)容和實驗器材都要按照書本上的內(nèi)容進(jìn)行，不能隨便改動，但是實驗材料可以根據(jù)情況適當(dāng)改變。在能夠保證正常實驗效果的基礎(chǔ)之上，盡可能地減少實驗成本和優(yōu)化實驗效果。在選擇教材時不僅要考慮到最終的實驗效果，還要考慮經(jīng)濟(jì)成本。例如在講解“觀察植物細(xì)胞有絲分裂”一課時，由于所用的實驗材料是洋蔥，其根尖比較容易找到，再加上成本較低，實驗效果容易得到，但是洋蔥細(xì)胞的染色體較小，觀察效果并不好。在實際教學(xué)過程中，依靠學(xué)校有很多植物的優(yōu)勢，通過檢索文獻(xiàn)以及實際的實驗操作相比較，將該節(jié)課的實驗材料定為蠶豆，它不僅染色體數(shù)量較少，而且形態(tài)較大，便于觀察。此外，在課余時間也要開放實驗室，引導(dǎo)學(xué)生主動進(jìn)入實驗室不斷學(xué)習(xí)和復(fù)習(xí)。以往的實驗課都是一到時間，不管實驗是否做完，學(xué)生都得離開教室。另一方面，不同學(xué)生的個體差異較大，應(yīng)該及時調(diào)整教學(xué)方法。學(xué)生的發(fā)展不平衡，有些學(xué)生接受知識的速度較快，有些學(xué)生學(xué)習(xí)比較慢，教師應(yīng)該根據(jù)學(xué)生的個體差異決定不同的教學(xué)方法。

學(xué)生在學(xué)習(xí)完基礎(chǔ)知識理論后，教師還要重點培養(yǎng)他們的綜合實驗技能。首先，要不斷改進(jìn)實驗內(nèi)容，在整個教學(xué)過程中要繼續(xù)加入開放的思想觀念，根據(jù)我國的教學(xué)資源的具體分布，與教材的實際內(nèi)容相結(jié)合，對實驗進(jìn)行創(chuàng)新改造。例如“比較過氧化氫在不同條件下的分解”一課，使用的實驗原材料是新鮮動物比如雞的肝臟，但是其不易貯藏，易腐爛變質(zhì)，實驗效果不好。動物體內(nèi)的酶的最適宜溫度為體溫，而變溫動物體內(nèi)的酶適宜溫度范圍較寬，依據(jù)地理優(yōu)勢，選取蛙來替代雞。蛙的成本較低，且比較容易在實驗室進(jìn)行飼養(yǎng)，現(xiàn)用現(xiàn)取，有利于保證肝臟的新鮮程度，且蛙作為變溫動物，酶的溫度范圍更寬。在這個實驗中，要通過產(chǎn)生氣泡的多少來判定反應(yīng)的速率，在這個過程中，教師也許會忽略由于學(xué)生加了不同的催化劑最終造成氧氣產(chǎn)量的不同。在反應(yīng)過程中教師可以增加排水的具體裝置，將該過程中產(chǎn)生的氣體進(jìn)行收集，測定反應(yīng)的具體時間，推算出反應(yīng)的速率，這樣就可以證明酶的高效性。

其次，要有開放的實驗教學(xué)過程，具體是指開放的實驗教學(xué)內(nèi)容，教學(xué)的方法也隨之開放。要著重強(qiáng)調(diào)學(xué)生對于實驗技能的運用，對具體的實驗進(jìn)行改造后，實驗方法和實驗材料上也要改變，這樣原本的實驗內(nèi)容就會不斷向外擴(kuò)展。在實驗教學(xué)中運用開放式教學(xué)，不斷豐富教師的教學(xué)，使教師原來對學(xué)生的簡單考查變?yōu)閷嶒灧治瞿芰Φ目疾?，以及對實驗?chuàng)新能力的考查，這些都是由學(xué)生和教師一起完成的。原來課本上的習(xí)題教學(xué)方法，必須進(jìn)行改變，必須使用更多、更綜合的方法。例如“蚯蚓對改良土壤的作用”一課，具體的實驗過程被不斷延伸到學(xué)生要學(xué)會在課外收集實驗材料，在課堂完成操作，并及時進(jìn)行觀察，這樣就能讓學(xué)生在實驗教學(xué)過程不斷改變中不知不覺地學(xué)到更多的知識。

當(dāng)學(xué)生具備了扎實的基礎(chǔ)知識以及探究能力，還需有一定的知識儲備。學(xué)生的第一級實驗處于教學(xué)最底端，實驗數(shù)量多，操作容易，且目標(biāo)也簡單。第二級實驗教學(xué)處于最中間，第三級實驗處于最頂端，這類實驗不能太多。在實驗的教學(xué)過程中，這種實驗操作過程較煩瑣，對學(xué)生的要求也會更多。三級實驗是在具體教學(xué)內(nèi)容的前提下，在對具體的探索目的有所了解，在對實驗進(jìn)行進(jìn)一步探究。這種實驗是要求學(xué)生在對基礎(chǔ)概念進(jìn)行解析之后，依據(jù)周圍的實驗教學(xué)情況設(shè)計新的實驗。將開放式教學(xué)引入到該類型的實驗課程中，打破傳統(tǒng)課堂的限制，依據(jù)以往的實踐經(jīng)驗和存儲的知識進(jìn)行分析，在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的前提下設(shè)計一些虛擬實驗，讓學(xué)生分開活動。此外，還可以對生活中的常見現(xiàn)象進(jìn)行仔細(xì)觀察。不需要規(guī)定統(tǒng)一的教學(xué)方式，只要是能正確帶領(lǐng)學(xué)生基于科學(xué)的角度和看法，與所學(xué)習(xí)的知識相結(jié)合，增強(qiáng)自身的探索能力和時間能力，就是好的教學(xué)方式。三級實驗具體是依據(jù)一個具體的概念進(jìn)行理解和闡述，這能不斷拓展教師的教學(xué)內(nèi)容。實驗內(nèi)容可以來自課堂，也可以來源于課外。

三、結(jié)語

總的來說，開放式教學(xué)帶動了整個高中生物實驗教學(xué)的變革和發(fā)展。教師要滿懷熱情地迎接前所未有的挑戰(zhàn)，還要加強(qiáng)實驗室的建設(shè)與管理。學(xué)生要積極參與其中，還必須掌握一些基本的實驗技能，緊跟教師的步伐，參與實驗的設(shè)計與開發(fā)，及時找出實驗中的不足，并找到解決的辦法。實驗教學(xué)的內(nèi)容也要足夠豐富，拓寬學(xué)生的眼界，不斷滿足教師和學(xué)生的需要，引導(dǎo)學(xué)生在實驗中不斷提升自己。但是，開放式教學(xué)也會存在一些不足，比如會增加教師的工作量，開放式的實驗教學(xué)會與學(xué)校安排的時間產(chǎn)生沖突等。所以教師在對教學(xué)方案進(jìn)行設(shè)計時，不能與學(xué)校的時間產(chǎn)生沖突。在課外教學(xué)時間出現(xiàn)變動時，要及時與校領(lǐng)導(dǎo)溝通，保證課外教學(xué)的課時，讓學(xué)生充分利用課外實踐。