生物实验课有效向高效转化的必须性探讨与策略分析

【摘要】学生通过对比实验，自己也能够总结出陆生植物通常情况下，下表皮的气孔数多于上表皮，学生的活动替代了教师的演讲，学生在活动中发展思维提高能力。这种教学方式，不管是在学的五个...

有效课堂往往只从学生学的角度去评价教师的课堂教学，而高效课堂不仅关注学生学习的效果还关注学生学习的状态，甚至关注到了教师呈现知识的方式与状态。什么样的初中生物实验课是有效的，什么样的生物实验课又是高效的，实验课只追求有效会出现什么样的隐患，高效生物实验课堂教学策略有哪些？下面尝试进行细致的探讨。

1 有效与高效实验课对比两例

案例1：在苏科版初中生物七下生物体的基本结构中安排了两个实验：制作洋葱叶表皮细胞的临时装片和制作人口腔上皮细胞的I临时装片。2个制作与观察实验结束后，安排学生开展对比分析活动，形成“生物体的基本结构单位是细胞”的核心概念。如果教师能够组织学生，按部就班开展实验，让学生亲眼观察到细胞，亲身体验到整个实验过程，那么这种教学方式，应该就是有效的，它能达到让学生学得愉快，考得满意的效果。因为实验本身，对于学生来讲，动手又动脑，就是一个有趣的过程。但是在实验进行的过程中，笔者发现一部分动手能力强、基本功扎实的学生，很快就会完成实验，他们会提出许多问题，比方说：叶子内部的细胞是什么样的，花瓣中有没有细胞……这实际上是学生产生了强烈的好奇心理。但是由于受教学课时的限制，教师又不可能安排学生无限时地开展观察，怎么样解决这样的教与学的矛盾。笔者对教学进行了这样的规划，首先，带领部分学生，一起去准备实验材料，比方说校园内的葫芦藓，家里菜蓝子中的西红柿、黄瓜等。实验课上，将实验分为两类，必做实验和选做实验。必做的两个实验即：洋葱表皮细胞和口腔上皮细胞的制作与观察；选做实验为观察葫芦藓叶片细胞、番茄叶肉细胞、黄瓜表层叶肉细胞。教师提前对学生进行了取材的分类指导，然后开展学生实验，动手能力强的学生在完成必做实验之后，就可以进行选做实验的操作。这样就有效满足了学生的探索心理，解决了部分学生做完实验无事可做的情况。另外，笔者还将学生做得好的装片下的视野拍照上传，利用多媒体让全班学生共享。

案例2：在绿色植物与自然界的水循环一节中安排了一个观察叶表皮气孔的实验，这个实验的目的，是要让学生认识气孔的组成，了解气孔开闭的原理。理解水分散失与叶的结构有关。起初的教学过程中，笔者这样设计：①制作蚕豆叶下表皮装片（设计一个体验活动，让学生亲眼观察到气孔，帮助学生建构概念）；②通过分析资料让学生了解陆生植物通常情况下表皮的气孔数要多于上表皮。这种教学方式因为融入了实验，应该说是一种学生喜欢的有效的教学方式。但是在实验的过程中也容易出现混乱：学生在制取叶表皮装片时，只求易操作，不求规范，撕取表皮的随意性较大，往往在观察到气孔时，不知道观察到的是下表皮的气孔还是上表皮的气孔。为进一步提高教学的效率，笔者尝试将同桌的2个学生编为一小组，开展对比实验，一个学生做下表皮装片，另一个做上表皮的装片，实验结束完成表1。

在这个分组对照实验中，同一组的两个学生就会相互监督，分工撕取上下表皮。当然，教师还可以将班级的学生分为若干个大组，每个大组中的两个学生为一小组，大组中的小组分别观察不同的植物叶片，实验结束后完成表2。

