强力教学法介导下的生物学实验教学应用

顾元辉

［摘要］ 强力教学法作为将“学习”转变为“学会”的重要教学方法，有助于更为有效地传授学生知识。结合生物学实验教学课例，研究论述强力教学法应用的基本要点，即提供具有启发性的实验范例、精选具有延展性的实验材料、再创具有迁移性的实验项目、生成具有可视性的实验记录。

［关键词］ 强力教学法；实验教学；高中生物学；迁移创造；可视化评估

高中生物学实验教学一定程度上存在着以讲代做、浅层低效的问题，学生的学习行为是被动的，其学习效果取决于学生自身，而不是教师。教学方式的创新是提高教学质量和效率的有效手段。为此，我们尝试在实验教学中引入强力教学法。强力教学法以其灵活多变、新颖独特的教学形式和行之有效的学习方式，有助于改变传统生物学实验课教学以讲代做、浅层低效等弊端，提升学生主动参与学习的积极性。下文就结合具体案例，探讨强力教学法的应用策略。

一、提供具有启发性的实验范例

在强力教学法中，榜样作用是非常重要的。通过提供具有启发性和引导性的示范，教师可以为学生树立学习榜样，在激发他们学习兴趣的同时，也让他们从示范中看到成功的模式和技巧，进而运用到自己的学习中。在生物学实验教学过程中，教师应提供具有启发性的实验范例。通过具有启发性的實验范例，向学生展示生物学实验的基本原理和方法。这些范例可以是经典的实验案例、前沿的研究成果或者教师自己设计的精彩实验。通过观察和学习这些范例，学生能了解实验的目的、步骤和关键技术，并从中获得对实验设计和数据分析的启发。同时，学生也可以从实验范例中学习科学思维和创新方法，通过观察和分析范例实验的结果，思考其中的规律和原理，并将这些知识应用到自己的实验设计和探索中。在此基础上进行探索和研究，既提高了学生学习效率，也培养了学生创新能力。

例如，在教授“遗传平衡定律”时，可以提供遗传变异模拟实验作为范例。教师通过呈现模拟遗传变异过程，帮助学生理解遗传原理和探索变异对物种适应环境的影响。具体来说，准备彩色纸片，并将其切割成相同大小的小方块。将每种颜色的纸片分别代表不同基因，如红色纸片代表基因A，绿色纸片代表基因a等。学生可以根据自己的喜好，选择两张纸片进行交叉组合，记录每次交叉组合的基因型和基因频率，并观察新生代群体中各个基因型的比例变化。后续可以引入基因变异，即将卡片转变为其他颜色进行二次模拟实验。在这一范例中，学生能够深入了解遗传变异的原理和机制，并发现基因型和基因频率的变化遵循的遗传平衡定律。此外，通过模拟实验记录和讨论，学生还可以探讨生物体的遗传变异对其适应外界环境而不断演化的具体作用。

二、精选具有延展性的实验材料

强力教学法强调多次练习，以促进学习过程的长久记忆，以及深入理解。通过重复练习，学生能够反复触碰和运用所学概念和技能，从而加深知识记忆。而当学生尝试解释所学知识时，必须将新的概念与已有的知识框架联系起来，并用自己的话表达出来。这种主动参与的过程有助于学生加深对知识的理解，并构建起个人的意义联结。在应用强力教学法进行实验教学时，教师需要根据实验内容选取合适的实验材料，并进行合理组合。通过了解这些实验材料，学生在实验过程中发现问题、提出问题、解决问题，并尝试给出自己的解释。这样既能够帮助学生清晰理解实验基本原理，还能提升学生的实验能力，激发学习兴趣。

例如，在“叶绿素的提取”实验教学中，教师可以选择青菜、生菜、紫菜等作为实验材料。通过对这些材料的分析并提取其叶绿素，了解到绿叶中的叶绿素主要以无机化合物的形式存在。在这个过程中，学生会对这些物质的性质和来源产生初步的了解，还会对色素在植物中的分布和功能有一定的认识，这些都有利于学生进行实验学习。而且，教师还可以将几种植物混合，让学生进行不同植物色素提取的研究。具体教学活动中，教师可以提供色素提取的制备方案，供学生练习选择不同材料。这样，不仅培养了学生对实验材料的整体认知，还帮助他们进一步理解植物色素的化学成分。

