

生活化背景下的高中生物实验教学策略
作者: 张忠安【摘要】在新时代教育背景下,高中生物实验教学的开展面临一定的挑战。教师可以秉持生活化教育理念,通过“四融”路径,融合情境、活动、合作、评价四个要素,打通生活化生物实验教学的路径;通过“四动”方案,采取项目驱动、技术促动、家庭融动、社区联动四个策略,实施生活化生物实验教学方案;从而有效实现“四成”成果,即有效激发学生的兴趣,帮助学生实现知识的融合,提升学生的能力,培育学生的素养。
【关键词】生物学;高中生物实验教学;生活化生物实验教学;生活化教学;实验探究;核心素养
作者简介:张忠安(1975—),男,广西师范大学附属外国语学校。
高中生物实验教学是培养学生实践能力和科学探究精神的重要载体。针对兴趣缺失、内容脱节、资源局限等生物实验教学问题,教师可以采取生活化教学策略,指导学生结合生活经验开展有趣的、有创意的生物实验,从而使学生能够加深对生物学知识的理解、激发对生物实验探究的兴趣、锻炼科学探究的能力。
一、现状审视:高中生物实验教学的“实境”探析
(一)兴趣缺失:实验教学处于“冷淡区”
当前,部分学生对高中生物实验兴趣不足,使得高中生物实验教学处于“冷淡区”。这主要是因为一些高中生物实验内容缺乏趣味性、形式缺乏创造性。可见,设计具有趣味性和创造性的实验是激发学生参与生物实验兴趣的关键。
(二)内容脱节:实验教学出现“隔离带”
高中生物实验教学应紧密联系学生的生活实际,指导学生将理论知识应用于实际问题的解决中。然而,当前一些高中生物实验缺乏与现实生活的联系,与学生生活之间出现“隔离带”。可见,设计贴近学生生活实际的实验是高中生物实验教学亟须解决的问题。
(三)资源局限:实验教学进入“封闭场”
高中生物实验的开展依赖于较好的实验条件。然而,当前部分学校由于经费、场地等资源的限制,存在实验设备和器材不足、实验场地狭小等问题。此外,部分学校还缺乏专业的实验技术人员。这导致学校的生物实验教学处在一个“封闭场”中,难以发挥作用。因此,完善实验设备和器材,提供舒适的实验场地,设置专门的实验技术人员岗位,是学校需要给予生物实验教学的物质支持[1]。
二、打通路径:生活化背景下高中生物实验教学的“四融”路径
(一)趣融情境——打造生活实验的“引力场”
生活化情境的创设是吸引学生参与实验的关键。教师可以将生物学知识与学生的生活实际相结合,设计生活化的实验情境。例如,在教授“光合作用”的知识时,教师可以创设“家中绿植的生长奥秘”的实验情境,让学生通过观察家中绿植的生长情况,思考光照、水分、土壤等因素对植物生长的影响。基于此,教师可以带领学生到实验室开展进一步的实验操作活动——模拟不同光照条件下绿植的光合作用。如此一来,教师不仅可以激发学生参与实验的兴趣,还能让学生感受到生物学的实用性。此外,教师还可以鼓励学生从生活中寻找生物实验素材,自主设计生活化的生物实验,如利用厨房中的食材进行酸碱性质探究的实验。学生通过自主创设生活化实验情境,能够激活思维,拓宽视野,进一步感受到生物学在生活中的作用[2]。
(二)巧融活动——搭建实践操作的“探索桥”
生活化的生物实验教学可以增强学生自主实践操作的意愿。教师可以设计具有探究性的生活化实验活动,吸引学生主动利用所学探究生物奥秘。例如,在教授“细胞的渗透作用”的知识时,教师可以利用生活素材设计探究性实验活动——观察红细胞在不同浓度盐水中的形态变化,或探究多肉植物的细胞在不同溶液中的质壁分离现象等。学生通过实践探究,能够直观看到细胞渗透现象,并主动深入思考细胞渗透作用的原理和机制。同时,教师也可以设计一些开放性的实验任务,如让学生自行设计实验方案,以探究不同因素对酶活性的影响。这样的实验活动有利于激发学生的创新思维和创造能力,使学生感受到实践操作的乐趣。此外,教师还可以组织学生到户外开展课外生活实验活动,如参观生物科技园并从中选择一个生物学知识点进行探究、利用生物学知识参与环保项目等。这些社会性实验活动不仅能够拓宽学生的视野,还能让学生感受到生物学在社会生活中的广泛应用[3]。
