生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計論文
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1教學(xué)過程
教師在課堂上及時鼓勵學(xué)生提問，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，提出有價值的探究問題。問題對于學(xué)生來說是至關(guān)重要的，因?yàn)閱栴}提出后的成就感是學(xué)生求知探索欲望的強(qiáng)有力的“催化劑”。問題的提出往往是學(xué)生從生活中，通過敏銳的觀察，精辟的概括，認(rèn)真的篩選，方能提出。但要注意的是學(xué)生提出的問題可能是正確的，也可能是錯誤的，甚至是荒謬可笑的，無論是怎樣的問題，教師都不能隨意否定他們，而是要多給予支持和鼓勵，讓他們獲得提出問題的成就感。有的學(xué)生假設(shè)為：螞蟻的覓食與食物的氣味有關(guān)，喜歡甜的，與顏色有關(guān)，喜歡紅的，與形狀、大小、含油量、營養(yǎng)都有關(guān)；也有不同意見的，總之假設(shè)多種多樣，真是無奇不有。當(dāng)然學(xué)生能提出的假設(shè)不一定都是合理的，這需要教師積極地引導(dǎo)學(xué)生作出初步的判斷，在作出初步判斷的過程中需要學(xué)生進(jìn)行邏輯的分析和推理，盡量能自圓其說。在學(xué)生自主設(shè)計方案時，教師不事先給出任何探究模式，完全由學(xué)生自主設(shè)計，最后由教師引導(dǎo)學(xué)生圍繞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵點(diǎn)比較優(yōu)劣、提煉方法找出規(guī)律。如實(shí)驗(yàn)設(shè)計能否進(jìn)一步完善？如何較好地設(shè)置實(shí)驗(yàn)組和對照組？開展探究活動時，教師巡視各組實(shí)驗(yàn)進(jìn)程，提供必要的幫助，及時解難釋疑。如生物學(xué)實(shí)驗(yàn)條件中無關(guān)變量有否相同且適宜？尤其是食物有否同方向、等距離擺放等？觀察記錄手段是否有效合理？繪圖、拍照、錄像等方法的特點(diǎn)有哪些？用表格記錄數(shù)據(jù)是否更好？同時，教師注意讓學(xué)生體會小組分工協(xié)作的意義。在總結(jié)探究活動時，教師要營造輕松民主的教學(xué)氣氛，激發(fā)學(xué)生參與交流的積極性，組織討論并進(jìn)行適時的引導(dǎo)。圍繞“你的生物學(xué)實(shí)驗(yàn)成功與否？若成功，請總結(jié)經(jīng)驗(yàn)；若失敗，請不要灰心，認(rèn)真分析失敗原因”等方面進(jìn)行總結(jié)，教師并在其中滲透情感態(tài)度和價值觀方面的教育：螞蟻的行為對你的心靈有觸動嗎？大自然蘊(yùn)藏的秘密，是否激發(fā)了你的探究興趣？活動中有何啟示？
2教學(xué)反思
本節(jié)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)獲2012年全國中學(xué)生物課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)展示一等獎，在其教學(xué)準(zhǔn)備和教學(xué)實(shí)施過程中得到了省市多位專家和同仁們的幫助，也得到了學(xué)生們的支持?；仡欉@段過程，倍感辛勞和快樂，其中主要心得如下。
2.1教學(xué)困惑
困惑之一：如何在實(shí)驗(yàn)室順利完成此實(shí)驗(yàn)？螞蟻的行為是非常復(fù)雜多變的，將螞蟻捕捉到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)螞蟻受到驚嚇、失去巢穴等因素的影響，螞蟻的行為發(fā)生了改變，常常沒有出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計中預(yù)料的結(jié)果。如何在實(shí)驗(yàn)室模擬自然環(huán)境，探究螞蟻在最接近自然狀態(tài)下的覓食行為？在自然界中直接觀察螞蟻行為是否可行？困惑之二：如何提出有價值的探究問題？提出問題是科學(xué)研究中至關(guān)重要的環(huán)節(jié)，提出問題是探究的起點(diǎn)，也是產(chǎn)生智慧的萌芽。在教學(xué)中，教師常常重視解決問題，而忽視提出問題。李政道先生曾說“：求學(xué)問，需學(xué)問，只求答，非學(xué)問。”教師應(yīng)該向美國媽媽學(xué)習(xí)：“孩子，今天上學(xué)了，給老師提兩個好問題！”如何通過教師的精心設(shè)計和巧妙指導(dǎo)，讓學(xué)生提出有價值的探究問題呢？