實驗教學生物科學論文

實驗教學生物科學論文1高中生物實驗的內(nèi)容和特點1.1高中生物實驗的內(nèi)容根據(jù)實驗的主要方法，可將高中生物必修部分的實驗劃分為7種類型：觀察類、檢測類、探究類、模擬類、調(diào)查類、設(shè)計類和搜集類[5]．其中，觀察、檢測和模擬類實驗比擬常見；設(shè)計類實驗是學生探尋求索和發(fā)現(xiàn)真理的重要途徑；調(diào)查類實驗主要是針對已經(jīng)存在的事實或現(xiàn)象，要求學生通過對客觀事實和現(xiàn)象之間的了解得出結(jié)論，培養(yǎng)學生收集和分析資料信息的能力；而搜集類實驗則要求學生根據(jù)問題擬出資料收集的詳細方案，然后通過各種途徑收集相關(guān)資料，最后對搜集到的資料進行挑選歸類整理，并以各種形式〔如黑板報、論文、報告及辯論賽等〕展示．在選修模塊實驗中，選修1的實驗以實踐活動為主要學習方式，全部為實驗操作，不同實驗內(nèi)容的教學目的各有側(cè)重，有的側(cè)重基本概念或原理，有的側(cè)重實際應(yīng)用，還有的側(cè)重科學方法訓練和培養(yǎng)學生的科學態(tài)度．實驗類型大多數(shù)為引導式探究．在引導式探究活動中，學習資料中提出的實驗構(gòu)造或程序，學生本人設(shè)計并進行實驗，通過介入探究經(jīng)過有所體驗和發(fā)現(xiàn)，進而到達預(yù)期的實驗?zāi)康腫6]．根據(jù)選修2的實驗中的活動建議，主要是進行調(diào)查、討論和探究活動．教師引導學生開展這些活動，培養(yǎng)學生的介入意識，使得學生關(guān)注社會、關(guān)注生活、關(guān)注身邊的科學和技術(shù)，能幫助學生體會到生物科學與人類社會、與學生的日常生活密切相關(guān)．選修3的實驗中，除了技術(shù)要求較高的“DNA的粗提取和鑒定〞外，其它實驗都不在實驗室進行，而多為口頭溝通、辯論等活動，由于本模塊實驗所牽涉的科學領(lǐng)域研究進展迅速，教師要積極引導和組織學生查閱有關(guān)資料，練習撰寫專題綜述報告并組織開展這些活動[7]．1.2高中生物實驗的特點1.2.1實驗數(shù)量多，類型多樣化且綜合性強僅〔高中生物課程標準〔實驗〕〕列舉的實驗活動建議就有68條，當然這些實驗并不要求學生全部把握，但大多數(shù)是最基礎(chǔ)的，學生把握這些后，還要了解教學資料以外的實驗，如試卷和課外書上出現(xiàn)的，要對大綱要求的實驗有所擴展和延伸，才能夠?qū)W以致用．實驗數(shù)量多則相應(yīng)地要務(wù)實驗課時也多，據(jù)統(tǒng)計，實驗課時甚至占到生物課總教學時間的40%[8]．高中生物實驗類型多．各種類型實驗的方法不同，包括顯微鏡觀察、染色鑒定、模型制作、多媒體技術(shù)模擬、戶外調(diào)查及課外收集信息等；實驗形式也不同，包括教師演示、學生分組完成及獨立完成等．高中生物實驗綜合性強．往往一個生物實驗中融合了多種實驗類型特點．如“探究影響酶活性因素〞的實驗經(jīng)過不僅要讓學生經(jīng)歷一個完好的科學探究經(jīng)過，而且還要求培養(yǎng)學生的實驗設(shè)計能力，在實驗經(jīng)過中要考慮單一變量并進行定量分析；又如“設(shè)計并制作生態(tài)瓶〞的實驗不僅需要學生小組合作設(shè)計制作完成，而且也是一個模擬實驗，模擬的經(jīng)過充滿探究的要素，此外，實驗還要求學生對本人制作的“生態(tài)小瓶〞進行長時間的觀察，這無疑也培養(yǎng)了學生的觀察能力．