高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)和課堂教學(xué)新嘗試

1、高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)和課堂教學(xué)新嘗試【摘要】教育是個大話題，是個十分難以一言幾 語中的的概念，但我說也是本難念的經(jīng)，但有人常念常新。 課堂教學(xué)是學(xué)校教育的重要組成部分，高中生物教學(xué)是高中 理科教學(xué)的組成部分。學(xué)科特點(diǎn)實(shí)驗(yàn)性強(qiáng)，知識與生活、學(xué) 生健康貼近。教育的主旨是使受教育者在道德素養(yǎng)和科學(xué)文 化素養(yǎng)得到提高。課堂是現(xiàn)代教育的一個重要陣地，課堂教 學(xué)是教育工作者傳授知識、和道德教育的主要形式。作者從 教近十多年，在教育方面，課堂教學(xué)方面有一定的體會，既 有傳承又有創(chuàng)新，本文是作者近期對新課改的一點(diǎn)教學(xué)體 驗(yàn)，供同行或有興趣者參與探討?！娟P(guān)鍵詞】生物；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；課堂教學(xué)；嘗試生物學(xué)科是自然科學(xué)的重要

2、組成部分，生物學(xué)知識源于 醫(yī)學(xué)、生活和農(nóng)林牧業(yè)生產(chǎn)等各方面的經(jīng)驗(yàn)積累。生物科學(xué) 是一門實(shí)驗(yàn)性強(qiáng)應(yīng)用前景廣泛，與學(xué)生生活、健康等各方面 聯(lián)系密切的學(xué)科。因此，在實(shí)際教學(xué)中，教師可以根據(jù)學(xué)生 的情況、特點(diǎn)、興趣和愛好需求，設(shè)計(jì)一些聯(lián)系學(xué)生生活與 健康或?qū)W(xué)生熟悉的事情或生物學(xué)現(xiàn)象與課堂教學(xué)的知識 點(diǎn)結(jié)合起來，設(shè)計(jì)成實(shí)驗(yàn)情境，能夠引發(fā)學(xué)生對問題的興趣, 從而調(diào)動學(xué)習(xí)的積極性，最終能夠培養(yǎng)學(xué)生的探索精神。教 師結(jié)合生活實(shí)際所設(shè)計(jì)的帶有問題的實(shí)驗(yàn)情境，對學(xué)生理解 抽象的生物學(xué)概念、生物學(xué)原理、甚至培養(yǎng)他們的生物學(xué)思 想，都會有積極的促進(jìn)作用。與此同時，將深奧的理論知識, 轉(zhuǎn)變成形象的、生動的實(shí)驗(yàn)情境，能

3、夠讓學(xué)生在感性認(rèn)識的 基礎(chǔ)上，更好地掌握理論知識，從而培養(yǎng)學(xué)生的理解和運(yùn)用 生物知識的能力。因此，在課堂教學(xué)中，特別是導(dǎo)入新知識 時，恰當(dāng)?shù)睦脤W(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)或生物學(xué)背景，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)情 境，激發(fā)起學(xué)生對生物意義的思考，能夠讓學(xué)生有機(jī)會經(jīng)歷 科學(xué)探究的活動過程，培養(yǎng)他們的探究科學(xué)的精神和能力。人們常說學(xué)無止境教無定法，生物課堂教學(xué)的方法同樣 多種多樣。本文主要希望結(jié)合新課標(biāo)對探究性教學(xué)的要求， 談?wù)劷Y(jié)合實(shí)際創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)情境用生物課堂教學(xué)的課堂設(shè)計(jì)。筆 者總結(jié)創(chuàng)設(shè)生物實(shí)驗(yàn)情境導(dǎo)入新課的以下幾個方面，供有興 趣的同行們參考。一、創(chuàng)設(shè)生活實(shí)驗(yàn)情境生活中孕含著很多生物知識，知識來源于生活。對生物 學(xué)知識的發(fā)現(xiàn)

