高中生物实验课中的生成性教学模式探索
2017-11-04曹秋菊厦门双十中学福建厦门361000
曹秋菊(厦门双十中学,福建 厦门 361000)
高中生物实验课中的生成性教学模式探索
曹秋菊
(厦门双十中学,福建 厦门 361000)
生成性教学是指教师根据课堂中的互动状态及时调整教学思路和教学行为的教学形态。生成性教学理念与高中生物实验教学实践相结合,旨在提高生物实验教学效率,养成学生的生物学核心素养。文章通过案例分析,从教学设计、教学实施、教学评价等方面系统地阐述了高中生物实验课中的生成性教学模式的主要内容及其特点,为教学理论与实验教学实践的发展提供助力。
高中;生物实验;生成性教学;核心素养
一、高中生物实验教学现状分析
高中生物实验课是高中生物课程的重要组成部分,也是实施科学素质培养的重要环节。新课程改革特别强调学生的核心素养,恰当的实验教学可以较为真实地反映科学的本质,有利于培养学生的科学思维、方法与精神。然而在高中生物实验课教学中,学生往往按照预设的实验方案“照单抓药”,教师对学生实验中遇到的问题缺少及时反馈,对学生的实验过程和分析过程缺少针对性的评价。因此学生做实验流于形式,无论结果如何都不去思考。由于高考对实验的考察属于“纸上谈兵”,学生更多地依赖于模拟练习来弥补低效的实验课学习。[1]这些都使得学生在质疑精神、探究能力大打折扣。如何激发学生实验探究的主动性,将学生的应试能力转变为科学素养,将“高分”与“高能”统一起来,成为了实验教学研究上的一大难题。
二、在高中生物实验课中应用生成性教学的理论依据
生成性教学是生成性思维视角下的教学形态。生成性思维是一种认为事物及其本质是在其发展过程中生成的而不是在发展之前就存在的思维模式。生成性教学则是指教师根据课堂中的互动状态及时地调整教学思路和教学行为的教学形态。[2]而科学探究的过程也具有“生成性”的特点,它基于问题提出的假说,但假说并不一定都会成立,而是要依据实验结果肯定假说或修正假说。因此,在生物实验课中,开展生成性教学符合科学探究的一般规律,可以更为真实地还原科学探究的过程,反映科学的本质,促进学生生物学核心素养的养成。同时,由于生成性教学的思想从根本上确立了学生为主体,教师为主导的师生关系,符合教学的基本规律,能够激发学生的学习主动性和参与意识。因此,将生成性教学理念运用于高中生物实验教学既符合教学实践的需求,也具有科学的理论依据。现以三个案例为示范,探讨在生成性教学理念下教学设计的原则、教学实施的策略,以及教与学的评价方式。
三、高中生物实验课中的生成性教学案例
(一)“鉴定生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”教学案例
在开设这节实验课前,教师精心设计了实验报告,除了让学生预习实验原理、材料、试剂、步骤外,还建议每小组自带一种、两种感兴趣的实验材料,假设其富含的化合物并设计检测方案。课堂上,有的小组比较早餐工程豆浆和特仑苏纯牛奶中的蛋白质含量,有的小组观察猪瘦肉和肥肉中的脂肪,还有的小组比较葡萄、苹果、梨等水果中的还原糖含量。课堂气氛十分活跃,教师将学生的结果拍成照片传送到班级电脑,随后让各小组展示结果并得出结论。教师肯定了学生的探究能力和合作精神,同时让学生说出实验的意义和下一步研究计划。也有一些小组没有出现预期结果,但也进行了原因分析,比如,以各种水果为实验材料检测还原糖的小组发现有颜色的水果不适合做实验材料,因为果汁的颜色干扰了对颜色反应的观察。随后,学生按照自己真实的实验结果完成实验报告,分析原因并写出解决方案。最后,学生进行了自评、互评。课后,教师根据学生的课堂表现和实验报告完成情况,对每位学生进行评价。
(二)“比较过氧化氢在不同条件下的分解并初探影响酶活性的因素”教学案例
课前,教师让学生完成实验报告的预习内容,报告中增加了选作材料(新鲜的马铃薯切片),并提示学生“双氧水涂在伤口处会有什么现象呢?如果将它滴在马铃薯切片上又会有怎样的现象呢?”,此外还增设了拓展实验“初探影响酶活性的因素”。课上,有一组同学发现桌子上有两瓶液体都标有“肝脏研磨液”,但颜色明显不同。教师解释说颜色深的是上周另一个班级实验剩下来的,实验员忘记撤掉了。不过教师让学生闻一闻,学生随意地打开瓶子,结果被放出的臭味呛到,全班同学哄堂大笑,教师借机让全班同学思考“为什么实验要用新鲜的肝脏研磨液”,并把解决问题的任务交给了这个小组。随后,该小组展示了他们的实验结果:在其他条件相同且适宜的情况下,过氧化氢溶液中加入久制的肝脏研磨液比加入等量的新鲜肝脏研磨液产生的气泡量少。初步验证了肝脏研磨液中的过氧化氢酶被微生物降解的假设。教师对该小组成员的工作给予了肯定。其他小组也通过投影照片展示了实验结果并得出结论。完成课内实验的小组还进行了拓展实验。通过比较新鲜的肝脏研磨液、煮沸的肝脏研磨液、酸处理后的肝脏研磨液和碱处理后的肝脏研磨液以及酒精处理的肝脏研磨液的催化作用,得出了高温、酸和碱、酒精降低过氧化氢酶活性的结论。同学们还由此提出“保护肝脏要减少饮酒”这一推测。还有的小组用马铃薯切片代替肝脏研磨液,通过在切片表面滴加过氧化氢溶液并观察相同时间内组织表面变白的情况来比较酶活性。
