“生物技术实践”模块教学后的若干思考

李惠新

新一轮的课程改革已在多个省份轮番启动,生物学科按普通高中的课程设置有三个必修模块、三个选修模块,不同省份对于选修模块的安排各有所不同,浙江省根据省内实际选择浙教版的生物教材作为选修教材,并安排选修3“生物科技专题”模块为指定选修内容,是理科学生必考科目,“生物技术实践”和“生物科学社会”两个模块作为“18选6”的自主选修模块(IB)内容,供学生自选。其中“生物技术实践”模块是一门以实验为主的课程,是国家课程标准中规定理科学生选学的模块。通过本模块的教学实践,笔者收获颇丰,由此也引发了若干思考。

一、想方设法创建模块的开设条件

《普通高中生物课程标准(实验)》(以下简称《高中生物新课标》)的课程设计思路是:“‘生物技术实践”模块重在培养学生设计实验、动手操作、收集证据等科学探究的能力,增进学生对生物技术应用的了解。本模块主要适于继续学习理工类专业或对实验操作感兴趣的学生学习。”在本次选修教学实践过程中,由于“生物技术实践”模块中有部分实验,如“大肠杆菌的培养和分离”、“植物的组织培养”、“亚硝酸盐含量的检测”等实验的硬件条件要求高、实验准备麻烦、教师本身素质限制等诸多方面的原因,很多学校在本轮IB选修开设过程中就舍弃了“生物技术实践”,只给学生限定选修“生物科学与社会”模块。笔者认为,这样的选课导向一是违背了省教育厅原先高考方案设计的初衷,使很多对生物感兴趣的理科学生失去了一次自主选择的机会;二是缺失这个模块,老师也失去了很多学习机会,在与同行交流的时候,这个模块方面就没有话语权;三是目前高中教育仍是面向大众的基础教育,若一门课程人为地降低难度、宽度,将会影响它在提高国民素质中的作用,也会波及本课程的地位。“生物科学与社会”模块原先在课程设计中是为偏文学生而设的,知识难度低,教学要求基本上都属于“识记”层次,仅开设“生物科学与社会”模块,将会使生物学科对广大学生的教育作用的地位大大降低。因此笔者认为各个学校应尽可能地想方设法创造条件,保证本模块的正常开设,尤其是省重点中学更应做好课程开设方面的表率作用,要鼓励学生在感兴趣、有潜能的前提下,选修更多的模块,使学生实现有个性的发展。

在开设本模块时,我校一方面做到及早准备实验器材和实验药品,把能开设的实验开齐开足,另一方面想方设法做好实验的变通,把暂时没条件开设的实验尽可能开出。如在“加酶洗衣粉的使用条件和效果”实验中,由于目前市场上已经几乎买不到不加酶的洗衣粉了,我们实验老师就用加适量碱的方法破坏酶的活性,使之与加酶洗衣粉的洗衣效果进行对比;又如在“果酒及果醋的制作”实验中,由于买不到醋化醋杆菌,我们就想办法用醋曲代替;等等。

二、联系实际拓展模块的教学内容

在讲述了实验的理论知识和进行学生实验操作之后,如果能联系实际帮助学生分析该实验在生产和生活中的应用,使知识“学以致用”,则不仅能使我们的学生对实验更感兴趣,而且也能更好培养学生的创新思维和创新能力。

在“大肠杆菌的培养和分离”实验结束后,我曾结合实际与学生谈了细菌的培养和分离的实际意义。如医院里要分析某些疾病的病理、病因,找出病原体及其种类,就会用到细菌的培养和分离的方法;在处理生活有机垃圾的时候,我们可以试图从下水道等处分离得到一些特殊的作为分解者的细菌;动物肠道内存在着一些对动物机体健康有益的细菌,可以通过培养筛选得到这些有益细菌;等等。学生了解了细菌培养和分离技术的这些应用后,非常感兴趣,提出了很多有意义的问题,如:“我们是否可以利用分离得到的腐生性细菌迅速分解农作物秸秆,让秸秆充分还田,增加土壤肥力?”“有益细菌是否可以制成细菌药物用于促进家畜的生长?”等。

在“果酒及果醋的制作”实验后,我就结合葡萄酒的制作技术、制作历史和葡萄酒的风味,以及当地米酒的制作技巧等等内容进行了STS教育。这节课后学生就通过查找资料了解了很多自己感兴趣的一些问题,如:家庭酿酒需要哪些条件?如何控制酿酒时的温度?什么样的温度是最适宜的?如何调节所酿酒的风味?等等。

三、适当总结体会,提高科学素质

本次“生物技术实践”模块教学过程中,我们不仅注重实验原理、实验设计等理论知识和学生实验过程的教学,同时还关注学生实验后的体会。在学生的实验报告中我们加设了实验体会栏目,每个实验结束后,都试着让学生谈谈对本实验的体会和感受,从收回的实验报告中我发现学生的感触颇多,学生得到的知识已经不仅是书上的陈述性知识,而且还有实验技能等程序性知识和生活的智慧。

如在“加酶洗衣粉的使用条件和效果”实验后,学生的体会就有:“原来生活之中也有许多奥秘隐藏其中”;“在控制变量实验中,必须对无关变量严格控制”;“这个实验比较简单,但在实验过程中,我自作聪明地把用量为100mL减为60mL,刚放入恒温水浴箱就翻个底朝天,真的有点失败,幸亏不是细菌培养,不然细菌蔓延得到处都是,那可怎么办?可见小心操作有多重要”;“恰当运用生物知识,正确选择洗衣粉,能大大提高洗衣效率,因此要善于学以致用”;“在找不到无酶洗衣粉时,可使酶失活作为替代品,启示我们在做实验遇到难题时,要懂得另辟蹊径”。

又如在完成“果酒及果醋的制作”实验后,学生说:“在实验之前,应该努力理清思路,明确步骤,不再出现实验做到一半去翻书的情况”;“实验考察了我们是否具有严谨科学的态度,许多地方要把握好细节”;“这个实验做起来有些繁琐,耗时较长,众人拾柴火焰高,团队合作精神很重要”。完成“果汁中的果胶和果胶酶”实验后,就有学生谈到:“通过对比,发现问题,通过实验,感受科学,通过思考,拓展视野”;“此次实验做得不好,估计是有些条件没有控制好,也可能是匀浆的原料——苹果中含有其他杂质”;“以后自己制作果汁时,可以加入果胶酶,使果汁变得澄清”;等等。

实验和观察等实践环节对学生掌握生物学知识,进行科学方法和能力的培养等有重要的作用,但是让学生在实验课后对实验现象和结果进行比较分析,对实验情况进行小结同样至关重要。通过实验课后写实验体会和小结,既帮助学生总结了实验的成败与得失,也提高了学生对实验的认识,并接受了科学思维、科学态度的教育,提高了他们的科学素质。

新一轮的课程改革给中学教师提供了施展才华的广阔舞台,我们应该抓住这样的机会,积极参与教学实践,因此设法开设“生物技术实践”模块,探索该模块的教学方法,会给我们带来更多的教改快乐和成功的体验。■