高中生物教学中学生操作能力的培养

王健

摘 要：在高中生物教学中，培养学生的操作能力不仅可以激发学生的学习兴趣，调动学生的学习积极性，而且可以提升學生的生物学科素养，促进学生的全面发展.本文结合具体的教学案例，例谈了有效培养学生操作能力的几种方法，如实验操作、构建模型、拼图活动.

关键词：高中生物；教学；实验操作；构建模型；拼图活动

在高中生物课程内容标准中，“操作”一词属于技能性目标动词，其对应的是独立操作水平，对学生的能力要求比较高.常见的操作类教学活动有实验操作、构建模型、拼图活动等，下面结合具体的教学案例作一些探讨.

一、实验操作

实验是高中生物教学的重点，也是难点.高中阶段的实验教学不能用讲实验的方式来代替做实验，应指导学生去正确使用实验仪器，掌握符合操作要求的、正确的实验方法，养成科学严谨的实验态度.加强实验教学，有利于培养学生的动手能力与探究能力，同时对提高学生的实验题解答能力有着重要的作用.

人教版高中生物必修1《分子与细胞》第1章第2节“细胞的多样性和统一性”中实验操作的教学片段设计：

首先，教师投影显示光学显微镜的结构图，讲解显微镜的构造和原理.然后，教师要求学生利用课前准备好的生物材料（洋葱、青菜、苔藓等）开始制作临时装片，两人一组，使用显微镜进行低倍镜观察.教师投影显示低倍镜的操作要领，查看学生的实验操作情况，对于错误的操作及时给予纠正，正确的操作予以表扬.在指导学生解答学案中的相关问题后，进一步要求学生对临时装片进行高倍镜的观察，尝试总结高倍镜观察的方法步骤和操作要领.教师应鼓励学生通过动手操作完成任务，避免只看不做的现象发生.教师可以进一步提出问题，拓展学生的思维.

如果用黑色记号笔在盖玻片的左下方写一个“P”字母，那么在显微镜下你所看到的目标在视野的哪个位置？所看到的字母还是“P”吗？如果想将它移至视野的中央，玻片应如何移动？

学生通过操作获得经验，得出正确的结论，并思考出现这一结果的原因.进一步探究高倍镜观察装片时，能否先换上高倍镜再移动目标.教师投影归纳本节实验课的知识要点，通过课堂练习题巩固所学内容.

本节课如果教师仅仅结合显微镜结构图讲解，而不让学生动手操作显微镜，学生对于显微镜的相关知识就会理解不清，比如：怎样辨别目镜和物镜、如何迅速判断视野中污点所处的位置、如何正确使用粗准焦螺旋和细准焦螺旋、如何使用光圈、反光镜来调节视野的亮度等等.

二、构建模型

普通高中生物课程标准中明确指出：“要充分发挥模型法在科学研究中的作用，通过构建模型，使学生在掌握生物学基本概念、原理、规律的同时，培养其学科思维和建模能力”.在建立模型的过程中，需要学生自主确定研究对象，选择合适的材料和方法，进行构思与设计，开展合作与交流.

人教版高中生物必修1《分子与细胞》第4章第2节“生物膜的流动镶嵌模型”中构建模型的教学片段设计：

材料用具：橡皮泥（两种颜色，最好用颜色反差比较大的）、牙签（学生也可以自行选择其他合适的材料），教师给各小组发一张白色的硬纸板（长约30cm，宽约20cm，一面是“水-空气”界面，另一面是“水-水”界面）.

首先，让学生自主学习磷脂分子的化学组成和结构特点，了解到磷脂分子的化学组成是脂肪酸、甘油、磷酸，磷脂的头部是亲水的，尾部是疏水的.接着利用橡皮泥和牙签制作磷脂分子，并依次构建磷脂分子在空气和水的界面上排列的剖面模型、磷脂分子在水中的剖面模型，根据构建的模型推测磷脂分子在细胞膜中的排列方式.在得出细胞膜的基本骨架是磷脂双分子层结构后，再尝试在磷脂双分子层的模型中加入蛋白质.最后，学生对照生物膜的流动镶嵌模型的基本内容，对所构建的模型进行自评和互评，并作出修改和完善.

本节课主要是以小组合作探究的形式展开操作活动，既主动构建了知识，又发展了学生的能力.

三、拼图活动

生物学科中有不少概念较为抽象，如果只是机械记忆，未掌握概念的内涵，不会融会贯通，举一反三，解题时会反复出错.拼图活动就是一种不错的教学方法，它可将抽象的知识具体化，简单且实用，学生操作起来也很感兴趣.

人教版高中生物必修3《稳态与环境》第5章第2节“生态系统的能量流动”中拼图活动的教学片段设计：

每三人一组，准备一张A3大小的白色硬纸板、五张颜色都不相同的A4大小纸板、直尺、双面胶、黑水笔、剪刀等材料和工具.

首先，在白色A3硬纸板上画一边长为16cm的正方形，在方框内标注“GP1”，并在方框左侧画一个大箭头，箭头内标注太阳能，引导学生明确GP1的含义为生产者所固定的太阳能，也就是生产者的总同化量；接着，引导学生用一种不同颜色的纸板进行剪贴，将GP1分割成R1、NP1，明确R1表示生产者的呼吸量，NP1为生产者的净同化量；然后，用两种不同颜色的纸板进行剪贴，将NP1分割成A1、B1、C1，明确A1为初级消费者的摄入量、B1为未利用的能量、C1为随着残枝败叶等流向分解者的能量；最后，再用一种不同颜色的纸板进行剪贴，将A1分割成GP2、D1，明确GP2为初级消费者的总同化量，D1为初级消费者的粪便量（以粪便形式流向分解者的能量）.学生通过拼图活动能够轻松理解生态系统能量流动中的各种等量关系，如GP1=R1+NP1、NP1=A1+B1+C1 、GP2=A1-D1等.

总之，操作是认知的来源，是思维的起点，也是认识事物的开端.在高中生物教学中教师不要轻易否定学生的动手能力和创造能力，不能为了完成教学任务而进行简单的知识灌输，应鼓励学生多操作，多合作探究，在操作中学，在操作中发现规律.