科学论文生命科学教材实验与实践栏目

　　这篇科学论文投稿发表了生命科学教材实验与实践栏目，学生通过实验与实现栏目教学探究生命活动的方法，从而加深了对生命科学的理解，培养了学生的学习兴趣，论文探讨了“实验与实践”栏目给教学带来的启事，对生命科学教材进行了整体思考和优化改进。

　　摘要：本文梳理了上教版初中生命科学教材“实验与实践”栏目的内容及目标要求，分析了该栏目的教学价值以及改进该栏目教学的具体实例。

　　关键词：科学论文投稿,上教版初中生命科学教材,“实验与实践”栏目,教学价值

　　上教版初中生命科学教材“实验与实践”栏目是教材“学习与探究”模块的核心栏目，该栏目比较系统地论述了生命科学的实验研究方法与实验技能，并对相关的实验实践做了基本的说明和建议。初中学生通过该栏目的学习可获得临时装片的制作、低倍显微镜的使用、动植物的基本观察和解剖、人体基本生理数据的测量、生物分类和检索表的使用、生物活体实验等技能，初步掌握实验观察、比较分析、交流讨论、资料搜集、实践调查等方法，初步养成科学思维的习惯，提升批判性思维和创造性思维品质。因此，教师应积极引导学生通过实验实践，掌握探究生命活动的基本方法与技能，加深对学科概念和规律的理解，建构生命科学的知识体系，培养对生命科学的兴趣，为学生终身发展奠定必要的知识、技能、方法和情感基础。

　　1“实验与实践”栏目的教学价值

　　在《上海市中学生命科学课程标准》的内容标准中并未对具体教学内容规定相应的实验，而是提出了相应的活动建议及说明。上教版初中生命科学教材编写者在基于《课程标准》要求下，结合教学内容及学生已有的知识经验，精心设计了“实验与实践”栏目，共涉及15个实验和1个实践活动，每个“实验与实践”栏目均由实验目的、实验内容、方法与技能、实验建议、讨论等几部分组成，其中“实验目的和实验内容”规定了学生要完成的学习内容和达到的具体要求;“方法与技能”重点介绍了生命科学的一些基本研究方法与技能;“实验建议”重点介绍了实验所需器材及完成该实验的主要建议，具有一定的开放性;“讨论”提出的问题是该实验的核心和关键，是对整个实验与实践的概括和深化。其中“方法与技能”是教材“实验与实践”栏目的重要内容，从一般的实验操作技能上升到比较系统的科学研究方法，不仅有利于培养学生科学思想方法和生命科学实验技能，而且对学生开展课题研究和探究性学习活动有很好的借鉴和引领作用。实验实践是初中生命科学教学的基本方式与手段，教学过程寓知识、方法、观念与科学探究能力、情感态度价值观教育于一体，使学生在直观形象、丰富多样的实验实践中，体会学习的乐趣。在学生思维智能发展、科学素养形成及科学方法熏陶等方面具有独特的教学价值。例如，显微镜观察、活体小动物的解剖等基本实验和经典实验，能够培养学生的实验能力和动手能力，增强学生的知识和技能，体现生命科学实验实践的认知价值;测量、观察、调查等实验实践，则让学生学习生命科学的研究方法，体现科学研究的方法价值;此外，也有一些实验实践则引导学生应用生命科学基本原理、方法分析解决生活中遇到的相关问题，形成最基本的生命科学思想，从而理解生命科学的社会功能。因此，教师在教学中应针对某一实验实践的内容特点，在教学预设时充分考虑哪些实验方法与技能是该实验教学的重点和难点，需要在课堂上如何引导和点拨?哪些实验方法与技能可以在课堂上作适当的拓展和延伸?等等。通过“实验与实践”栏目的教学，使学生具备生命科学的基本知识，学会生命科学最基本的研究方法，初步养成科学、健康的行为习惯和生活态度，形成结构与功能的统一、人与自然的和谐、可持续发展以及生物进化等观念。

　　2“实验与实践”栏目的教学启示

　　2.1整体思考

　　“实验与实践”栏目内容，统筹落实相应的目标要求上教版初中生命科学教材“实验与实践”栏目内容既有对学生进行科学方法和探究技能综合训练等比较完整的实验实践，也有侧重训练某一科学方法或探究技能的实验实践，对培养学生的科学素养至关重要。对该栏目中涉及的实验与实践名称、方法与技能和目标要求的梳理见表1。教学中教师必须对“实验与实践”的整体安排有一个清晰的思考。例如，观察人体的基本组织、水质的简易测定和不同水质对水生小动物的影响等实验重点突出了实验观察的基本方法;测量人体的体温、心率、唾液的pH等生理数据、观察条件反射、探究水蚤对光照强度的反应等实验都涉及实验数据的测量、记录、处理、分析等方法;酒精对水蚤心率的影响、探究某一因子改变对生态瓶的影响等实验重点强调了科学探究的过程与方法，并指导学生设计观察记录表及较长时间的观察计划;观察并解剖鲫鱼、蝗虫、花、果实等实验则重点强调了生物的解剖技能及从整体到局部的观察方法，等等。教师通过对实验方法与技能的归类整理，结合实验内容和学生的实际，分析学生应该在哪个实验方法或技能上多下工夫，引导学生把主要的精力放在需要强化的要素上。例如，在“酒精对水蚤的心率的影响”的实验中，可突出实验方案设计中的“对照实验和重复实验”的教学，引导学生关注“对照实验和重复实验”中的细节，如对照组和实验组除酒精的浓度不同外，其他条件都应该相同;实验要重复多次，实验的个体数目越多，结论越可靠;每只水蚤放入酒精溶液中的时间应相同;实验用过的水蚤不要再放回到原来的容器中;每次实验前都要将载玻片清洗干净;等等。而在“探究某一因子改变对生态瓶的影响”实验活动中，可以重点强化“实验方案设计”这一研究方法，让学生分小组讨论设计实验方案，充分感受实验方案设计的主要原则和基本方法，培养学生设计实验的能力和思维的严密性。