(三)深融合作——构建团队协作的“智慧网”
在生活化生物实验教学中,教师要注重设计一些需要团队协作完成的实验任务,如模拟生态系统实验、遗传病调查实验等,从而让学生通过小组合作的方式,发挥集体的智慧完成实验任务。教师可以根据实验内容的难易程度和学生的兴趣特长,将学生分成包含不同层次能力组员的几个小组。在学生合作实验的过程中,教师需要引导学生做好组内分工,如有的负责准备实验材料,有的负责操作实验仪器,有的负责记录实验数据等。小组实验完成后,教师还可以组织小组展示和交流活动,让各组学生分享自己的实验成果和经验。通过参与合作共研下的生活化生物实验,学生可以相互学习,拓展生物知识,提高动手操作能力。
(四)智融评价——绘制实验成长的“进步图”
在生活化生物实验教学的收尾阶段,教师要建立科学合理的评价体系,通过多元评价的方式,全面评估学生的生物实验能力。基于实验过程,教师可以观察学生的操作规范、实验态度、团队协作能力等表现,并给予学生及时的反馈和指导;基于实验结果,教师可以评价学生的实验数据、实验结论等,关注学生实验技能和核心素养的提升;基于实验报告,教师可以评价学生的文字表述是否清晰、数据是否准确、分析是否深入等,关注学生的思维能力。针对这些评价结果,教师可以将其归入学生个人的实验成长档案中,以展示学生在生物实验过程中的成长和进步情况。学生看到自己在生物实验方面的成长和进步情况,能够增强生物学习信心和动力[4]。此外,教师还可以引导学生进行自我评价和互评。通过自我评价,学生可以反思自己的实验过程和表现,明确自己的优点和不足;通过互评,学生可以相互学习、相互借鉴,进一步提升自己的实验能力。
三、实施举措:生活化背景下高中生物实验教学的“四动”方案
(一)项目驱动:实际问题解决的“实验坊”
项目驱动是开展生活化生物实验教学的重要途径,有利于培养学生的实践能力和创新精神。具体而言,教师可以选取与学生日常生活相关的问题作为项目任务,如“校园植物种类的调查与分类”“家庭垃圾中的微生物作用研究”等。针对实验项目,学生组成实验小组,通过查阅资料、设计实验方案、开展实验操作、搜集和分析数据等过程,得出项目结论。在此过程中,教师要注意给予学生充分的自主权,鼓励他们大胆尝试和创新。同时,教师还应给学生提供必要的指导和帮助,确保项目的顺利推进。项目驱动不仅能使学生将所学生物学知识应用于生活中,还能培养学生的合作探究能力,有助于学生实现深度学习。
(二)技术促动:科技融合的“前沿地”
随着科技的发展,教师需要进一步创新生活化实验教学的方式,使其更加贴近学生的生活实际和社会发展需求。例如,教师可以结合当前生物科技的前沿领域,设计具有前瞻性和创新性的实验项目,引导学生探索未知、挑战自我;教师可以积极引进现代信息技术手段,如虚拟现实、增强现实等技术,给学生提供更加直观、生动的实验体验,让学生利用新技术更深入地探索生物学知识。
(三)家庭融动:家长参与的“共育圈”
生活化实验教学的实施需要学生家长的支持。因此,教师需要加强家校合作,与学生家庭形成教育合力,共同促进学生的发展。教师可以定期邀请家长来学校参与生物实验教学,让他们调动自己丰富的生活经验和孩子一起完成生物实验。同时,教师也可以给学生布置家庭实验作业,鼓励家长在家中与孩子一起完成生物实验,培养孩子的实践能力和科学兴趣。此外,教师还可以建立家校沟通机制,及时了解学生在家中的生物实验开展情况,从而调整实验教学方案。