三、再创具有迁移性的实验项目

强力教学法强调教师对学生学习过程、学习迁移能力的提问评估，以判定他们对初学知识的理解程度。通过提问评估，教师可以了解学生是否能将所学知识应用到新的情境中、灵活运用所学概念和技能。可见，在生物学实验教学中，教师不宜让学生重复已有的实验项目，这样会导致学生盲目开展实验，降低实验的效率。在具体教学中，通过迁移性的实验项目，能让学生在已有的知识基础上学习新的知识，并在新知基础上进行知识迁移运用。具体而言，创设具有迁移性的实验项目的方法包括引入新的变量、转换实验条件、合并重组不同实验、实践解决实际问题等。在强力教学法的提示下，最为常见的一种教学方式便是鼓励学生对已有的实验项目进行再创，并引导学生关注实际生产生活问题的解决。

例如，在进行“果酒与果醋制作”的实验时，可以鼓励学生将自己制作的果酒和果醋的成品展示出来并进行评价。这样的实践活动有助于提高学生的综合评价能力。学生根据自己制作的果酒和果醋的颜色、气味、口感等，积极地进行评价。他们可以描述产物的外观特征，比较不同样品之间的气味差异，尝试并比较它们的口感。学生还可以根据自己的主观感受发表个人意见。在这个阶段，教师的角色是指导学生进行再创。比如，引导学生思考如下问题：你对自己制作的果酒和果醋有何评价？哪一个更成功？为什么？你是否发现了一些改进的方法或技巧？你有什么建议来提高果酒和果醋的质量？你是否注意到不同水果原料会对最终产品的味道、颜色和质地产生影响？你是否有兴趣尝试其他水果？这一系列的评价和再创的过程有助于培养学生的批判性思维和解决问题的能力。教学过程层层深入，鼓励学生主动参与，增强他们的学习动机和合作意识，促进他们进一步探索改进制作工艺，进而感悟到科学本质的生产应用之维。

四、生成具有可视性的实验记录

强力教学法注重测验与反馈，并将评价作为教学过程中的必要组成部分。通过定期测验和及时反馈，教师可以评估学生的学习进展，帮助他们纠正错误，提升学习效果。并且，该教学法鼓励学生自我评价，让他们思考自己的学习进展如何，以及学习中的问题所在。在生物学实验教学中，通过学生的实验记录，教师可以及时地了解到学生实验中存在的问题，并及时提供指导。同时，在学生进行实验记录时，教师也可以通过观察实验记录来了解他们的实验情况，从而在实验结束后有针对性地指导改进。可见，教师应当为学生提供良好的实验记录环境，让学生自主地进行实验记录。在生成具有可视性的实验记录过程中，教师不仅了解到学生的实验情况，还锻炼了学生的自主思考能力。总之，教师通过实验记录对学生进行指导，不仅增强了学生的实验兴趣，还提高了学生的知识与技能掌握程度。

比如，在探究延伸“光合作用速率与光照强度的关系”这一实验时，教师可以准备多盆水培植物，让它们在相同条件下生长。首先，将植物放置在环境变量控制设备中，以确保光照条件一致。之后，采用光强度计测量并记录当前的光强度，通过改变光强度，记录不同光强度下的O2释放量的测量值。接着，再改变水体温度，进一步测量光合作用的强度。该过程中，教师需要提供实验模板，让学生填写包括量化数据记录、实验原理记录和二次应用思考记录等内容，并使用表格和图像等可视化方式来呈现实验结果和数据。在完成整體实验后，学生提交可视性的实验记录；教师则对其进行评价和反馈，检查实验记录的完整性和准确性，并提供改进建议，如学生对可视化统计图像的运用、图表的清晰度、数据分析的适当性等。之后，教师针对实验需要记录的各部分提供具体意见，鼓励学生进一步优化自己的实验记录。最后，学生根据教师的评价反馈，优化自己的实验记录，并再次提交或展示给教师和同学。

综上，实验学习活动的设计应“开合有度”，教师需要在提供足够指导的同时，给予学生一定的自主性和灵活性。而在实验教学过程中，引导学生的方式需要“放扶有度”，以平衡教师的指导和学生的自主探索。此外，教师还需要通过对学生学习成果的评估，让学生能够及时发现自己在实验技能上的不足，并有针对性地加以改进，做到“行思有度”。

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