困惑之三：如何科學(xué)評價學(xué)生探究能力？評價是一種重要的激勵手段和發(fā)展機(jī)制，同時實(shí)驗(yàn)評價能力也是教學(xué)目標(biāo)的重要組成部分，但是很多教師在教學(xué)中將其遺忘了。關(guān)于本節(jié)課的教學(xué)，教師們都習(xí)慣于實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計，其實(shí)驗(yàn)方案的可行性缺乏了實(shí)踐的檢驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)中沒有組織評價，從而失去了進(jìn)一步提升的空間。如何有效評價學(xué)生的科學(xué)探究能力，進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主體性和主動性？這也是縈繞在心頭、揮之不去的困惑。
2.2創(chuàng)新之處
對本節(jié)課進(jìn)行創(chuàng)新的宗旨在于讓實(shí)驗(yàn)教學(xué)由基于傳遞到基于發(fā)現(xiàn)、由靜態(tài)構(gòu)成到動態(tài)生成、由個體思維到集體智慧，為此需要激發(fā)內(nèi)在學(xué)習(xí)動機(jī)、開放實(shí)驗(yàn)領(lǐng)域、構(gòu)建反饋激勵機(jī)制、提供集體學(xué)習(xí)支持。
2.2.1在實(shí)驗(yàn)方法上進(jìn)行了創(chuàng)新選擇實(shí)驗(yàn)場所：筆者經(jīng)過反復(fù)實(shí)驗(yàn)后認(rèn)為，本實(shí)驗(yàn)在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行難以得到可靠可信的科學(xué)數(shù)據(jù)，因?yàn)槲浵亸囊巴獗徊蹲降綄?shí)驗(yàn)室由于受到驚嚇而逃生或首先忙于筑巢等過程，根本無暇顧及覓食。學(xué)生按小組分別在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)和室外進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)過程和數(shù)據(jù)對比中得出結(jié)論，即螞蟻在自然狀態(tài)下的覓食行為更真實(shí)，效果更明顯。最終本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)過程選擇在校園內(nèi)進(jìn)行，其余過程在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，既保證了實(shí)驗(yàn)的真實(shí)性，又確保了實(shí)驗(yàn)的有效性。開放生物學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：教材上提供的實(shí)驗(yàn)方法是在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)完成本實(shí)驗(yàn)，教師沒有按照教材上內(nèi)容進(jìn)行。根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)精神，倡導(dǎo)學(xué)生開展開放性、自主性的探究學(xué)習(xí)，力求將課堂還給學(xué)生，讓學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主人。如利用螞蟻工坊觀察日本弓背蟻的行為和探究它們的覓食行為，實(shí)驗(yàn)的自變量并拘泥于食物的顏色倡導(dǎo)合作探究：啟發(fā)學(xué)生相互學(xué)習(xí)，如食物同方向、等距離擺放在蟻穴洞口；每種食物要有一定的距離且邊界要清晰；不同的實(shí)驗(yàn)處理應(yīng)貼上標(biāo)簽，以利于觀察和記錄；食物進(jìn)行特殊處理：設(shè)置對照組和實(shí)驗(yàn)組；配備繪圖員、拍照員等，帶上記時秒表，用表格記錄數(shù)據(jù)結(jié)果。其實(shí)，科學(xué)探究的過程、技能、方法等，通過學(xué)生之間的學(xué)習(xí)與實(shí)踐來獲得，比起教師的刻板說教更有趣、有效。
