开放式实验教学模式在中学生物实验教学中的应用.doc

开放式实验教学模式在中学生物实验教学中的应用南京师范大学附属实验学校 210046 孙叶萍传统的生物实验教学不论是验证性实验教学，还是探究性实验教学，学生常常是在教师的指导下或照着课本中的操作步骤按部就班地进行实验操作。这种机械的实验教学模式不仅不利于学生创新意识的培养，而且也损害了学生动手实验的积极性。新课改要求教师要注重培养学生的创新能力和实践能力，基础课程改革纲要（试行）也提出教师在教学过程中“要处理好传授知识与培养能力的关系，注重培养学生的独立性和自主性，引导学生质疑、调查、探究，在实践中学习，促进学生在教师指导下主动地、富有个性地学习。”在这样的新课改背景下，开放式实验教学的模式也就应运而生了。所谓的开放式实验教学模式是针对传统的封闭式实验教学而言的，早在1994年，中山大学生命科学学院的博导王金发教授就已在国内率先探索“开放式、研究性”实验教学新模式，此课题于1997年荣获广东省教学成果二等奖。中学生物的开放式实验教学可通过实验模式的开放、实验内容的开放、实验设施的开放以及实验时空的开放等措施，给学生提供了一个充分发挥自我的空间，从而突出学生的主体作用。无疑，这种实验教学模式将更有助于学生自主学习能力和创新能力的培养。1 开放式实验教学模式的开放性表现11教学模式的开放：在传统的封闭式的实验教学过程中，学生只是被动地按照书本、老师所设计好的实验步骤进行实验，实验局限于课堂、局限于实验室。学生虽然对实验有着浓厚的兴趣，但在这样的表面上热热闹闹的实验之后常常感到大失所望，因为他们体验不到实验的成就感。而在开放式实验教学中，实验时间可预约开放，实验内容可自由选择，实验方案可由自己设计，实验器材等完全开放，学生自己完成实验的整个过程。指导教师也一改以往辅导过细、过分看重结果的做法，允许学生用不同的方法、不同的手段进行实验，并且允许失败，让学生充分展示自我。这样，学生在体会其中乐趣的同时，也能体会到科研工作的严谨和曲折。12教学内容的开放：传统的教学过程中，教师往往要花很多的时间去重复理论课的相关内容，实验课成了理论课的搬家，真正属于学生自己动手的时间不多，真正让学生感兴趣的很少，本末倒置。而开放式实验教学中，可在教师提出的选做项目中，由学生自己选择、确定实验内容。若学生中有自己感兴趣的且与本课题相关的其它探究问题，只要是合理的，也可立项，以满足学生开展设计型、科研型实验的需求。13教学设施的开放：实验设施的不足是限制实验教学的一大原因。传统实验教学与理论课一样，也是大班教学，一个班分成几个小组，看实验的同学多，做实验的同学少。每节课因实验时间有限，教师只能走马观花地指导实验。因此，对大多数学生来说，也就谈不上熟练掌握实验仪器的使用技巧，更别说运用仪器进行各种探究实验了。但另一方面，在正常教学的大多时间，实验室却闲置着，利用率很低。解决这一问题的办法之一是，将实验室应学生的预约要求错开时间段开放。14教学时空的开放：开放式实验教学不受时间和空间的限制，可将课堂延伸到课外、校外，延伸到家庭、社区、户外。由课外促进课堂，再由课堂带动课外。科学的研究对象是大自然，很多探究实验的完成还需要与同学、老师、家长或有关行业的其他人士的合作才能完成，因此实验教学尤其需要实现教学时空的开放。15教学评价的开放：评价作为一种教学手段，其宗旨是激励学生的学习。传统的实验教学评价无论是书面形式还是操作形式都只偏重于对实验结果的评价，且由教师“一锤定音”。这种评价方式不仅不能全面地反映学生的实验态度、习惯和能力水平，而且将学生置于一种非常被动的地位，不利于学生实验方法的改进和实验能力的发展。开放式的实验教学评价以挖掘学生的潜能作为评价目标，不仅评价实验的结果，更注重于对实验操作的态度、实验操作的过程、实验设计的严谨和创新能力等的评价。且评价的主体是“全员”：学生、教师、家长等，评价时结合学生的自评和互评、教师的评价和家长对师生的评价，最后给予一具有导向性的综合评价。2 开放式实验教学的一般模式由备课组根据实验教学计划，确定必做和选做的实验项目。将实验项目分发给学生学生自选实验项目，并到实验室预约实验实验室根据预约的时间准备实验学生按约定的时间签到并进行约定的实验，教师指导实验结合自评、他评，教师完成本次实验评价 3 实施开放式实验教学的案例：探究酶的特性（高中生物必修一）。必做实验（任选其中之一）：1验证酶的高效性。2探究温度对酶活性的影响。3探究PH对酶活性的影响。选做实验：1验证或探究酶的专一性。2探究不同酶的最适温度。4探究不同酶的最适PH。3探究生活中各种酶（嫩肉粉中的木瓜蛋白酶、多酶片中的消化酶、加酶洗衣粉中的酶等）的应用。步骤二：将实验项目分发给学生。步骤三：学生自选实验项目。有两位同学提出，他们想验证“淀粉酶进行催化后其本身性质不变”，同意他们立题。有同一课题的同学自由组合成一小组（每小组不超过4人），然后以小组为单位自己到实验室预约实验时间。步骤四：学生根据预约的时间到实验室准备并实施实验，教师只给予必要的指导。我们给学生准备的实验材料有碘液、斐林试剂、双缩脲试剂、蔗糖溶液、煮沸后冷却的淀粉溶液、10%的盐酸溶液、10%的NaOH溶液、FeCl3溶液、新鲜的肝脏研磨液和各种酶等，实验仪器有酒精灯、大、小烧杯、试管、量筒等。从实验仪器、实验材料的选择到实验设计的完成等均由学生自己完成，教师只给予必要的指导，比如实验过程中安全问题的提醒、因未遵循单一变量原则或对照原则而使得实验结论的可信度不够、没有给酶提供最适温度使得实验的现象不够明显以及对实验中一些非预期性实验现象和结果的分析等等。步骤五：学生交流、讨论实验结果，并完成实验报告。步骤六：参考自评、他评，教师根据学生实验的全过程给予激励性的综合评价。4实施开放式实验教学的反思开放式实验教学不仅发展了新课程所倡导的自主性学习、研究性学习和合作性学习，而且从思想上解除了对学生的束缚，真正为学生的思维发展提供了一个充分自由的空间。它打破了“教师中心”和“课堂中心”，充分发挥了学生的主体作用，给每个学生提供了参与和探索的机会。此外，在开放式实验教学中，学生分析和解决问题的能力，以及交流与合作的能力等也都得到了很好的发展。当然，与传统的封闭式实验教学相比，实施开放式实验教学需要教师付出更多的时间、精力和耐心，但学生的积极性和创造性得到了真正的发挥，因此，开放式实验教学应该成为中学实验教学的主流。