1.2.2科學探究遭到重視，實驗內(nèi)容貼近生活且技術(shù)比擬先進課程標準的4個基本理念之一是倡導探究性學習，在能力目的中十分提出了發(fā)展科學探究能力，并具體列舉了11條與探究嚴密相關(guān)的能力，這為開展探究性實驗教學提供了重要指導．強調(diào)和重視科學探究還詳細表如今新課程實驗的構(gòu)造和內(nèi)容上，必修的３個模塊中，具有探究性的實驗幾乎占到全部實驗的三分之一，而選修部分的生物技術(shù)實踐模塊的13條活動建議中幾乎均包含探究性的內(nèi)容，另外2個模塊的活動建議也多為能夠進行資料收集探究的活動或調(diào)查[9]102．由此可見，課程標準把科學探究以不同層次和形式融合到實驗教學中．高中生物課程標準強調(diào)關(guān)注學生的生活經(jīng)歷，注重與現(xiàn)實生活的聯(lián)絡(luò)，在現(xiàn)實生活的背景中學習生物學，倡導學生在解決實際問題的經(jīng)過中深化理解生物學的核心概念，這樣能夠激發(fā)學生的學習興趣，可以以讓學生學以致用．如調(diào)查類和搜集類的實驗都要求學生到現(xiàn)實生活中去調(diào)查和搜集信息，并對這些調(diào)查和搜集來的信息進行研究分析等．如選修1“生物技術(shù)與實踐〞中有果酒、果醋及腐乳的制作等，選修2“生物科學與社會〞中對設(shè)施農(nóng)業(yè)的參觀和對綠色食品生產(chǎn)或消費情況的調(diào)查等，這些實驗活動貼近生活，實驗材料也來源于生活．實驗技術(shù)比擬先進．十分是選修部分的實驗，大都與生命科學新技術(shù)、新應(yīng)用嚴密聯(lián)絡(luò)．如基因工程、克隆技術(shù)及干細胞研究等．此外，還有多媒體技術(shù)的運用，如“利用計算機輔助教學軟件模擬人體某方面穩(wěn)態(tài)的維持〞等．2生物科學〔師范〕專業(yè)實驗內(nèi)容及存在的缺少2.1實驗內(nèi)容在高師生物科學〔師范〕專業(yè)課程體系中，生物類專業(yè)必修課比重大，幾乎每門專業(yè)課程均設(shè)置了相應(yīng)的實驗課程，包括動物學、植物學、微生物學、遺傳學、生態(tài)學、生物化學、細胞生物學、分子生物學、植物生理學及人體生理解剖學等實驗，每門實驗課程的實驗數(shù)均在8~12個．2.2存在的缺少2.2.1課程內(nèi)容強調(diào)專業(yè)性，缺少與高中生物新課程的聯(lián)絡(luò)受傳統(tǒng)高師生物課程觀的影響，實驗課內(nèi)容傾向于強調(diào)系統(tǒng)性、整體性和全面性，突出學科專業(yè)性，而師范性不明顯，驗證性實驗占據(jù)主導，設(shè)計性和綜合性實驗欠缺，缺少與中學生物實驗教學有機聯(lián)絡(luò)的問題尤其突出．生命科學的發(fā)展日新月異，高中生物新課程很注重知識的時代性和前沿性[10]，但生物科學〔師范〕專業(yè)的實驗教學內(nèi)容設(shè)置往往多年不變，不能反映生命科學學科發(fā)展的最新成果，與學生科學素質(zhì)、實驗技能和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的要求不符．2.2.2實驗教學內(nèi)容缺少與生產(chǎn)、生活和社會實踐的聯(lián)絡(luò)高中生物課程標準提出注重與現(xiàn)實生活的聯(lián)絡(luò)理念，就是要改變輕視學生生活的現(xiàn)狀，讓學生在真實的生活中學習和體驗知識．