开放性生物实验教学开展的原则及方法

魏菊芬

(江苏省连云港市和安中学，江苏 连云港 222100)

1 目前生物实验课程存在的问题

1.1 课堂氛围沉闷，师生缺乏交流

初中生物作为一门新学科，学生对其比较陌生，不能较快适应学习生物的状态，且大多数学生对生物的学习不够重视.此外初中生物的基础知识较为繁杂，很多需要学生记忆背诵的内容，很容易引起学生的排斥心理，不利于生物教学活动的开展.在教学过程中，教师受到传统教学方式的影响，单方面向学生灌输知识，更加导致学生对生物提不起兴趣，影响学生对于生物基础知识的掌握，长此以往将会影响学生高中生物的学习.

教师与学生之间良好的沟通能够帮助教师了解学生内心，便于教师调整教学方法，激发学生的学习动力.但在生物课程教学中，受到很多因素的影响，经常存在教师与学生沟通不畅的问题.首先，教师在有限的课堂时间内以传授新知识和考试测验为主，未能给学生留下充足的时间向教师提问，导致积攒很多问题又无从问起，影响学生的学习积极性；其次，每名生物教师同时教多个班级，每个班级都有几十名学生，加之学生提出的问题又较为零散，教师很难有充足的时间和精力解答每一位学生的问题，只能在很多问题中选择有共性的问题，统一向全班学生讲解；最后，生物知识本身具有连贯的知识逻辑，如果学生与教师之间沟通不畅，会影响学生知识的连贯性，不利于学生打基础.

1.2 设备条件有限，实验全靠想象

生物教学离不开生物实验的探索过程，生物实验的操作细则和实现现象也成为了学生探索生物科学的重要途径.但很多学校因财力物力、管理层重视程度等问题，导致学校的生物实验室仪器和实验品缺失，还有很多老校区未能及时维修和更新实验器材，很多生物实验室形同虚设，不能满足学生的实验需求.学生们往往只能通过课本的彩图和教师的描述来想象实验、记忆实验，但因学生的生活经验和想象能力各有不同，很容易造成学生对实验的理解不到位，甚至理解有误.

1.3 提问零散随意，答疑效率低下

学生通过亲自动手操作实验，能够加深对生物知识的第一印象，这些知识往往具有基础性和逻辑性，在教学过程中，要求教师对学生的思路加以引导，避免学生出现理解偏差.但在日常授课过程中，由于很少进行实验操作，导致很多学生对生物模型的理解各不相同，提出的问题也较为零散，教师在解答这些问题时，也会影响其他学生原本正确的思路，严重影响教师的教学进度.

2 开放性生物实验教学的意义

2.1 开放性实验教学的内涵

开放性实验教学是指在原课程计划之外的，以培养学生综合素养为目的的课外实验教学活动.在开放性生物实验教学过程中，学生不再拘泥于课堂之中，也不受教材实验的限制，在开放实验中拥有更加广阔的探索空间，采取更加贴近生活、贴近自然的方式开展自主探究.学生在实验过程中，通过有趣的实验现象激发了学习兴趣，自主进行深入研究，自主选择研究课题，并且动手制作实验仪器，独立规划实验方案等等，教师在实验过程中只起引导和辅助的作用，给学生留有更大的思维空间.

2.2 开放性实验教学的作用

首先，建立正确的科学探究方法.在开放性实验过程前，教师要指导学生科学运用探究方法，避免学生误入歧途.通过“发现问题——提出假设——实验探究——得出结论——表达与交流”的过程培养学生科学的实验探究方法，引导正确的探究思路，树立正确的实验观念；其次，锻炼学生实践操作能力.学生在多样化的科学探究过程中，能够接触到各种各样的实验材料和实验仪器，极大地丰富了学生的生活经验，让学生在实验操作中掌握更多的操作技能，切实提高实验技能，实现与其他学科之间的知识、技能迁移.

3 开放性生物实验的课程设计原则

3.1 可行性原则

教师在组织开放性生物实验时，要对学生研究的课题进行合理把控，防止学生异想天开，确保实验的安全性和可行性.此外还要考虑到学生的知识基础，避免违背学生的认知发展规律，研究过于深奥的知识.

3.2 科学性原则

开放性生物实验不是自由游戏，需要注重一定的科学实验要求.学生在进行实验时，需要遵循生物学原理进行探究，谨慎选择实验材料和实验仪器，实验过程也要严谨细致，例如对无菌环境的把控、对温度湿度的把控等等.

3.3 实用性原则

设置开放性实验探究的目的是培养学生的全面发展，提升学生的综合素养.所以从课题的选择到实验的操作，教师要引导学生避免脱离生活、脱离社会实践，遵循实用性原则.

3.4 适用性原则

适用性原则是指:要求学生根据现有的材料和器材设计实验，要避免眼高手低的探究目标，在学生的能力范围内开展实验，在实验难度、实验操作技能和实验安全性方面，都符合初中生的实际水平，从而保护学生的实验热情，提高学生的自主探究意识.