学生通过对比实验，自己也能够总结出陆生植物通常情况下，下表皮的气孔数多于上表皮，学生的活动替代了教师的演讲，学生在活动中发展思维提高能力。这种教学方式，不管是在学的五个维度还是在教的五个维度上效果都优于起初的教学设计。

有效的课堂与高效的课堂之间其实并没有难以逾越的鸿沟，这两种教学状态，可以是不同成长层次的两位教师课堂教学的两种方式，也可以是同一个教师两个不同时期所呈现的教学方式。高效的实验课堂不仅融入了教师大量的经验，有力地展示了教师关注学生发展的能力，更集合了教师灵活处理教材，创新设计教学的智慧。它是教师积累、融入、发展的一个结果。因此，有效教学向高效教学转变，应该是一条必由之路，仅满足于有效教学，停留在有效的层面上，有诸多不利于师生发展的隐忧。

2 有效教学向高效教学转变存在的隐忧

2.1 课堂教学日趋功利，影响学生科学素养发展

在观察蚕豆叶下表皮装片的实验中，当学生不明确自己观察到的是哪一个表皮的气孔时，有的教师马上会告诉学生：有较多气孔的就是下表皮，究其原因，是教师希望学生快出结果，然后进行下一环节的教学。教师仅关注实验结果在本堂课教学的价值，而忽视在实验过程中对学生科学素养的培养。又如：在探究光与光合作用关系的实验中，有些教师在实验过程中没有对叶片遮光部分和不遮光部分进行打孔或剪缺口标志，结果在加碘验证之后，在应该得出结论之时出现学生说忘记哪一块是遮光部分的情况。这种情况的出现，实际上标志着实验的失败，教师应该组织学生再一次开展实验，而教师为了课堂继续进行，顺口就告诉学生，加碘变蓝的是没有遮光的，不变蓝的就是遮光部分。教师过于急功近利，过于渴望实验结果向着自己预知的方向发展，在学生科学素养形成过程中起了反作用。

2.2 教学设计日趋狭隘，影响学生思维能力发展

在认识藻类植物一节的教学中，教材中设置了一个观察水绵的实验，在观察水绵的形态结构的基础上，分析得出藻类植物的主要特征。在检验这一节课的教学效果的相关练习中，也肯定会有对于水绵形态结构方面的考查。于是在教学研讨的过程中，笔者发现了这样两个让人啼笑皆非的现象。有一位教师发现采集到的不是水绵而是具有环带状载色体的丝藻属的绿藻时，决定先暂不上课，等再一次采集回有螺旋带状载色体的水绵样本后才按部就班上课。还有一位教师明明采集到的不是黏滑的水绵，而是粗糙有分枝的刚毛藻时，明明在镜下观察到的是网状的载色体，他偏要说是带状的叶绿体。总之教师很期待观察到典型的螺旋带状叶绿体的水绵，因为这个专注的期待，要么他们会进行反复的取材活动，要么他们会睁着眼睛说白话，把观察的现象硬往水绵那里去靠拢。是不是可以进行这样的教学设计：（1）制作采集到绿藻的临时装片，观察并说出你所看到的绿藻的结构特点（呈现事实1）；（2）观察紫菜（易取材，易制片，属红藻类）装片，说出其结构特点（呈现事实2）；（3）了解水绵、海带等其他藻类植物（可采用图片观察的形式）的形态结构特征（呈现事实3）；（4）总结藻类植物的主要特征（达成核心概念）。这种教学设计，教师把握住了教材编写者安排观察水绵实验的本质：让学生在动手体验中，得到一个事实性的体验，利用体验帮助学生建构概念。既然事实是一个体验，那么教师可以让学生体验事实l，也可以让学生体验事实2，还可以安排分组活动让学生合作共享。这种不呆板、不糊涂的教学设计，使学生在合作观察的基础上开阔视野，灵活思维。

如何才能改变这种短视功利和呆板的教学现象，使教师的课堂教学继续向着高效方向良性发展，让教师能够体会到智慧成长的幸福，积极建构高效生物实验课堂，教师需主动从以下方面尝试。