(四)社区联动:社会实践的实验“拓展场”
社区是学生生活的重要组成部分,蕴含着丰富的生物实验资源。为了进一步强化生活化生物实验教学的效果,教师可以通过社区联动策略,将实验教学从校园延伸到社区,让学生在更广阔的社会环境中进行生物学知识的探索。比如,教师可以与社区合作,协同社区工作人员开展“社区水质检测”实验活动,让学生通过采集社区中水池或自来水的水样,进行水质微生物指标检测,了解社区水资源的现状,拟订社区水资源的保护措施;或者开展“社区垃圾分类与生物降解研究”实验活动,让学生调查社区垃圾分类情况,研究生物降解能力,从而为社区提供科学的垃圾处理建议。如果条件允许,教师应进一步发挥社区资源的优势,邀请社区里的环保专家、生物科技工作者等人员担任实验活动的导师,为学生提供专业的指导。
四、成效展现:生活化背景下高中生物实验的“四成”成果
(一)形成兴趣:实验热情的“点燃剂”
生活化生物实验教学极大地激发了学生对生物实验的兴趣。学生在实验中发现常见生活现象背后与生物学知识有着深刻的联系,激起好奇和兴奋的情绪,点燃了进一步开展实验的热情。通过一段时间的实践,学生对各种各样的生物实验充满了期待,能主动查找资料、设计实验方案,使得实验课堂上充满了创造和实践的热情。
(二)形成知识:理论与实践的“交织网”
生活化生物实验教学实现了理论知识与实践操作的有机融合。在实验中,学生不仅需要回顾和运用课堂上学到的生物学知识,还需要通过实际操作加深对这些知识的理解。例如,在探究植物的光合作用的实验中,学生在校园内的绿化带进行实地观测,用简易的光合作用测定仪测量不同植物的光合速率,在此过程中体会到理论知识的实际作用。这样的实验教学能让学生意识到,生物学知识与我们的日常生活息息相关,从而形成理论与实践相互交织的生物学知识网络。
(三)形成能力:实验技能的“锻造炉”
生活化生物实验教学为学生提供了锻炼实验技能和提升实验能力的平台。在实验中,学生需要亲自动手操作仪器、配制试剂、观察现象、记录数据等,从而不仅锻炼了动手操作能力,还培养了观察能力、思维能力和解决问题的能力。通过不断的实验操作,学生的实验技能得到了显著提升,从而为将来开展科学研究打下坚实的基础。
(四)形成素养:科学精神的“滋养田”
生活化生物实验教学在潜移默化中滋养了学生的科学精神。在实验的过程中,学生不仅掌握了科学知识和验证科学知识的方法,还学会了像科学家一样思考,以科学的态度和方法去探索未知。生活化生物实验强调实证精神。学生需要严谨操作,客观分析,从而学会尊重事实。生活化生物实验还培养了学生的批判性思维。在实验中,学生可能会遇到与预期不符的结果,这时他们需要细致回顾实验设计或操作过程中的细节以发现问题,需要秉持质疑的态度分析问题,由此锻炼了批判性思维。
结语
生活化实验教学策略的实施有效激发了学生的实验兴趣和培养了学生的实验技能。生物教师应基于生物学的特点不断创新实验教学方法,为学生搭建连接生物学知识与现实生活的桥梁,让学生从现实生活的角度去思考生物学知识,有效应用生物学知识解决生活问题,由此发展自身的创新精神和实践能力。
【参考文献】
[1]邓海群.生活化背景下的高中生物实验教学分析[J].考试周刊,2023(33):108-111.
[2]徐华叶.核心素养背景下高中生物生活化教学策略研究[J].中学课程辅导,2022(20):117-119.
[3]郑向明.新高考背景下高中生物生活化教学策略[J].高考,2023(12):111-113.
[4]曹青芬.新课改背景下高中生物生活化教学策略[J].学周刊,2022(14):91-93.