從課程標準建議了大量的調(diào)查類和搜集類的實驗?zāi)軌蚩闯?，高中生物實驗愈加強調(diào)與生活的聯(lián)絡(luò)，倡導學生在解決實際問題的經(jīng)過中深化理解生物學的知識．但生物科學〔師范〕專業(yè)的實驗內(nèi)容大多是對理論的驗證，更強調(diào)實驗的學術(shù)性，相對而言忽視了與學生生活以及現(xiàn)實自然、社會的聯(lián)絡(luò)，不能激發(fā)學生學習的興趣，無法讓師范生深切地體會到專業(yè)知識的價值，可能會影響到以后工作的教學質(zhì)量．2.2.3實驗教學缺少體系建構(gòu)生物科學作為一門獨立形態(tài)的自然科學，應(yīng)有其自上而下、自下而上的實驗體系，但師范院校的實驗教學缺少這種體系的建構(gòu)[11]75．每一門課程僅從單一學科的知識系統(tǒng)性和完備性方面設(shè)計教學內(nèi)容和技能訓練，各門課程自成體系，與本專業(yè)其它課程聯(lián)絡(luò)不嚴密，對課程內(nèi)容整合較少，因此造成一些實驗內(nèi)容重復(fù)，如微生物學中的“霉菌觀察〞與植物學中的“菌類植物〞實驗內(nèi)容基本一致．2.2.4實驗教學形式化高師生物學實驗教學資料編制形式化，實驗設(shè)計程式化，即實驗?zāi)康摹驹怼鷮嶒瀮?nèi)容與材料等→儀器與設(shè)備等→操作步驟→實驗結(jié)果→實驗分析報告[11]76．實驗經(jīng)過以教師講解、演示為主，學生履行三步曲，即按實驗指導的要求或教師總結(jié)的實驗步驟進行操作→觀察實驗結(jié)果→完成實驗報告[12]．學生對實驗材料的采集培養(yǎng)、藥品配制等實驗的準備經(jīng)過和實驗方法步驟的設(shè)計介入度低，對實驗方法步驟缺少必要的考慮理解和創(chuàng)新，師范生獨立實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)遭到限制．2.2.5研究性實驗內(nèi)容缺少目前，生物科學〔師范〕專業(yè)開設(shè)的專業(yè)課實驗內(nèi)容大多為驗證性實驗，雖然能夠加深學生對理論知識的理解和培養(yǎng)基本的實驗技能，但仍屬于間接獲取知識的渠道，對培養(yǎng)師范生的科學探究能力不利．3有效銜接高中與大學的生物學實驗教學3.1加強高中相關(guān)實驗內(nèi)容的浸透，增加和生活聯(lián)絡(luò)比擬嚴密的實驗內(nèi)容生物科學〔師范〕專業(yè)的教師要致力于高中生物學實驗教學的研究，了解其基本內(nèi)容和方法手段．在保證明驗課內(nèi)容到達本科水平的前提下，選擇與高中生物教學聯(lián)絡(luò)密切并能充分發(fā)揮現(xiàn)有實驗條件的實驗內(nèi)容，制定切實可行的實驗計劃，力爭使中學生物學實驗中的基礎(chǔ)部分、經(jīng)典部分成為高師生物學實驗的研究主題之一，使得高師生物實驗內(nèi)容與手段上構(gòu)成和中學生物學實驗的包容關(guān)系．3.2改良生物科學〔師范〕專業(yè)的生物學實驗手段，使實驗內(nèi)容跟上科學技術(shù)的發(fā)展在實驗內(nèi)容上，應(yīng)該結(jié)合當前高中生物教學崗位的要求，組織各教研室有經(jīng)歷的任課教師對實驗教學進行改革，剔除內(nèi)容陳舊、技術(shù)落后的實驗，增加反映現(xiàn)代定量分析、探究性、設(shè)計性和綜合應(yīng)用的新實驗技術(shù)內(nèi)容，跟上生命科學技術(shù)的發(fā)展．