4、與運(yùn)用，使得生物學(xué)與人的生活結(jié)合緊密。因 此在講授新課時，教師可以先從聯(lián)系生活實(shí)際的生物實(shí)驗(yàn)情 境出發(fā)，提出問題，啟發(fā)學(xué)生積極思維，從而導(dǎo)入新課。這 樣不僅可以使學(xué)生感到生物學(xué)習(xí)的現(xiàn)實(shí)意義，認(rèn)識到生物知 識在實(shí)際生活中的作用，同時還能激發(fā)學(xué)生的探究欲。例如，在講授內(nèi)環(huán)境與穩(wěn)態(tài)的相關(guān)知識時，可以引入一 些健康知識。如血壓、心跳和體溫等方面的關(guān)系。心率、心 動周期、體溫與健康等有關(guān)的知識學(xué)生有強(qiáng)烈的需求。就可 以從實(shí)際問題導(dǎo)入來激發(fā)學(xué)生的求知欲。讓學(xué)生用右手手指 輕按左手腕橈骨尺側(cè)，摸到脈搏后，說明這是橈動脈，它的 搏動和心臟的跳動是一致的。讓學(xué)生統(tǒng)計(jì)自己一分鐘脈搏跳 動的次數(shù)，然后全班統(tǒng)計(jì)。提出

5、問題：為什么大家都靜止坐 在教室里，而每個人的脈搏次數(shù)卻不完全相同呢？這些不同 可能是由哪些因素引起來的？因?yàn)橘N近現(xiàn)實(shí)，學(xué)生愿意學(xué)， 這樣可以引導(dǎo)學(xué)生達(dá)到深入學(xué)習(xí)，拓展知識的目的。學(xué)生感 興趣，達(dá)到了學(xué)以致用的目的。這樣，學(xué)生迫切想知道原因, 形成一個探索問題的情境。并可以了解生活中的生物學(xué)原 理。二、創(chuàng)設(shè)問題實(shí)驗(yàn)情境。任何人都有興趣探奇，這大概的高智商動物的天性，青 年學(xué)生更是如此。有經(jīng)驗(yàn)的老師都有這樣的體會，任何一個 問題，哪怕是本身十分有趣的問題，當(dāng)一旦提出立即給予答 案時，學(xué)生會覺得索然無味。會講故事的人抓住聽眾用的就 是制造懸念的辦法。教學(xué)也可以用這種方法，當(dāng)處理重要的 結(jié)論性知識時

6、，可以創(chuàng)設(shè)情境制造問題，讓學(xué)生在解決問題 中尋找答案。這種學(xué)習(xí)方法可以在教學(xué)過程中經(jīng)常得到應(yīng) 用。例如，在講述atp是直接的供能物質(zhì)時，教材中只給出 了糖類是主要的供能物質(zhì)，atp是直接的供能物質(zhì)的結(jié)論， 學(xué)生難以理解直接供能的含義，此時可以引導(dǎo)學(xué)生思考并設(shè) 計(jì)實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證這個問題：假如某物質(zhì)能抑制atp的形成但不 影響葡萄糖的氧化分解，葡萄糖氧化分解釋放的能量一部分 形成atp, 一部分以熱的形式散失掉。肌肉收縮需要能量?，F(xiàn)給學(xué)生有活性的離體灌注心臟、適宜的葡萄糖溶液，蒸館 水、某藥液讓學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，觀察心臟跳動與供能的關(guān)系， 讓學(xué)生在探究中尋找答案。在教材中還有許多小版塊介紹科 學(xué)家的探索過