4 开放性生物实验教学开展的方法

4.1 将生物实验与生活情境相结合开展教学

教师通过将生活情景与课本知识进行融合，能够帮助学生建立学科与生活之间的关联，让学生更好更快地了解生物知识，解答生活中与生物有关的问题，提高学生的学习热情.

教师可引导学生用家中常见的物品进行微型生物实验，例如利用家中的放大镜制作简易的显微镜，观察草丛中的植物和昆虫，开启对微观世界的认知；利用新鲜的水果和腐烂的水果，对比食物腐烂的原因是微生物的滋生；将两块苹果分别浸泡在清水和盐水中，观察苹果的形态变化，探究外环境的浓度对细胞的作用等等，这类微型实验操作简单，便于观察，能够极大地培养学生的实验兴趣.此外，教师还可以引入学生在日常生活中熟视无睹的例子，开阔学生的思路和眼界，例如不同的植物传播种子的方式各有不同，卵生动物和哺乳动物繁育后代的方式也不同，给学生传递大自然的神奇魅力，激发学生的实验热情.

总之，教师在教学过程中注重联系生活实际，能够提高学生的理解能力，帮助学生在突破传统教学模式的禁锢，让学生贴近生活，贴近自然，实现综合能力的提高.

4.2 通过互联网加强师生间的实验交流

教师借助互联网就可以在网上组织学生开展生物实验探究活动，这样不仅缓解了课堂压力，更引导了学生用正确的实验方法进行探究，有效提高了实验效率和教学质量.此外互联网上优质的教学资源也可应用到课堂当中，例如实验视频或习题等，教学时效性也实现了飞跃.

例如，在探究“种子发芽条件”的实验中，教师可以与学生在网上开展实时沟通交流，开展网络生物实验.学生可以自由选择自己想培育的种子，自由设定不同的实验方案，探究种子萌发需要的条件，并且定期将实验条件和实验数据上传到网上，实现实验过程和实验结果的共享、对比、研究.要学好生物这门学科，就要求学生在课后对知识进行巩固，将疑难问题整理分类，并随时在网上与教师和同学交流，师生之间的良好交流状态能够拉近教师与学生之间的距离，让学生不在抗拒提问，教师也能回答得更加细致具体，大幅提升学生的学习水平.

4.3 引入优质资源，开展模拟实验教学

生物实验能够有效提升学生的学习兴趣，在实验的帮助下，学生对于生物知识的理解更加具体和深刻，对于建立更加完整的知识体系提供较大帮助.但在传统的教育模式下，有的学校实验器材和实验场所有限，有的实验时间周期较长，不利于学生操作，这给生物实验教学带来了不少麻烦.借助互联网引入优质实验资源，可以为实验教学增添色彩.

例如，在研究“人类起源”的实验中，教师就可通过多媒体设备播放三类灵长类动物的颅骨示意图，引导学生探究不同时期的颅骨与现代人类颅骨的异同之处，总结出人类进化过程中都发生了哪些变化.

总之，联合互联网实验资源不仅缓解了学校实验室的压力，更缓解了教师的实验教学压力，提高了教师的教学效率，同时对于一些较为复杂的生物实验，播放实验视频能够节约实验的时间成本，教师提高了教学的时效性.

4.4 鼓励学生开展课外实验活动，与其他学科之间建立联系

生物是通过实验来验证理论知识的过程，对于一些简单且安全的实验，教师可以鼓励学生在课外时间完成，引导学生在家庭和社会中探索科学知识，充实初中生的知识积累.

例如，教师可引导学生将生物实验与化学实验建立联系，进行植物光合作用的实验.可以组织学生寻找一些水生植物养在家中的透明容器中，并将水与碳酸饮料进行一定比例混合，以保持水中含有充足的二氧化碳.在植物的正上方倒扣一个装满水的容器，便于收集氧气.将该装置放在阳台上每天观察其变化.当倒扣容器内收集一定量的气体后，引导学生在家长的监护下用带火星的木条靠近该气体，观察火星是否复燃.该实验对于实验仪器要求不高，且操作简单，又贴近生活，适宜学生在家中操作.在实验的过程中，教师还可鼓励学生每天在班级群内上传照片，对比哪种水生植物产生的氧气更多？白天与黑夜产生氧气的量有什么不同？温度对产生氧气的量有何影响？从而增强学生之间的互动和讨论，在班级内形成积极向上的学习之风.

这样的模式下，不但充分利用了课外时间，学生的动手操作能力也大幅提高.让学生不在拘泥于教材上的实验，给学生开拓了更多创新空间，使学生养成更加积极的学习习惯，形成了即相互合作又你追我赶的良好局面，更有利于学生综合素质的提升.

开放性的生物实验为学生创造了更多自由探究的空间，是学生提高逻辑思维能力和探究能力的重要途径.通过定期进行开放性生物实验，激发学生的自主学习意识，并且有效培养学生动手实践能力，引导学生观察生活、探究生活、热爱生活.此外，教师在这一过程中要做好监督工作，在学生遇到问题时要及时给出合理意见，以提高学生的实践能力和探索精神.