基于动态生成性资源下的生物实验教学

新疆

新课程理念下的生物实验在生物教学中占有的比重逐渐增加，现行的人教版生物教材中设置了“实验”“探究”“模型建构”，苏教版生物教材中设置了“课题研究”“实践”“研究性学习”等，为学生提供了较多的实验探究机会。如何使实验教学的课堂更加精彩、高效呢？教师在开发和利用实验课程资源时，除了借助教材、教参、网络外，更要关注实验的主体——学生，他们是活生生的教学资源。教师可以巧借学生在实验过程中出现的丰富有趣的“错点”“疑点”“创新点”等资源，用手机或相机及时抓拍录制，上传到实验室的多媒体上，用大屏幕展示出来，把它作为实验教学的资源，让学生相互讨论交流、答疑解惑、共同提高。可谓“他山之石，可以攻玉”。

1.以学生的错误改正学生的错误

学生在实验过程中，经常会出现一些可预测或不可预测的操作错误，在出现错误时教师应以宽容的心态允许学生犯错，心理学家盖耶说过：“谁不考虑尝试错误，不允许学生犯错误，就将错过最富成效的学习时刻。”在学生的错误中，往往孕育着可探究、可利用的教学资源，教师要及时捕捉并利用好这些错误，因势利导，让学生感知错误，在错误中感悟真理，体验过程，经过个体的独立思考和群体间的讨论，以误养正，避免其他学生再犯同样的错误，达到 “吃一堑，长一智”的目的，让全体学生在错误中成长。如“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”的实验中，学生由于将斐林试剂和双缩脲试剂混淆而加错试剂，导致实验现象与预期不符。教师在指导过程中可将错误的操作及时抓拍或录像，通过大屏幕展示出来，犯错误的学生可以反思自查，其他学生也乐意帮助“找茬”，并且共同找出两种试剂的相同点是组成两种试剂的化合物的种类相同，不同点是组成两种试剂的化合物的浓度、组成两种试剂的化合物的使用顺序、使用条件均不同，即斐林试剂有效成分是新制备的Cu（OH）2溶液在加热条件下可与还原糖中的醛基反应生成Cu2O（砖红色沉淀），故需要较高浓度0.05 g/mL的 CuSO4与0.1 g/mL 的NaOH 先混合反应后使用；而双缩脲试剂的作用原理是碱性环境下Cu2+与蛋白质分子中含有的肽键发生的紫色反应，故需分开使用。由此巧妙变换学生的错误为促进学生发展的有效资源，生成动态的课堂，就能高效、全面达成教学目标。

2.以学生的疑惑解答学生的疑惑

“学起于思，思源于疑”。疑问和困惑是学习的“启发剂”和“助推器”，有疑惑才有思考和探究。在实验过程中教师要鼓励学生认真思考、分析该实验的原理、选材、步骤、装置、注意事项、现象等，使学生能够发现问题，提出质疑，然后将学生提出的质疑集中起来，让学生共同评价后，把有效的问题分层分类，给学生时间和空间一起讨论交流、进行实验比较，深入探究，并分享释疑的过程。如在“用高倍镜观察细胞中叶绿体”的实验中，有学生提出为什么是取菠菜叶稍带些叶肉的下表皮，而不是稍带些叶肉的上表皮？了解学生的疑问后，教师可引导学生在实验中分别观察二者的实验结果，并结合叶的结构进行讨论交流，最终使所有学生都拨云见雾：叶片接受光照的部位主要是上表面，与上表皮紧挨着的叶肉属于栅栏组织，细胞排列紧密，其中的叶绿体小而多，不利于观察，而与下表皮紧挨着的叶肉属于海绵组织，细胞分布疏松，其中的叶绿体大而少，便于观察。因此，在教学中，学生的疑惑是他急切想要获知的表现，当教师把疑惑交给全体学生时，既拓展了学生的思维，又能够激发学生答疑解惑的热情和实验探究的欲望，在帮助别人的同时自己也掌握了知识，收到了事半功倍的效果。

3.以学生的思维启发学生的思维

教师在讲解学生对实验的疑惑时，大多是建立在学术思维的基础上，这就使得课堂可能会过于专业和晦涩，而学生的思维和语言是代表着一群同龄孩子的思维和语言。因此，在实验课堂上，面对学生的疑惑，教师可以让其他学生说说自己的理解，用他们之间的“共同语言”去沟通，在这个过程中，学生可能会提出许多新想法、新思维，教师应珍惜这些创造性成果，挖掘出学生的思维亮点，引发学生展开辩论，打破被动听讲的局面，使学生的思维突破常规和经验的禁锢，不断产生新思维。叶澜教授说过：“课堂应是向未知方向挺进的旅程，随时都有可能发现意外的通道和美丽的图景，而不是一切都必须遵循固定线路而没有激情的行程。”学生的奇思妙想，正是思维过程中的闪光之处，通过激发学生之间深层次的思维对话，从而达到促进理解，启迪思维的效果。如“细胞大小与物质运输的关系”实验中，部分学生对“细胞体积越小，相对表面积越大，物质运输效率越高”不太理解，教师这时就可以让其他学生给出自己的理解：两个相同的正方体（），一个面的面积为S，一个正方体的体积为V时，则每个正方体的表面积为6S，相对表面积为6S/V；如果将二者合并在一起（），由于少了两个面，表面积变为10S，体积为2V，相对表面积为5S/V，体积变大，单位体积的相对表面积减小，细胞与细胞外环境的相对接触面积减小，导致物质运输效率降低。因此，教师有时可以让学生谈谈自己的见解，介绍自己的“小技巧”，这样会提供给学生更多的选择，帮助他们更好地理解知识点，达到“山重水复疑无路，柳暗花明又一村”的效果。

