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初高中生物实验教学衔接

 2020-09-25 17:01  来源:杂志社网 

  为提高学生的核心素养,解决初、高中生物教学的断层问题,在了解中学生物实验教学的实施现状和比较分析初、高中教材的实验内容后,总结方法设计类、显微观察类、调查实践类和模拟模型类实验的衔接办法,并提出相关建议,为发展学生的操作技能、创新能力、实践能力和思维能力提供帮助。



  关键词:初高中生物;实验教学;比较分析;衔接策略


  当前,课程改革中“倡导探究性学习”和“教学过程重实践”的课程理念均强调了学生学习的主动参与,落实在生物学科课程标准上,实验教学的作用无可取代。但初、高中生物实验在教学衔接上存在一系列问题。如何在有效时间内提高学生的核心素养,解决初、高中生物教学的断层问题,成了初中生物实验教学的一项重要任务。本文在比较分析初、高中生物的实验内容后,分析、总结了初中阶段实验教学的衔接策略,为教师开展生物实验以及发展学生的操作技能、创新能力、实践能力和思维能力提供帮助。


  一、初、高中生物实验教学衔接的必要性


  实验教学在发展学生的操作技能、创新能力、实践能力和思维能力上的作用无可取代,但初、高中生物实验在衔接上存在着一些问题。首先,课标在初、高中阶段生物实验的要求上有较大差距。初中阶段要求学生初步学会科学探究的步骤,应用所学知识分析、解决实际应用问题,培养科学探究能力;而高中阶段则要求掌握科学探究的思路和方法,善于发现生活实际当中的生物学问题,并在实践层面上探讨解决措施。另一方面,生物课程教学还有各种待解决的问题。初中阶段在二年级已结束生物课程教学,导致了初、高中生物教学的断层;课时不足,学生操作实践机会少,在实践能力和操作技能的培养上存有欠缺;初中生喜欢用固有的实验方法、思维方式解决生物实验问题,进入高中以后,创新能力、思维能力跟不上要求[1]。因而,亟须在有效时间内发展学生的操作技能、创新能力、实践能力和思维能力,做好初、高中生物实验教学的衔接,解决初、高中生物教学的断层问题。


  二、初、高中实验内容的比较分析及衔接策略


  参考朱晓林[2]研究,现将初、高中生物实验大致分为四种类型并进行对比和深入剖析,以便整体认识初、高中生物实验和总结衔接策略。实验内容见表1,其中,方法设计类侧重培养创新能力,显微观察类侧重培养操作技能,调查实践类侧重培养实践能力,模拟模型类侧重培养思维能力。


  (一)方法设计类实验


  1.方法设计类实验分析以光合作用的实验为例,初中阶段设置了“指导型探究实验”———绿叶在光下制造有机物,探讨光是光合作用的必要条件,学生只需根据教师指导和方法步骤按部就班进行,无须制订方案。实验中要考虑的因素只有“有”和“无”的差异,结果表述简单[3]。如比较有光处理的实验组与无光处理的对照组,观察淀粉是否生成。高中则设置了“部分探究型实验”———探讨环境等因素对光合作用强度的影响,可参照所给案例来设计方案和探索有效措施。学生要考虑不同水平单因素差异,并对实验结果进行量化统计,如统计光照强弱指数与小圆绿叶上浮的数目[3];对比分析光照强弱、光照时间长短、CO2浓度的大小、土壤水分的含量与植物光合作用的关系,探索适宜的办法来提升农作物产量。2.衔接策略对比发现,高中阶段实验的自主探究程度、实验内容的深度与初中阶段相比,有一定的距离,对学生的创新能力和知能的要求较高,需借助课外实验进行过渡。因而,初中阶段可开展课外探究型实验,辅助学生制订可行方案,深化知能,发展创新能力。如在初中开展探究植物能否在日光灯下进行光合作用的课外实验[4],要求学生自主设计实验,探究能否用日光灯代替太阳光;学习设计方案,探讨光照强弱对光合作用强度的影响,巩固光合作用所需条件的基础知识,培养创新能力。


