以技能认知规律为导向探讨高中生物实验教学的优化思路和措施

以技能认知规律为导向探讨高中生物实验教学的优化思路和措施摘要:生物学是一门实验学科,不仅要重视实验的基本技能,而且还要注重实验设计,搞好高中生物实验教学,提高高中生物教学质量,对于指导学生学习生物学知识是大有裨益的。根据高中学生的身心发展特点和认知规律来制定教学计划对于高中学生接受生物知识提高生物成绩更是重中之重。本文针对高中生的技能认知规律探讨如何设计高中生物实验教学对高中生学习生物知识才是最有益的。

关键词:生物实验认知规律高中生

1 生物实验教学的目的

生物学是一门以实验为基础的自然学科。实验教学可以帮助学生形成概念、理解和巩固生物学知识,培养学生观察现象、提出问题、分析问题和解决问题的能力;帮助学生掌握一些常用的生物学实验的基本技能,培养学生实事求是、严谨细致的科学态度和科学方法。多年的教学实践告诉我们:生物实验教学过程的成败关系到学生对生物知识的掌握和运用程度。

生物实验课的教学目的是培养学生的观察能力、动手能力、探究能力和创造性思维的能力。通过实验课的教学,指导学生探索、尝试、发现问题、解决问题,辩证的理解思考问题,用发展的眼光去看待事物,这既是有利于学生学习能力的提高,又有利于学生个性特长的发展。更重要的是在探索性实验的过程中,学生从中懂得了如何去学习,获得

知识和信息,为学生去探索许多未知领域奠定基础。

2 以学生技能认知规律为基础优化生物实验教学的必然性

在每节生物课程中要高质量的完成工作任务,要依据学生身心发展特征、兴趣爱好,备好教材、实验器材,充分了解学生的实验能力,制定完善、详实、富有针对性的课时计划。即要根据课的教学目标和重难点安排课的结构、制定针对性强的练习;还要根据学生的年龄特点,选择相应的教学方法、练习方法,制定行之有效的纠正、评价方案;更要根据课的层次和环节,合理利用时间、精讲多练,确保练习质量和次数。

2.1 内容的讲解遵循学生的记忆特点

生物实验内容的讲解,不仅是要帮助学生记忆生物知识,在脑海中形成初步的实验目的,还要让学生明白实验环节、理解实验顺序以及实验中应注意的细节,更要有利于学生掌握评价方法,便于学生间的相互评价,相互指出生物实验环节中出现的错误便于记忆,因此,在课程讲解中遵循学生的记忆特点是十分重要的。

2.2 教法组织遵循学生的认知特点

学生的身心发展具有鲜明的阶段特征,技能教学必须遵循学生身心发展的规律、认知特点、技能的特点来考虑和设计,可以遵从从简单到复杂、从易到难、从局部到全体、从分解到完整的规律来设计技

能教学过程。在自主探究前让学生进行充分的知识和实验技术准备,在教师指导下学生反复讨论和完善方案。例如“植物细胞的吸水和失水”的实验探究,在学生已经体验了红细胞的吸水和失水后,要探究植物细胞的吸水和失水情况,先分析植物细胞结构和动物细胞明显的区别,理解细胞壁对吸水和失水应该没有影响,提出“原生质层是不是相当于一层半透膜”的具体问题,并对这一问题作出假设;继而让学生思考怎样验证这一假设,选什么样的材料,用什么方法,采用怎样的步骤?引导学生详细讨论并要求学生对照实验设计检查自己的实验技能等的准备情况,并有针对性地进行完善和训练。这样降低了探究性实验的难度,提高了教学效果。这样的安排,首先拆分、然后逐层递进地增加难度,继而达到完整掌握实验环节的目的,符合学生的认知特点和学习习惯,不仅便于学生掌握,还有利于克服学生的畏难情绪,学生学习和掌握技能的效果较好。

3 生物实验教学的优化思路和措施

3.1 利用“交流评价”机制优化实验教学

实验教学的目的并不在于全班得到统一的实验结果,而重在使学生真正参与探究过程。让学生懂得科学的探究方法。让他们的创新意识得到发挥。在“交流评价”环节一般有两个交流模块,一个放在实验前,交流个人提出的探究问题及设计的实验方案,重点评价学生能否提出

值得探究的问题,并进行猜想和假设;另一个则放在实验操作之后,对实验结果的分析交流,以及对实验中的各种特异情况作进一步的探究。评价以激励性评价为主。重点评价学生:能否独立正确地完成实验操作方法;能否科学地观察实验现象,如实地记录实验数据;能否对实验现象或收集到的实验数据进行分析、归纳或概括出实验的结论;能否与他人交流成果且有所获益等等。另外,要设置成果展示栏,对学生的优秀实验报告、课外实验探究、创新实验设计、研究性成果进行展示汇报,让学生感受和分享成功的快乐,更激发他们参与实验的热情和参与实验探究的激情。实验中也许会有很多现象并不像预设的一样,对新生的实验问题,学生不能根据现象作出结论判断,教师要通过交流评价,让学生展开激烈的讨论,每一个学生都参与实验分析。

通过层层分析、步步推进。学生对问题的认识逐步深人,然后提出新问题,自主设计新的实验再进一步探究解决,作出合理解释。

3.2 利用多媒体优化实验教学

(1)创设实验情境。任何实验都是实验者有目的的观察活动,实验过程是实验者思维激发和碰撞的过程。在实验开始环节,教师利用多媒体声、色、图、文等媒体信息渲染气氛,创设引人入胜的问题情境,启发学生的思路,引导学生严密地探究实验过程。例如制作DNA分子双螺旋结构模型之前,教师通过Powerpoint或Authorware制作的课件展示北京中关村的“麻花”照片,进而叙述北京世纪盛典文化艺术交流有限公司状告北京大学的故事。这种与现实生活紧密联系的情境会使

学生初步形成DNA结构的轮廓,感受科学家严谨的工作作风。

(2)学习实验内容。以实验为中心、以实验带动知识点是新课标最明显的特点。因此,实验内容的学习不仅对于完成整个实验至关重要,而且是以实验带动知识点的有力佐证。例如,在观察细胞有丝分裂的实验过程之前,教师通过多媒体课件先复习细胞有丝分裂的过程、了解实验目的、理解实验原理,有助于学生对细胞有丝分裂的实验观察和实验结果的描述。使学生有理可依,避免盲目实验。

3.3 再现经典实验

生物学发展的过程是科学家不断探索的过程。生物科学史上有许多伟大的发现和经典实验。在教学过程中,重现这些经典实验,能使学生身临其境地体验科学家的发现历程,认识到科学是一个不断发现、不断进步的过程。促使学生用辩证的目光、理性的思维学习生物学。学习光合作用时,教师需要呈现光合作用探究历程中的一系列经典实验。如动画再现普利斯特利、英格豪斯、梅耶、萨克斯、鲁宾和卡门的实验,揭示植物生命活动的奥秘,让学生认识到生物学实验设计的巧妙和严密,逐步探究光合作用的原料、产物、场所和条件,思考生物学发展与物理学、化学的联系,讨论生物学发展与技术进步的联系、用历史、发展的眼光看待生物学的过去、现在和未来。

3.4 利用高考命题导向促进生物实验教学

近年来生物高考实验考查的内容呈现多样化,有基本的实验原