7、程也是很好的材料。除此之外，還可以將一些 知識通過創(chuàng)設(shè)情境變化成問題讓學(xué)生探究思考，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)一 步步完成。探究是一種多方面的活動，要觀察、思索、設(shè)計(jì) 實(shí)驗(yàn)，查找資料。在搞清什么是可以利用的知識和條件，什 么是需要注意的問題的同時，要對實(shí)驗(yàn)結(jié)果作出預(yù)測。分析 可能的結(jié)果和相應(yīng)的結(jié)論之間的關(guān)系。如出現(xiàn)預(yù)測以外的結(jié) 果或引伸探究課題或?qū)ふ医鉀Q問題的辦法。這就形成了探究 性學(xué)習(xí)過程。一個完整的自主學(xué)習(xí)過程，不僅讓學(xué)生學(xué)會了 學(xué)習(xí)方法，同時也使學(xué)生體會到自己也有解決問題的能力， 從中得到樂趣、成就感和滿足感。例如，科學(xué)家是如何知道 細(xì)胞的直接供能物質(zhì)是atp而不是葡萄糖的結(jié)論的？這可以 讓學(xué)生發(fā)揮充分的

8、想象，然后或自己尋找材料設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 或查找資料找相關(guān)的例題學(xué)習(xí)，這都比直接告訴他們結(jié)論要 好得多。在教學(xué)生物進(jìn)化的課堂教學(xué)過程中，如何才能講得 清楚進(jìn)化與生物自身及環(huán)境的關(guān)系呢？首先必須讓學(xué)生知 道進(jìn)化是群體在時間的進(jìn)程過程中的整體表現(xiàn)，其實(shí)質(zhì)是基 因頻率的改變。然后設(shè)計(jì)一對等位基因aa起初a基因和a 基因在種群中的頻率各占50%,環(huán)境不變，a基因和a基因 對環(huán)境的適應(yīng)能力相等，即基因a和基因a對該環(huán)境的生存 能力相同，且不發(fā)生基因突變。讓學(xué)生在這些限制條件下設(shè) 置情境，設(shè)計(jì)該種群在自交和自由交配的情況下其后代群體 中的個體數(shù)量及基因頻率變化的數(shù)學(xué)模型。分析其結(jié)果發(fā)現(xiàn) 在這種設(shè)定的條件下，其

9、基因頻率并不會改變，也就是在環(huán) 境不變的情況下，生物群體不受外界干擾時不會進(jìn)化。然后 讓學(xué)生再設(shè)置另外的情境，比如某野生群體的野兔中，等位 基因aa中的a基因表現(xiàn)毛色為枯草色，基因a表現(xiàn)為白色。 野生環(huán)境中野兔天敵很多，環(huán)境始終是枯草色。白色易被天 敵發(fā)現(xiàn)而被捕食，生存機(jī)會少。此時也不考慮基因突變。讓 學(xué)生設(shè)置情境，設(shè)定初始時該野兔種群中基因a和基因a各 占50%,設(shè)計(jì)讓它們自交或自由交配連續(xù)幾代后群體中的基 因頻率的變化。通過對結(jié)果的分析發(fā)現(xiàn)該種群的基因頻率會 發(fā)生顯著的變化，且代數(shù)越多變化越大。這種變化表現(xiàn)在a 基因頻率上升a基因頻率下降。這樣就很自然地讓學(xué)生得出 環(huán)境改變對生物進(jìn)化的影響

10、的結(jié)論：生物向著適應(yīng)環(huán)境的方 向進(jìn)化。在講清環(huán)境對生物進(jìn)化的影響后引入自然選擇和人 工選擇的概念，此時指明選擇決定進(jìn)化的方向就很自然了。 但是，至此還只是知道了決定生物進(jìn)化的一方面的因素，且 這還只是外因。生物進(jìn)化還有另一方面的因素，那就是內(nèi)因： 即生物自身遺傳物質(zhì)的改變。此時，又可以讓學(xué)生設(shè)置情境, 設(shè)定環(huán)境不變，生物生存能力相同，當(dāng)群體中出現(xiàn)基因突變 或其他形式的遺傳物質(zhì)改變時對群體中基因頻率的影響，如 還是設(shè)定某種群中初始狀態(tài)一對等位基因aa中，基因a和 基因a各占50%,由于基因a有少數(shù)突變成了基因a,結(jié)果 使基因a的頻率下降，基因a的頻率上升。這樣就能得出基 因突變或其他形式的遺傳物

