基于科学探究的高中生物创新性实验教学探索

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刘会萍

汨罗市任弼时红军学校

摘要

高中生物学科是一门以实验为基础的科学,2022版课程标准中对课程改革进行了深化,对高中生物实验教学提出了更高的要求。因此,在生物教学中,教师要引导学生从生活中发现问题、分析问题、解决问题,从而提高学生的生物学科素养及实践创新能力。本文主要探究如何基于科学探究来培养学生的科学探究能力,从而提高高中生物实验教学效果。


关键词

科学探究;高中生物;创新性实验

正文


引言:在新课改背景下,高中生物教学中教师要注重学生科学探究能力的培养,因此在教学实践中要采用科学探究的教学方法,以提高学生的生物学学习效果。科学探究是高中生物实验教学的重要组成部分,教师要在开展实验教学时注重对学生进行科学探究意识的培养和科学探究能力的培养,帮助学生养成良好的实验习惯[1]

一、加强课前预习,确定探究目标

在新课改背景下要想取得良好的学习效果,在课堂中就需要充分发挥高中生主体作用,增强探究意识。课前有效预习可以促进学生课堂探究的有效进行在预习过程中教师可以先明确探究目标,设置一定问题情境让学生尝试依据教材理论和实验区解决,从而学生在自我探究的过程中熟悉具体实验的探究内容和探究方法,解决了生活情境问题,激发学生学习的内驱力和兴趣,为课堂探究奠定基础。例如,在教学“观察植物细胞的吸水和失水”这一内容时,教师可以布置劳动情境,在劳动实践基地给菜地一次性施肥过多会造成烧苗,某同学就造成了这样的后果,如何补救?细胞是生命活动的基本单位,植物生长状态改变,是不是植物细胞形态改变呢?学生在课前通过阅读教材内容、查阅相关资料等方式来植物烧苗的原理,明确具体的探究目标,需要解决的问题。再如,教师可以设置绿韭菜和韭黄颜色上的区别作为情境问题,让学生通过查阅资料来了解光合作用的原理、叶绿体和叶绿体中色素的种类及含量、光合作用的产物等内容。这样不仅能激发学生学习兴趣和探索欲望,还能让学生在课前对知识进行预习,为课堂教学奠定基础。

同时,在科学探究过程中,教师可以根据学生的课前预习结果进行整理和规划课堂中的设计,也可以依据学生知识水平和探究能力进行个性化指导,通过加强课前有效预习让学生明确具体的探究目标,提高实验教学效果。

二、培养学生的科学探究习惯

在高中生物教学中,教师要不断结合新课改的理念,积极开展创新性实验教学,提高学生的学习积极性,培养他们的创新思维和实践能力。通过科学探究理念的渗透,可以让学生在动手操作的过程中掌握生物学知识与技能、培养学生创新思维和实践能力。因此,教师要不断加强创新性实验教学,提高生物实验教学效果培养学生的科学探究习惯[2]

首先,在课堂教学中,教师要结合教材内容和学生实际情况,在课堂教学中渗透科学探究理念,引导学生学会观察、分析问题。其次,教师要善于发现学生在实验过程中的优点和不足之处,并及时引导学生改进和完善。最后,教师要及时对学生进行鼓励和表扬,让学生体会到成功的喜悦。例如,在进行“植物细胞的吸水和失水”的实验中,由于实验材料材料可以多样,但是效果却相差很大,让学生总结本实验的材料选择要求并认同实验选材在实验过程中的重要性。还可以进一步可以引导学生总结高中生物实验中洋葱组织被用作选材的实验及染色类和非染色类实验取材的要求等等,也可以让学生分组采用不同部位洋葱细胞进行实验,比较区别等。通过这一系列的引导教育活动后,不仅能有效培养学生科学探究意识,还能让他们养成良好的科学探究习惯。

三、创新实验内容,培养学生创新思维

创新是学生发展的动力,生物实验教学也是如此。在创新性实验教学中,教师要以学生为主体,结合学生的认知特点和学习基础,从实际出发,结合教材内容进行教学设计,在保证实验有效性的前提下,帮助学生进行创新性实验的设计与探索[3]。如在“植物细胞吸水和失水”相关内容中,教师可以从课本内容出发,设置一系列不同浓度的蔗糖溶液,通过质壁分离与复原实验的不同现象,分析植物细胞液的浓度;也可以选用不同浓度的硝酸钾溶液、不同浓度的蔗糖溶液等分组进行实验,比较不同溶液下质壁分离的结果,从而引发学生思考原因并进一步设计实验验证。通过这样的实验教学设计,可以让学生在动手操作的过程中掌握相应的生物学知识与技能、培养自身的动手能力、提高自身的科学探究能力。在此过程中,学生会形成对生物学科学习的积极态度,这对于学生综合素质和综合能力的培养有重要意义。