4.以学生的实验方法优化学生的实验方法

实验能引起学生对未知事物的探究兴趣，这样很容易激发他们的求知欲望，调动学生的活跃性和积极性。在实验过程中，除了教材中提供的方法外，鼓励学生去寻找是否存在更好的实验方法，而后在课堂上将探究方案和过程展示出来，进行讨论和操作，不失为一种好的生物实验教学手段。当然，也有部分学生会提出一些不太可行的方案，但是他们都动脑思考了，都参与了，他们的积极性也就被调动起来了，同时也能让他们体验科学探究的艰辛和智慧。如“绿叶中色素的提取和分离”实验中遇到了这一问题：用毛细吸管吸取少量滤液，在滤纸条上画出的滤液细线粗细不均匀，影响了后续的分离。有学生尝试了新的方法：方法一是将薄且较硬的纸卡片（玻璃或塑料片效果不好）剪成比滤纸条略宽的长方形，让其一端蘸上滤液，印在滤纸条的铅笔横线上。方法二是用较细的棉线蘸上滤液，再将棉线拉直，轻触滤纸条上的铅笔横线。方法三是将滤液滴在圆形滤纸的中心，并在中心处扎一个小孔，穿一根长度适中的棉线，让圆形滤纸盖在口径略小于它的装有层析液的培养皿上（圆形滤纸上表面的棉线刚刚出头，下面的棉线浸泡在层析液中），通过棉线吸收层析液完成色素的扩散。前两种方法均能在滤纸条上得到较为整齐均匀的滤液细线。当教师把这些不同的实验方法用手机抓拍，展示在大屏幕上时，新的教学资源已然形成。因此，在实验中可通过鼓励学生尝试新的方法，培养其创新意识，提高学生的综合实践能力。法国科学家笛卡尔说过：“最有价值的知识，是关于方法的知识”。这种教学方法不仅让学生在学校的各科学习中受益，而且这会成为学生以后的工作中的优势，使他们终身受益。

5.以学生的实验结果修正学生的实验结果

实验结果是实验中观察到的现象、收集到的数据、图表或照片等，是客观事实的真实反映，不能跟随预期的实验结果随意篡改和编造，实验探究需要严谨、严肃、实事求是。当各组实验结果出现时，教师可借助手机将其及时上传并直观地展示在大屏幕上，让学生对实验结果展开讨论、分析、比较（若实验结果是大量的数据，可转化为列表、曲线图等形式），寻找其中的相同点、不同点、异常点，互相补充、修正完善，再加以合理的整理、整合，洞察实验结果中所隐含的信息，并与实验目的、生物理论联系起来，从而找出被研究对象的共同、本质的属性，并加以概括，将感性认知逐步升华为理性的规律性认识，形成较全面、科学的结论。如在“观察根尖分生组织细胞有丝分裂”实验中，将每位学生计数的各时期细胞数全部列入表格，相互修正，舍去偏差大的数据后，统计整合，计算出各时期细胞数所占比例，再将各时期的细胞数量比例与细胞周期中各时期的时间比例进一步比对，就会发现二者间的因果关系。还有“性状分离比的模拟”实验中各组合类型数量比、“低温诱导植物染色体数目的变化”实验中二倍体细胞和四倍体细胞的数目、某遗传病的发病率、“样方法调查种群密度”实验等，均需要对数据进行修正。因此，学生通过对实验结果的修正、整合，既反映出了实验结果中的信息特征，揭示出了客观的规律，得出了科学的结论，达成了实验的目标，又提高了学生获取数据、设计记录表格和整理数据的技能。

因此，在教学活动中，学生之间相互改正错误、解决问题、训练思维、优化方法、修正结果的过程就是一个动态的、开放的、不断生成教学资源的过程，教师要最大限度地开发和利用这些资源，关注学生在实验中所表现出来的各种活动和情感态度，通过表达与交流使课堂呈现出“百花齐放，百家争鸣”的互动模式，在高效完成实验教学的同时，也培养了学生的研究能力、开拓能力、团队意识、创新意识，提高了学生的科学素养。