(三)“绿叶中色素的提取和分离”教学案例
课前,教师要求各小组预习实验并允许学生自带一种生活中常见的植物材料。课上,教师不断巡视并捕捉问题,鼓励学生利用已学知识分析原因,也鼓励学生利用班级电脑上网查找资料,然后提出对策。例如,某小组针对实验中各色素条带不清晰的问题,先后尝试了避光保存滤液,增加划线次数的方法来提高滤液细线中的色素量,取得了较为理想的结果。大多数小组发现新鲜菠菜叶的色素条带中,蓝绿色的条带最为清晰,并得出新鲜菠菜绿叶中叶绿素a含量最高的结论。而用发黄的菠菜叶片作为材料的实验小组则发现,蓝绿色条带也变得模糊,推测黄叶中叶绿素a的分解速率大于其合成速率。有的小组利用胡萝卜的酒精浸出液进行层析,得到了清晰的橙色条带。
四、高中生物实验教学中的生成性教学模式的主要观点
(一)教学设计要预留生成性目标和生成性学习空间
在以上教学案例中,教师明确地将生成性目标列入教学目标当中,这从根本上确立了生成性教学理念的指导地位,以保证教师在教学过程中始终以该理念来实施教学。在生成性教学模式下,教师仍将这节课的预设目标作为主要教学目标,但是当发现有价值的生成性目标时,可适度调整教学安排,甚至将一些预设目标调整到其他课时,以便不错失教学时机。但教师要衡量该生成性目标是否符合提高核心素养的总目标,且不可无原则地“生成”和漫无边际地“调整”。
教师在实验材料、试剂、方法、步骤的设计中,以教材实验为依托,但不局限于教材实验。教师提供了更多可供选择的材料、试剂和方案,也鼓励学生自己准备生活中常见的材料并尝试设计实验方案。实验报告设有“实验过程记录栏”和“照片粘帖处”,以保证实验结果的真实性和生成性。实验报告设有“讨论专栏”,用来解释实验中遇到的问题并提出解决方案。整个教学设计不偏离预设教学目标,同时激发学生更多的思考,留出生成性学习的空间,学生不再是被动模仿,而是带着问题主动探究。
(二)课堂上要营造平等的学术讨论氛围,积极捕捉和解决生成性问题
在教学过程中,教师与学生的关系是平等的,教师不再是“专家答疑”式地解答学生的问题,而是与学生共同思考、共同分析、共同解决问题,充当研究的参与者。教师积极激发问题、发现问题、调整教学策略、鼓励学生的探究热情。例如,教师虽然意识到了学生用红葡萄汁来鉴定还原糖会出现颜色干扰,但并没有立即制止,而是让学生在实验中根据现象分析原因,自己体会“取材”的要领。又如,教师并未撤下意外发现的久制肝脏研磨液,而是借机提问“为什么教材上说要用新鲜的肝脏研磨液”,让学生进行探究。通过生成性学习,学生体验了科学探究就是发现问题—提出假设—演绎推理—实验检验—得出结论—提出新问题的周而复始的过程,只要基于事实、符合逻辑每个人都可以大胆质疑,每个人都可以作为推动科学发展的一员。在生成性教学过程中教师尽量去还原科学研究的真实面貌,通过自己的科学态度和思想方法潜移默化地影响学生。
(三)学习评价要侧重学习过程,对教师的教学评价要着眼于学生核心素养的提升
在上述案例中,教师均以欣赏的眼光对待学生,用正面的评价来引导学生,既能解决问题又培养了学生的自信。即使遇到暂时无法解释的问题,教师也会记录该问题,并告诉学生这个问题的价值,保护学生的问题意识。课后评价(如表1)特别强调学生的参与度,只有学生参与到实验中,才有可能发现问题和解决问题。该评价量表对学生参与实验的计划、准备、实施、记录、分析、和提出问题等方面做了全面的要求,是对学生课堂学习过程的全面考察。
表1 高中生物实验课课堂学习过程评价量表
生成性教学模式中,对教师教学的评价不再局限于考查是否落实了预设的教学目标,而是着眼于是否能够提高学生的生物学核心素养。例如,学生的生命观念是否得到启发,学生的判断和推理等思维品质是否得到锻炼,学生的科学探究能力是否得到了提升,学生批判精神是否被激发,学生的社会责任意识是否被触动。[3]提高全体学生的生物学核心素养是高中生物课程的总目标,教师要具备课程的全局观。
五、前景展望
文章依据教学规律和学科特点,在教学实践的基础上,初步探索了如何在高中生物实验课中利用生成性教学促成学生形成生物学核心素养,丰富了生成性教学理论的内容和形式。生成性教学模式对于教师的专业知识,课堂应变能力等方面要求较高,但是随着广大一线教师的不断尝试,必定会涌现出大量的优秀案例,带来更多的经验借鉴和启示。
[1]郝琦蕾.高中生物实验教学现状的调查研究[J].教学与管理,2016(6).
[2]罗祖兵.生成性教学及其基本理念[J].课程·教材·教法,2006(10).
[3]谭永平.从发展核心素养的视角探讨高中生物必修内容的变革[J].课程·教材·教法,2016(7).
G633.91
A
1673-9884(2017)09-0068-03
2017-06-27
曹秋菊,女,福建省厦门双十中学一级教师。