四、组织探究小组,培养学生团队合作精神

在高中生物实验教学中,教师要根据学生的实际情况和兴趣爱好,鼓励学生组建探究小组。探究小组一般由3-5人组成,在探究过程中,每个小组成员都有自己的任务和职责。在小组讨论中,教师可以引导学生围绕某个问题展开讨论,鼓励学生勇于表达自己的想法,并对其他小组成员的观点进行评价。例如在探究“叶绿素的提取和分离实验”时,教师可以让每个小组成员分工合作定任务,设定操作人选、记录人选、结果分享表达人选;定时间,每一个项目开展过程中要设定好一定的时间,要让组内形成人才的最优配置、组内利用有限时间积极开展实验前的思考和规划、培养学生实验中的问题解决能力,实验后的结果探讨和进一步探究讨论的习惯。同时要积极利用教师评价、学生小组互评、作品成果展示、小组实验积分制等评价机制充分调动学生团队积极性。

五、增加实验课时,加强实践性教学

高中生物实验教学的目的在于培养学生的科学探究能力,教师在进行实验教学时要将重点放在如何培养学生的科学探究能力上。在新课改的背景下,高中生物实验教学要不断加强实践性教学,要从学生的认知特点和学习基础出发,帮助学生对实验进行创新。例如,教师在进行使用高倍显微镜观察几种细胞实验时,可以在课前先让学生了解制作临时装片的方法,并提出问题:我们都可以选择哪几种材料进行观察实验过程中应准备好哪些材料?在学生回答出问题之后再进行实验操作。这样可以增加学生在实验中的参与感,也可以让学生在实践中加深对科学探究的理解。

例如,在绿叶中色素的提取和分离”这一节课中,教师可以让学生在课前了解绿叶中色素的化学性质,并围绕绿叶中色素的特点准备好实验道具,并安排一定数量的学生进行操作实验。这不仅能增强学生对生物学知识的理解,还能让学生掌握显微镜、生物材料等生物实验仪器和操作方法。通过这样的教学方式可以帮助学生增强动手能力和实践能力,同时也提高了学生对生物学知识的理解。

六、组织课外活动,引导学生进行创新性实验

生物是一门以实验为基础的科学,教师要在教学实践中不断增强学生的科学探究意识,通过创新性实验教学培养学生的创新思维、提高学生的实践能力。

在开展创新性实验教学的过程中,教师还可以组织课外实验探究活动,让学生把知识带回自然课堂中,解决自然课堂中的实际问题,引导学生进行创新性实验,例如组织课外小组进行探索性实验,引导学生在课后展开实验探索活动。在开展课外探究活动时,教师可以引导学生完成简单的探究任务,然后引导学生根据已有的知识和经验进行探索活动,教师要鼓励学生独立思考、自主探索,从而培养学生的创新能力。在开展探索性实验的过程中,教师要引导学生积极参与其中,并给予一定的指导和帮助。此外,教师也要对学生进行启发式提问,鼓励学生自由发表自己的观点,并提供有效的探条件。在这个过程中,教师要积极参与其中。

结束语综上所述,在新课改背景下,高中生物教学要结合新课改要求和学生实际情况,采用科学探究理念开展创新性实验教学。在此过程中,教师要不断创新实验内容、创新实验方式、增加实验课时、加强实践性教学等,从而提高学生的生物学学习效果。

 

参考文献:
[1] 周丽云. 核心素养视域下高中生物探究性实验教学设计策略研究[J]. 教学管理与教育研究,2022,7(21):92-94.

[2] 韩莉莉. 核心素养下高中生物实验教学方式转变的初探[J]. 数理化解题研究,2022(18):138-139.

[3] 蓝泽桂. 核心素养背景下高中生物创新性教学策略探究[J]. 考试周刊,2022(30):90-93.

备注:本文系湖南省教育科学规划课题“基于学生实践创新能力培育的高中生物课程改革的研究”(课题编号:XJK18BJC047)的研究成果

 


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