實(shí)驗室實(shí)驗與生命科學(xué)論文

　　1利用互聯(lián)網(wǎng)的實(shí)驗

　　在實(shí)驗室實(shí)驗中，有一種形式比較新穎的實(shí)驗，利用互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行的實(shí)驗，即學(xué)生主要通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)查詢(xún)并收集相關(guān)信息，了解書(shū)本中所沒(méi)有的知識，并加以應用。本類(lèi)型的實(shí)驗在所有實(shí)驗室實(shí)驗中所占的比重僅為7%，但在整體教材中仍具有不可替代的作用，這是一種比較新型的實(shí)驗類(lèi)型，是現代生物教學(xué)的重要體現，是生物實(shí)驗與現代信息技術(shù)的完美結合，將生物學(xué)的知識與信息檢索緊密聯(lián)系。對生物科學(xué)的學(xué)習不應只僅僅局限于教材中已有的知識，還包括了通過(guò)獨立自主地收集查閱資料而了解一些課外的知識。經(jīng)過(guò)利用互聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗的訓練，學(xué)生可以基本掌握如何探索課外知識。因而，本類(lèi)型的實(shí)驗內容是對教材內容的擴充與豐富。利用互聯(lián)網(wǎng)的實(shí)驗不僅可以讓學(xué)生了解許多教材中沒(méi)有的生物學(xué)知識，而且能夠對學(xué)生進(jìn)行相關(guān)的情感態(tài)度的教育。模型模擬實(shí)驗。在所有的實(shí)驗中，共有4個(gè)模型模擬類(lèi)型的實(shí)驗，即學(xué)生利用所學(xué)知識發(fā)明并構建模型，將模型運用到實(shí)際生活中，為生活提供便利，或者模擬某種生物現象，從而更加深刻地理解所學(xué)知識。模型模擬類(lèi)型的實(shí)驗在全套書(shū)中所占比例不大，但該類(lèi)型的實(shí)驗較為新穎，對于提高學(xué)生的動(dòng)手能力和訓練學(xué)生的抽象邏輯思維有很大的幫助。這四個(gè)模型模擬的實(shí)驗分別為：“模擬腹部按壓術(shù)”“動(dòng)物的生境“”太陽(yáng)能炊具”和“編制真菌野外指南”。這些實(shí)驗都是應用性比較強的實(shí)驗，與學(xué)生的日常生活聯(lián)系緊密。

　　2實(shí)驗室實(shí)驗的編寫(xiě)特點(diǎn)

　　2.1觀(guān)察或驗證類(lèi)實(shí)驗示例

　　以《生命科學(xué)動(dòng)物》第一章“動(dòng)物學(xué)入門(mén)”第二節“海綿動(dòng)物和腔腸動(dòng)物”中的“觀(guān)察腔腸動(dòng)物”為例，教材設計是：（1）現實(shí)世界的問(wèn)題：水螅對食物和其他刺激產(chǎn)生怎樣的反應。（2）目標：預測：水螅對各種刺激產(chǎn)生怎樣的反應；觀(guān)察：水螅對刺激如何反應？（3）材料略。（4）安全防御（以圖片示意）略。（5）實(shí)驗過(guò)程：略。（6）結論和應用：分析：當水螅被觸到時(shí)，會(huì )發(fā)生什么？水螅的其他部位發(fā)生了什么？描述：說(shuō)出觸手為水螅提供的幫助。（7）交流你的數據：與其他同學(xué)比較你的記過(guò)。討論是否被其他研究的所有水螅都有相似的反應，這些反應對水螅生存具有怎樣的幫助。