3 建构高效性生物实验课堂的方法

3.1 关注学生活动过程，积累学情资源

有研究表明：学生获得知识提高能力的过程中，他们现有的认知水平和学习能力与教师所提供的学习内容和营造的学习环境之间存在较大偏离，是造成学生学习的有效性大打折扣的重要原因。怎么样才能提供学生适合的教育方式和教学情境，唯一的办法就是教师在教学过程中关注学生活动过程中的细节，了解学生的兴趣、志向、能力等，也就是教师要关注和积累学生学的五个维度：情绪状态、参与状态、交往状态、思维状态、生成状态方面的情况，逐年形成一定的积累，才能有效促进自己的教学向着高效课堂的方向发展。例如：在观察细胞结构时，正是因为发现学生有进一步观察的兴趣状态，才有课前为学生提供备用材料，设置必做实验和选做实验这样的教学模式，才有进一步提高课堂效率这样的可能。再如：探究水温变化对金鱼呼吸频率的影响的实验，正是因为观察到一部分学生不按规定调节合适水温，了解到他们就是想体验较高温度（50℃）和极低温度（0℃）金鱼呼吸频率变化的情况，关注到学生这样的动向，才有了课前为学生创设有效的情境：“夏天气温会升高，深秋气温会降低，鱼的生活会不会受到影响呢？”教师在精心备课的基础上，在课堂教学中，如果能够将眼光更多地去关注学生学习的状态，用心去积累，必定会促进思考，促成自己的层次再提高。

3.2 勤于开展同类实验，丰富自身体验

实验课的课前预设与其他类型的课略有不同。它不仅包括对所要开展的教材规定的必做实验的细节预设，还应该包括教师对同类实验的体验。教师需要把眼界放宽一点，行动上更加勤快一点，比方说可以自行开发探究一些同类实验，如在做探究光照对鼠妇生活影响的实验时，也可以顺便利用材料，开展一个土壤湿度对鼠妇生活影响的实验；在探究烟草浸出液对金鱼呼吸频率影响时，同时进行烟草浸出液对水蚤心率影响实验的尝试。当然教师也可以翻看各个版本的教材，看一下它们的实验设计，教师多进行同类实验，才能够做到胸中有丘壑，才能够在必要的时候，灵活开展实验。笔者2011年时因为要参加江苏省生物教师实验操作技能大赛，所以扎实做了一遍苏科版生物教材上的所有实验，甚至还做了部分人教版和苏教版的实验，这个活动过程，提高了教师对于实验教学理解的层次，丰富了教师自身实验素养的宽度和厚度，对于教师高效开展实验教学确实有益。

3.3 确立重要概念意识，灵活开展实验

《生物课程标准（2011版）》中明确提出了希望学生达成的重要概念的表述部分，事实上为了达成重要概念，在教材中安排了许多活动内容，要求教师采用一定的教学活动帮助学生建构概念。当然，这些活动对于初中生物学教学来讲，许多都是实验活动，如果教师在阅读教材的时候，只能够达到实验活动就是实验活动，然后为了实验而实验的层次，那么教学就会出现“明明不是水绵非要说是水绵，或是不是水绵不能上课”的怪现象。但是如果教师心中有重要概念意识，他就会总体把握教学活动安排，根据当地或当时的实际情况处理教材，在没有条件开展某个实验的时候，安排可以替代的等价值的同类实验有效开展，或是在有条件开出几个类同实验的时候采用分组的形式，同时开出几个都有可能做的实验，当然这也就达到了利用教材而不是教教材的水平，实验教学才能够真正达到高效。

教学是一个促进学生发展的过程，也可以是一个师生和谐相长的过程。教师的教学过程必须做到有效，在有效的基础上，如果教师能做一个有心人，善于积累不断改善，勤于尝试不断创新，课堂完全可以达到高效。在师生和谐相长的过程中，教师甚至可以形成教学智慧，达到实现人生价值的目标。