11、質(zhì)的改變也可以使種群中的基 因頻率發(fā)生改變，也就能造成種群的進(jìn)化。但環(huán)境是否認(rèn)可, 即是否是出現(xiàn)了適應(yīng)環(huán)境的有利變異，則還是由環(huán)境決定。 即進(jìn)化的方向還是由環(huán)境決定的。這樣通過讓學(xué)生設(shè)置情 境，設(shè)定條件，實(shí)現(xiàn)探究性學(xué)習(xí)。逐步得出生物進(jìn)化的相關(guān) 結(jié)論：生物進(jìn)化與生物自身的因素有關(guān)，這是內(nèi)因，也就是 出現(xiàn)可遺傳的變異；也和環(huán)境因素有關(guān)，環(huán)境越穩(wěn)定進(jìn)化越 緩慢；環(huán)境多變進(jìn)化快，進(jìn)化是生物群體對環(huán)境適應(yīng)的結(jié)果, 也是環(huán)境因素對種群基因庫中的基因定向選擇的結(jié)果。其他 的知識點(diǎn)的學(xué)習(xí)都可以找到類似的方法。 創(chuàng)設(shè)聯(lián)系 生活實(shí)際的實(shí)驗(yàn)情境，要把握以下三個原則：一是盡可能選 擇身邊的事例，學(xué)生越熟悉，就越容易引

12、起學(xué)生的共鳴；二 是在實(shí)驗(yàn)情境中提出的問題不能過難或過易，過難會使學(xué)生 望而卻步，過易則缺乏探究性；三是在解答實(shí)驗(yàn)情境中產(chǎn)生 的問題時，所需的知識和能力，應(yīng)與目前的中學(xué)生物知識結(jié) 構(gòu)和對學(xué)生的能力要求相適應(yīng)。創(chuàng)設(shè)聯(lián)系生活實(shí)際的實(shí)驗(yàn)情境，要把握以下三個原則： 一是盡可能選擇身邊的事例，學(xué)生越熟悉，就越容易引起學(xué) 生的共鳴；二是在實(shí)驗(yàn)情境中提出的問題不能過難或過易， 過難會使學(xué)生望而卻步，過易則缺乏探究性；三是在解答實(shí) 驗(yàn)情境中產(chǎn)生的問題時，所需的知識和能力，應(yīng)與目前的中 學(xué)生物知識結(jié)構(gòu)和對學(xué)生的能力要求相適應(yīng)。三、創(chuàng)設(shè)趣味的實(shí)驗(yàn)情境當(dāng)人們對某一事物發(fā)生興趣時，將在大腦中形成興奮 灶，這種興奮會使

13、人們對該事物的認(rèn)識、理解和記憶處于最 佳狀態(tài)，并從中激發(fā)出創(chuàng)造的火花。而中學(xué)生所處的年齡階 段，正是對生活發(fā)生好奇的時候，利用學(xué)生對于外界環(huán)境的 好奇心，設(shè)計(jì)具有有趣味性的實(shí)驗(yàn)情境，能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué) 習(xí)主動性。例如，在學(xué)習(xí)檢測生物組織中糖類、脂肪和蛋白質(zhì)等有 機(jī)物成分的教學(xué)中，可以向?qū)W生簡要介紹人體尿液的形成過 程，血糖等有關(guān)知識，提出可不可以用檢測糖的知識來檢測 自己尿液中是否含有葡萄糖呢？如果有，要知道有多少又該 如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)加以研究呢？高中學(xué)生有了一定的思考能力， 只要教師再加以引導(dǎo)，留給學(xué)生一些思考的空間，教師搭臺, 戲主要由學(xué)生來唱。這樣既提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，又可能 取得良好的學(xué)習(xí)