此外，在實驗課程中，能夠結(jié)合相關(guān)的研究課題和最新研究進展，在課堂講解或是實驗經(jīng)過中穿插介紹，補充同一個實驗的不同技術(shù)與方法．有些新技術(shù)、新方法，即便由于條件所限不能親手做，但也應(yīng)讓學生有所了解，如光合強度的測定既有傳統(tǒng)的改進半葉法、氧電極法及紅外線二氧化碳氣體分析儀法，也有較為先進的便攜式光合儀測定法．3.3整合實驗內(nèi)容在制定生物科學〔師范〕專業(yè)的實驗教學計劃時，要統(tǒng)籌規(guī)劃、互通有無、科學整合以及合理安排實驗內(nèi)容，避免學科間實驗的簡單重復(fù)，以增加實驗的多樣性和豐富度，提高實驗教學效率，讓學生在有限的實驗教學中，接觸和了解更多的實驗內(nèi)容與方法，這也契合高中生物實驗內(nèi)容和形式多樣化的特點．實際上，高中生物牽涉的68個實驗，均可根據(jù)生物科學〔師范〕專業(yè)的專業(yè)課程進行分門別類，分別歸入或融入到詳細的相關(guān)課程實驗中去，使學生在大學實驗教學經(jīng)過中，基本能接觸到所有的中學生物實驗內(nèi)容．3.4改革實驗教學體系將以驗證性為主的實驗教學體系改變?yōu)閷嶒瀮?nèi)容要求由低到高的生物基礎(chǔ)實驗、綜合訓練實驗、研究設(shè)計實驗3個不同層次的新體系[9]101．生物基礎(chǔ)實驗主要完成中學生物學新課程標準及實驗大綱規(guī)定的基本內(nèi)容，旨在培養(yǎng)學生的專業(yè)基本實驗技能和動手能力，把握生物學基本研究方法；綜合訓練實驗則由學生實驗小組〔6~8人〕本人設(shè)計方案、準備藥品儀器及獨立撰寫實驗論文，完成大綱規(guī)定的提高性內(nèi)容或感興趣的問題，旨在培養(yǎng)學生的綜合能力和創(chuàng)新能力；研究設(shè)計實驗為教師根據(jù)本地生物資源或結(jié)合本地生產(chǎn)實際而開設(shè)的科學研究性實驗項目，在教師的帶領(lǐng)下有針對性地開展科學研究實驗，旨在培養(yǎng)學生的介入意識、科研意識和自然科學研究工作所應(yīng)具備的科學態(tài)度．3.5鼓勵師范生積極介入實驗準備工作準備實驗也是一名生物教師應(yīng)有的專業(yè)素養(yǎng)之一．高師院校在生物實驗教學中，應(yīng)該鼓勵師范生積極介入到實驗準備工作中，如動植物實驗材料的采集與培養(yǎng)、試劑的配制、儀器的調(diào)試、微生物菌種制作及消毒滅菌等，使學生系統(tǒng)地了解實驗從始至終的全經(jīng)過，這將提高師范生準備和組織生物實驗的能力．3.6培養(yǎng)學生口頭表達能力，鍛煉文字駕馭能力教師應(yīng)根據(jù)學生的認識規(guī)律，對實驗內(nèi)容加以組織、潤色，并且用科學、準確、生動及富于啟發(fā)性的語言表達出來，以便學生理解和接受．在實驗教學中，教師要引導學生從實驗現(xiàn)象出發(fā)，能夠用生物專業(yè)語言表達、組織及研究實驗，還應(yīng)認真對待學生的實驗報告，對表達不準確和書寫不規(guī)范等情況及時糾正．4結(jié)語加強生物科學〔師范〕專業(yè)學生實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)