  (二)显微观察类实验


  1.显微观察类实验的分析初中阶段要求学生熟知显微镜的构造和各部分名称,学习正确的操作;识别载玻片、盖玻片和培养皿等用具;制作简易装片和进行低倍观察,如制片和使用低倍显微镜观察草履虫、洋葱鳞片叶表皮细胞等。高中阶段要求学生掌握高倍显微镜的使用方法、临时装片的制作方法,有条件的学校可以结合电镜照片分析细胞的亚显微结构,如制作根尖细胞简易装片,使用高倍显微镜观察染色体。2.衔接策略相比之下,高中阶段对显微镜的操作技能和观察能力的要求更高。因而,初中阶段可根据对应的显微观察类实验,通过增加相关的实验内容、加大观察难度,来培养学生的实验技能。如观察草履虫时,先让学生用低倍镜观察草履虫的形态以及运动,巩固低倍镜的操作方法,而后转成高倍镜,引导学生观察草履虫的内部构造,初步尝试使用高倍镜并锻炼观察能力,为高中进行高倍观察奠定基础。


  (三)调查实践类实验


  1.调查实践类实验的分析初中阶段要求学习调查研究的方法,初步学会记录调查信息数据,不要求收集和分析数据。在需要进行观察与归类的实践活动中,仅要求肉眼直接观察、采集信息。调查结束后撰写调查报告。高中阶段要求学生学会用列表的方法制订研究计划,学习收集和分析数据资料。在需要进行观察和归类的实践活动中,有时需配合显微镜观察。调查结束后撰写报告,交流讨论研究结果、发现的问题以及改进研究的方法。2.衔接策略可以发现,高中阶段对学生的调查实践能力的要求更高。因而,初中阶段可开展课外调查活动,训练学生实施科学调查的基本能力,学会制订调查方案,收集和分析数据资料,评价调查结果,提高实践能力。如在初中开展调查同学患近视眼情况的实践活表1人教版初、高中生物教材中部分实验的对比动,要求学生学会制订调查的方案、获取数据资料、计算患病率、统计用眼时长等,培养数据分析的能力及实践能力。


  (四)模拟模型类实验


  1.模拟模型类实验的分析以构建细胞模型为例,初中教材设置了制作动物或植物细胞模型的实验,只要求学生把细胞基本结构的形状大小和相对位置表现出来,学生可做平面模型或三维模型。而高中阶段则要求模拟建构有关真核细胞的三维结构模型。除了要表现内部各个结构的形状大小、空间相对位置,还要求使用合适的材料体现各个细胞结构的功能,强调模型的科学性和准确性。2.衔接策略对比发现,高中阶段对学生在比较、分析、想象等方面的科学思维能力的要求更高。因此,初中阶段可以增加模拟模型的课外制作活动或竞赛活动,在建模时引导学生不断对比、分析、修改,使模型变得科学、准确,从中发展科学思维能力。如在初中开展神经元的结构模型或反射弧结构模型的课外制作活动,要求体现神经元的结构或反射弧的基本组成。在活动中,学生不断地对比、分析和修改,将神经元的结构或反射弧结构科学、准确地表现出来,提升科学思维能力。综上所述,初中与高中阶段对学生生物实验的操作技能、创新能力、实践能力和思维能力等方面的要求存在着一定的差异。因此,初中教师可开展相关实验和指导实践活动,做好实验教学的衔接,弥补差距,为逐步提升学生生物实验的操作技能、创新能力、实践能力和科学思维能力奠定基础。


  三、建议


  生物实验教学是发展学生科学思维和科学探究能力的“摇篮”,在落实课程目标、培养学生的核心素养上,其作用无可取代。首先,应合理分配各个阶段生物课程的学习内容,避免出现断层;合理安排生物课程,充分考虑学生进行实验所需的课时数;更新教育评价模式,引起学校对实验课程的重视。其次,学校可组织相关的教研和培训活动,帮助初中教师熟悉教材以指导实验;教师要研讨新课标,创新教法,熟知实验教学的落脚点和着重点;渗透学习指导,重视突出初中生的“主人公”角色,在实践中发展学生科学思维与科学探究能力[1]。


  参考文献:


  [1]刘小燕.人教版高中生物《稳态与环境》模块与初中生物教材内容的衔接研究[D].呼和浩特:内蒙古师范大学,2018.


  [2]朱晓林.基于技能的高中生物实验分类研究[J].实验教学与仪器,2014,(9):29-30.


  [3]章彤.初高中生物实验教学的衔接[J].中学生物学,2011,(03):27-29.


  [4]廖涌权.初中生物学六种教材中“光合作用”实验的比较[J].生物学教学,2018,(08):52-54.


  作者:程雪梅 曹芳


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