例谈提高模拟实验教学有效性的策略

胡蓝青

【摘要】高中生物实验教学中，模拟实验有着不可或缺的地位，模拟实验可以帮助学生化抽象为形象，激发探究思维，提高学生的生物学科学素养，但在实际教学过程中，模拟实验往往没有发挥出应有的作用，本文以调查种群密度的标志重捕法模拟实验为例，提出了几种旨在提高模拟实验教学有效性的策略。

【关键词】高中生物实验 模拟实验

【中图分类号】G633.91 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2018）48-0168-01

生物学是一门以实验为基础的自然科学，实验也是高中生物的一项重要内容，中学生物教学中，有许多模拟实验，模拟实验是指在生物知识的学习和研究中由于某些客观条件的限制，基于研究主体的实验无法开展，但我们为了更好地理解知识，了解研究对象的相关特性，可以根据目前已经掌握的相关理论，运用可以代替研究主体的一些替代物品进行模拟实验，以获取研究对象的相关信息和详细资料。模拟实验可以帮助学生化抽象为形象，激发探究思维，提高学生的生物学科学素养，在实验教学中具有不可或缺的意义，但在实际教学过程中，笔者发现由于学生在进行模拟实验时，对实验目的、实验原理、实验步骤的不清楚，导致模拟实验没有发挥出应有的作用。本文以调查种群密度的模拟实验标志重捕法为例，提出了几种旨在提高模拟实验教学有效性的办法，以供参考。

一、实验前进行必要的讲解

教学要充分体现学生的主体地位因材施教，教学对象是本校平行班的学生，他们生物基础较差生物素养一般，如果完全寄希望于他们通过课前预习或是课堂自学讨论，难以达到透彻理解实验的程度，本实验中涉及捕捉、标记、放回、重捕以及统计数目等多个繁琐且易混淆的步骤，这些内容既是重点也是难点，如果先做后讲，往往实验做的无效，实验完了教师再进行弥补讲解也依然不能达到很好的效果，应根据学生的实际情况调整课堂顺序，由教师先进行适当的讲解，让学生明明白白实验，并在实验过程中更好地巩固之前所讲的内容，才能发挥实验应有的作用。

二、对实验选材进行必要的创新

我校往年进行标志重捕法的模拟实验所用材料是黄豆和红豆，在实验之前笔者组织学生对实验取材展开讨论，在讨论中学生们指出了用黄豆做实验材料的一些不足，如标记后的黄豆以红豆代替，两种大小形状不同的豆很难做到完全一致，在重捕抓取时容易因学生主观原因造成每个个体被重捕的概率不一致，造成估算时的科学性错误，笔者抓住时机，鼓励学生以小组为单位就选材提出创新的建议：用黄色和红色两种材质规格完全相同的塑料珠子来代替红豆和黄豆，用黄珠子代表被估算的种群个体，而用红色珠子代表捕捉并标记的个体，由于黄珠子和红珠子的大小材质完全一致，因此有效避免了重捕时可能会出现的主观干扰因素，提高了实验的信度和效度，为实验的成功实施奠定了基础。

三、实验前明确步骤及器材的含义

模拟实验一般都是针对学生比较难以理解的抽象的知识点设置的，旨在帮助学生更好地化抽象为形象，深刻理解知识的本质。因此，对于实验目标及意义，教师有必要在实验前向学生交代清楚，以取得更好的效果。作为模拟实验，实验中的每一个器材、每一个步骤都是对真实实验步骤的再现，学生实验前如果不清楚每个器材、每个步骤模拟的是什么，那么实验就是照葫芦画瓢流于形式，实验做完学生还是一知半解。在模拟标记重捕法的实验中，第一次上这节课，在处理标记重捕法这部分内容时，学生只是观看投影片上的标记重捕法操作步骤直接进行讲解，轮到学生自己动手做实验的时候，学生操作上出现了千奇百怪的错误，如：抓取黄珠标记成红珠后又将抓取的黄珠连同红珠一起放回，最后汇报估算结果时，各组的结果差距非常大，实验信度效度不高 ，究其原因，还是学生对于模拟实验制式照葫芦画瓢的一步步照做，而没有深入思考每个实验步骤的含义是什么，因此笔者改进了教学思路，在另一个班上课的时候，在学生动手实验前增设了一系列问题串，这些问题按照捕捉——标记——放回——重捕的步骤顺序提出，覆盖了操作中所有的难点及在上一个班出现的错误操作，问题如下：

1.大烧杯中的黄色珠子，代表一种活动能力强的动物，他们“生活”在2.5平方米的课桌上。怎样捕捉并对黄珠子进行标记？并追問：“那黄珠还要不要放回大烧杯？”

2.重新捕捉前和重新捕捉时分别需要注意什么？

3.怎样做到随机抓取？

通过上述问题串的设计，学生对实验步骤以及注意事项已经了然于心了，最后测算出的种群密度的数值也比之前班级信度提高了不少。

4.实验结束后进行分析与反馈。

实验结束之后，我又向学生提出了新的问题：

1.若个别标志物脱落，计算所得数值与实际数值相比是偏大还是偏小？为什么？

2.如果该动物被捕一次后更难捕捉，则往往导致调查结果偏大还是偏小？ 为什么？

问题问到这里，其实学生对标记重捕法的计算公式已经有了比较深刻的理解了，这时抛出了最后一个问题。师：若做标记导致动物生病，调查结果将会怎样？

通过问题串的设置，把一个大的难题分解成一个个明确而具体的问题，如果问题范围过大，学生思考有难度，把问题按照每个实验步骤进行分解，每个问题针对一个小点，各个击破，学生才能最终完全把握。同时，问题的设置要落在学生的“最近发展区”内，让他们有尝试回答的兴趣，跳一跳能够接近答案，问题串的设计还需要注意在逻辑上有递进关系，追问要层层深入，学生在思考过程中才能逐步建构自己的知识网络，从而达到课前预设的教学目标。接着，小组又派代表汇报交流他们的实验心得，对实验中出现的问题及改进的方法提出了许多有意义的见解。

采用上述几个策略，不仅提高了实验的信度和效度，培养了学生的创造思维和批判思维，让学生掌握了实验的实质，让模拟实验发挥了应有的意义，提高了学生的生物学科学素养。

参考文献：

[1]姜小松.苏教版高中生物模拟实验的意义和作用.学子教育新理念，2014（5）：82.

[2]施茂庆.探索高中生物模拟实验教学.福建基础教育研究，2012（5）：117-118.