14、效果。進(jìn)一步加深學(xué)生對知識的了解。從引 導(dǎo)學(xué)生傾聽、思考，到主動參與到教學(xué)活動中來。學(xué)生樂于 探究未知并從中體會到探究的樂趣，在快樂的氣氛中學(xué)習(xí)新 的課程。創(chuàng)設(shè)趣味的實(shí)驗(yàn)情境目的在于使學(xué)生在輕松、愉快的情 境中汲取知識，當(dāng)然，在教學(xué)過程中切不可盲目、一味地追 求趣味性，而把實(shí)驗(yàn)搞成一出毫無生物思想的鬧劇。教師應(yīng) 根據(jù)不同層次學(xué)生的知識水平，有針對性地設(shè)計(jì)趣味的生物 實(shí)驗(yàn)情境來導(dǎo)入新課，引導(dǎo)學(xué)生積極思考，使他們得到訓(xùn)練 思維、增長知識的機(jī)會。四、創(chuàng)設(shè)差異性實(shí)驗(yàn)情境創(chuàng)設(shè)差異性實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生頭腦中產(chǎn)生各種各樣的疑惑， 促使學(xué)生去發(fā)現(xiàn)、探究問題。例如，在學(xué)習(xí)"植物細(xì)胞吸水 和失水的特性”這一內(nèi)

15、容時，可以通過設(shè)立兩組對照實(shí)驗(yàn)： 以新鮮植物器官（如蘿卜、馬鈴薯塊莖或白菜的葉柄）為材 料，從同一個器官的同一部位上，截取下形狀、大小極為相 似的四塊。將其中的兩塊分別放入干燥的甲容器和已注入 清水并對水位進(jìn)行了標(biāo)記的乙容器內(nèi)。將另兩塊分別放入 丙和丁兩個干燥容器內(nèi)，并向丁容器內(nèi)的材料上撒上一層食 鹽。然后引導(dǎo)學(xué)生觀察、記錄和分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，從中領(lǐng)悟到 植物細(xì)胞吸水和失水的特性。創(chuàng)設(shè)差異性生物實(shí)驗(yàn)情境，讓學(xué)生在情境中發(fā)現(xiàn)問題。 要提供學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)問題的時間，讓學(xué)生通過思考、討論和 語言組織，提出相應(yīng)的問題，使學(xué)生逐步養(yǎng)成自主提出問題 的意識與習(xí)慣。五、創(chuàng)設(shè)奇妙的實(shí)驗(yàn)情境學(xué)生學(xué)習(xí)生物知識有時會受到

16、一些生活中的假象迷惑 而導(dǎo)致生物學(xué)習(xí)上的錯誤，可利用奇妙的生物實(shí)驗(yàn)情境來激 發(fā)學(xué)生探究問題真相的興趣。例如學(xué)習(xí)蝗蟲呼吸時，學(xué)生因前概念影響認(rèn)為蝗蟲用嘴 呼吸。教師可以引導(dǎo)學(xué)生做實(shí)驗(yàn)，把兩只蝗蟲，一只頭部完 全浸沒水中，腹部露在外面，另一只腹部完全浸沒水中，頭 部露在外面，學(xué)生驚奇地發(fā)現(xiàn)，頭部露在外面的蝗蟲竟然先 死。繼而引導(dǎo)分析、推理、判斷得出胸腹部完全浸沒在水里 而只露出頭部的那只蝗蟲先死的結(jié)論，并領(lǐng)悟其原因所在， 使學(xué)生在好奇心理的驅(qū)使下進(jìn)入新課學(xué)習(xí)。創(chuàng)設(shè)有悖"常理”的奇妙生物實(shí)驗(yàn)情境，讓學(xué)生在強(qiáng)烈 的認(rèn)知沖突中由“無疑"而“生疑”，激發(fā)探究。但由于探 索對象的復(fù)雜性和學(xué)生自身知識和經(jīng)驗(yàn)等多方面的限制，經(jīng) 常會導(dǎo)致學(xué)生的探索方法有多種多樣，探索結(jié)果也是五花八 門。教師要適時引導(dǎo)學(xué)生改正錯誤，充分尊重學(xué)生，讓學(xué)生 始終保護(hù)良好的探索心態(tài)，切不可亂加指責(zé)而弄得氣氛緊 張。創(chuàng)設(shè)生物實(shí)驗(yàn)情境導(dǎo)入新課，遵