　　2.2优化改进

　　“实验与实践”栏目，提高实验教学的有效性“实验与实践”栏目能让学生比较系统地学习生命科学的实验方法与技能，有助于学生认识分析实验现象、设计新的实验内容、构建实验的方法体系，为形成实验能力奠定良好的方法基础和思维基础，是培养学生创新能力和创新精神的重要途径。但由于受实验设备、材料、时间或空间的影响，有些实验的效果往往不尽理想，教师可以在实验材料、实验方法或形式上略做改进，以提高实验教学的效果。例如，在“培养和观察青霉”的实验中，教材中采用现成的新鲜橘皮来培养青霉，实验材料易得，也方便学生在培养的过程中直观地观察青霉的生长。但实验中发现，由于青霉菌丝柔软脆弱，分生孢子梗上的孢子很容易散落，导致一些学生在显微镜下只能看到一些菌丝及大量分散的孢子，影响学生对青霉形态结构的整体认识。在实验教学中，若能在用橘皮培养青霉的技能和方法的基础上，做一些必要的改进就会产生较好的实验效果，如用解剖针从已长成青霉的橘皮上蘸取青霉孢子，点种在载玻片上的小块橘皮(长宽各0.5cm)边缘上，将这一载玻片放在一铺有湿布的带盖的培养器中，置20℃～25℃条件下培养3～4d。这样就可将载玻片直接放在显微镜下观察橘皮边缘长出的青霉菌丝，即可观察到分生孢子梗和分生孢子，避免用解剖针挑取柔软脆弱的菌丝而造成分生孢子梗上成串袍子的散落。实验实践教学评价是实验教学的重要反馈手段，教师要将过程性评价与结果性评价相结合，定性评价与定量评价相结合，学生自评与他评相结合，将评价贯穿于实验实践的全过程。实验实践教学应给予学生更多动手实践的机会，让学生在亲身经历中获得生命科学实验的一些基本技能，学会科学的实验方法，亲身经历科学探究的过程，体验实验实践学习的乐趣，这对学生的科学素养形成有着至关重要的作用。?1.3学情评价分析前的教学设计思考根据教学内容及其学习目标，针对原教学设计的主要环节，提出教学设计思考如下:(1)教材按照“噬菌体侵染细菌实验→肺炎双球菌转化实验→烟草花叶病毒感染与重建实验”顺序呈现教学内容。按照这种思路开展教学，还是按照生物学史有关探究遗传物质实验的先后顺序组织教学，哪种更有利于学生把握认知的发展过程?(2)本节课涉及微生物知识较多，学生课前储备了多少相关的知识?例如，是否知道噬菌体是病毒?是否知道大肠杆菌作为原核细胞的结构特点?是否了解菌落的概念?是否知道教材提到的SARSA病毒、流感病毒?(3)本节课的三个经典实验，有关实验的操作步骤、操作原则(如对照原则、单因子变量原则)是否需要细致分析?这样，实验的知识与遗传物质的证据知识交织在一起，主次的安排上如何设计才能做到既突出教学重点，又能突破教学难点?(4)本节课如以学生的探究性学习为主，其中三个经典实验可通过设计问题串的形式引导学生进行渐进式探究。由于实验涉及微生物的知识、实验技能的知识、分子生物学的知识，课堂时间紧张，教学设计如何安排?2课前学情评价情况分析与教学设计方案优化策略思考2.1课前学情评价———问卷调查分析在必修1教材中，细胞的知识主要以真核细胞为主，原核细胞只介绍了“模式化的原核细胞结构”，病毒知识几乎没有涉及;必修2教材第一、二章中，孟德尔定律以高等植物豌豆为材料，染色体与遗传也以真核生物为认知对象;从必修2教材第三章开始，突然涉及肺炎双球菌、噬菌体、大肠杆菌、烟草花叶病毒、SARS病毒、流感病毒等微生物，以其为材料进行实验，进行分子水平的探究。那么，需要怎样的知识准备才能不影响学生对遗传物质化学本质的探究呢?为此，笔者课前设计了题为“病毒、细菌来了!”的课前学情调查表，分别从微生物分类、已学知识、预备知识三方面作了问卷调查。

　　作者：梅守真 单位：上海市尚文中学

　　推荐期刊：《北京科技大学学报·社会科学版》宗旨促进国际科学文化交流，探索防灾科技教育、教学及管理诸方面的规律，活跃教学与科研的学术风气，为教学与科研服务。曾用刊名：北京钢铁学院学报(哲学社会科学版)&理论纵横。