2.2.2在實(shí)驗(yàn)評價上進(jìn)行了創(chuàng)新為評價而教學(xué)，還是為教學(xué)而評價？在設(shè)計實(shí)驗(yàn)評價時必須對此做出抉擇。為教學(xué)的評價，關(guān)注的是評價如何生成教學(xué)價值，而不是教學(xué)如何應(yīng)對評價。為此，筆者將主體性、激勵性和發(fā)展性作為實(shí)驗(yàn)評價的價值取向。學(xué)生完成本探究實(shí)驗(yàn)的熱情較高，教師通過課題研究，明確科學(xué)探究能力的主要能力結(jié)構(gòu)，依據(jù)具體的科學(xué)探究任務(wù)，確定相對應(yīng)的科學(xué)探究能力評價細(xì)則，統(tǒng)計和分析學(xué)生在探究中的各種能力的現(xiàn)狀，對學(xué)生科學(xué)探究能力的過程性評價研究。一方面可以促進(jìn)教師反思教學(xué)設(shè)計，提高教學(xué)目標(biāo)的針對性；另一方面可以客觀記錄學(xué)生在探究活動中的表現(xiàn)，利用評價和交流促進(jìn)學(xué)生的發(fā)展。通過定性和定量評價，評出最佳生物學(xué)實(shí)驗(yàn)小組，評價每一位學(xué)生的探究能力。創(chuàng)新之一:學(xué)生評委進(jìn)行評價。為了在實(shí)驗(yàn)評價上實(shí)現(xiàn)多元化、多主體，我們還組織了促進(jìn)學(xué)生之間的他評與互評?？紤]到初中學(xué)生的認(rèn)知水平和評價能力有限，加上實(shí)驗(yàn)評價的復(fù)雜性，教師選取了部分優(yōu)秀生擔(dān)任評委，并對學(xué)生評委進(jìn)行適度指導(dǎo)和培訓(xùn)。事后發(fā)現(xiàn)，對學(xué)生評委培訓(xùn)非常重要，同時在培訓(xùn)中也促進(jìn)了優(yōu)秀學(xué)生的進(jìn)一步發(fā)展，因?yàn)榕嘤?xùn)的過程也是一次分層教學(xué)與學(xué)習(xí)的過程。創(chuàng)新之二：教師進(jìn)行延時評價。實(shí)驗(yàn)教學(xué)完成后，教師可以實(shí)施延時評價,對學(xué)生評價采用工作單的形式。教師延時評價的主要依據(jù)是學(xué)生填寫的工作單和學(xué)生評委意見，有效解決克服了教師一人無法現(xiàn)場觀察全班學(xué)生實(shí)驗(yàn)行為表現(xiàn)的問題。學(xué)生評委和教師延時評價指南。
2.2.3在實(shí)驗(yàn)拓展上進(jìn)行了創(chuàng)新
①拓展了實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、激發(fā)了探究欲望。學(xué)生在探究螞蟻的覓食行為過程中，不斷出現(xiàn)新現(xiàn)象、提出新問題：如螞蟻喜歡吃什么？螞蟻的覓食與食物的氣味、顏色和形狀有關(guān)嗎？如何通過實(shí)驗(yàn)證明螞蟻覓食行為與某種因素有關(guān)？螞蟻喜歡肥肉還是精肉？螞蟻通過眼睛還是觸角覓食？螞蟻將食物存放在蟻穴的什么位置？在覓食過程中螞蟻怎樣交流信息？螞蟻為什么要爭斗呢？螞蟻繁殖期會出現(xiàn)哪些繁殖行為呢？螞蟻社群生活是一幅什么樣的場景呢？不同螞蟻之間又有哪些不同的行為表現(xiàn)呢？在生物學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計上如何減少實(shí)驗(yàn)誤差？上述問題是實(shí)驗(yàn)后學(xué)生提出的問題，這些問題必然點(diǎn)燃學(xué)生智慧的火花。
②培養(yǎng)了學(xué)習(xí)志趣、提升了實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ΑＲ粚?shí)驗(yàn)小組觀察后做了如下記錄“：我們剛把白糖放到蟻穴旁，便有幾只螞蟻出來搬運(yùn)糖粒，螞蟻越聚越多。后來，有螞蟻發(fā)現(xiàn)了一只蜘蛛尸體，并扯下蜘蛛一條腿。雖有大多數(shù)螞蟻都在搬蜘蛛尸體，但也有在搬運(yùn)糖粒的?？墒窍佈谔。虼宋浵佋趺赐隙紵o法將尸體搬進(jìn)去。但它們?nèi)圆环艞?，過了好長時間后又將尸體往草叢中搬，由于草叢很密，結(jié)果還是沒有成功。第二天早晨，白糖被夜間的雨水溶化了。過了一天，水分蒸發(fā)干后，白糖變成固體又析出，螞蟻又在忙于搬運(yùn)了?！蓖ㄟ^這篇觀察日記，我們仿佛看到了法布爾的《昆蟲記》。因此，讓學(xué)生在做中學(xué)，在大自然中接受熏陶，既順應(yīng)了學(xué)生的天性，又啟迪了學(xué)生智性。
③展示了研究成果、倡導(dǎo)了合作精神。實(shí)驗(yàn)的過程本身就是一個合作共進(jìn)的過程，再通過成果來倡導(dǎo)合作、激勵合作。通過實(shí)驗(yàn)的過程，學(xué)生們體會到合作的重要和必然，做到了個體思維和集體思維的融匯。在最后階段，通過制作PPT、設(shè)計小報、撰寫實(shí)驗(yàn)報告、觀察日記、科技小論文等多種形式，由學(xué)生展示所在實(shí)驗(yàn)小組的研究歷程和研究成果，讓他們分享過程中的思索和歡樂。
作者：趙敏慧 單位：江蘇省常州市第二十四中學(xué)