　　2.2自主設計類(lèi)實(shí)驗示例

　　以《生命科學(xué)動(dòng)物》第一章“動(dòng)物學(xué)入門(mén)”第二節“海綿動(dòng)物和腔腸動(dòng)物”中的“比較自由生活的和寄生生活的扁形動(dòng)物”為例，教材設計是：（1）現實(shí)世界的問(wèn)題：扁形動(dòng)物的身體如何適應它們的生活環(huán)境？自由生活的扁形動(dòng)物和寄生生活的扁形動(dòng)物的適應是否一樣。（2）目標：對比和比較：比較自由生活的扁形動(dòng)物和寄生生活的扁形動(dòng)物的身體結構與功能；觀(guān)察：扁形動(dòng)物如何適應它們的環(huán)境？（3）可能用到的材料：略。（4）安全防御（以圖片示意）略。（5）形成假設：對你認為的營(yíng)自由生活的蠕蟲(chóng)可能具有的適應提出假設。這些適應的益處是什么？（6）運用科學(xué)方法：驗證假設：制定計劃：①以小組為單位，將你設計用于比較和對比扁形動(dòng)物類(lèi)型的方法編列成表。從老師那里獲得如何處理活的扁形動(dòng)物的信息。②選擇你在步驟①中描述的其中一種方法。列出你需要進(jìn)行的實(shí)驗步驟，確保對每一步都有詳細的描述。③列出你完成實(shí)驗所需要的材料。④在你的科學(xué)日記中自主設計一張數據表。當你的小組開(kāi)始收集實(shí)驗數據時(shí)，充分利用這張數據表。執行計劃：略。分析數據：解釋?zhuān)杭纳�生活的扁形�?dòng)物與自由生活的扁形動(dòng)物有哪些相似點(diǎn)？描述：找出寄生生活的扁形動(dòng)物和自由生活的扁形動(dòng)物的差異。結論和應用：辨別：自由生活的扁形動(dòng)物中哪一種身體系統發(fā)育更完善？辨別：寄生生活的扁形動(dòng)物中哪一種身體系統更復雜？推斷：哪些適應使一些扁形動(dòng)物營(yíng)自由生活？（7）交流你的數據：與你的同學(xué)一起討論實(shí)驗設計和結論。需獲取更多幫助，請參考《科學(xué)入門(mén)》。

　　2.3編寫(xiě)特點(diǎn)

　　實(shí)驗室實(shí)驗的編寫(xiě)體現了本套教材“做中學(xué)”的特點(diǎn)，在實(shí)驗的一開(kāi)始提出一個(gè)“現實(shí)世界的問(wèn)題”，然后引導學(xué)生像科學(xué)家一樣思考和探究這個(gè)現實(shí)問(wèn)題。教材對每一個(gè)實(shí)驗都提出明確且可操作的學(xué)習目標，提供可供選擇的實(shí)驗材料，并用圖片來(lái)提醒學(xué)生注意該實(shí)驗安全的哪些事項。接著(zhù)再由學(xué)生自主實(shí)驗。教材在實(shí)驗室實(shí)驗“結論和應用”部分，一般都會(huì )根據實(shí)驗的具體內容，設置“分析”“描述”“辨別”“推斷”“解釋”等部分，從實(shí)驗的現象或結果入手，分析實(shí)驗，然后再把剛習得的技能或知識運用解決拓展的問(wèn)題，對遷移運用知識。如“觀(guān)察腔腸動(dòng)物”中的“結論和應用”階段，教材首先要求學(xué)生根據觀(guān)察，說(shuō)出水螅被碰到時(shí)發(fā)生的身體變化，然后再描述觸手為水螅提供的幫助，從而要求學(xué)生思考結構與功能的關(guān)系。自主設計類(lèi)實(shí)驗特別注重對學(xué)生科學(xué)方法的培養，根據科學(xué)探究的過(guò)程來(lái)設置實(shí)驗，要求學(xué)生經(jīng)歷形成假設、驗證假設、分析數據等過(guò)程，培養學(xué)生的思維與志趣。在實(shí)驗的最后，教材還設置了“交流你的數據”環(huán)節，要求學(xué)生與同學(xué)分享探索的結果，或是發(fā)散思維進(jìn)一步思考，如在“觀(guān)察蚯蚓的行為”實(shí)驗中，提出“寫(xiě)一個(gè)故事來(lái)描述蚯蚓一天的生活，列出蚯蚓的活動(dòng)、可能遇到的危險和問(wèn)題以及它們的生境”。

　　3實(shí)驗室實(shí)驗特點(diǎn)分析

　�。�1）使學(xué)生學(xué)會(huì )科學(xué)探究的方法：自主設計的實(shí)驗完全是按照科學(xué)探究的步驟由學(xué)生獨立完成，在經(jīng)過(guò)一系列自主設計的實(shí)驗訓練后，學(xué)生可以完全了解科學(xué)探究的方法和步驟。如“果蠅種群數量的增長(cháng)”實(shí)驗，學(xué)生需形成有關(guān)環(huán)境因子的改變對果蠅種群數量增長(cháng)的影響的假設，再通過(guò)制定、執行計劃來(lái)驗證假設，經(jīng)過(guò)數據分析，得出影響果蠅種群增長(cháng)的因子的結論，再與同學(xué)交流實(shí)驗結論。學(xué)生通過(guò)一系列的實(shí)驗探究的過(guò)程，可以清楚地知道探究是怎樣的過(guò)程，為以后學(xué)生在進(jìn)行科學(xué)研究與學(xué)習提供條件。（2）培養學(xué)生養成科學(xué)探究的態(tài)度和意識：在美國國家科學(xué)教育標準中，將探究分為完整的探究和部分探究?jì)刹糠�，而在�?shí)驗室實(shí)驗中，就體現在觀(guān)察或驗證實(shí)驗和自主設計實(shí)驗中。這四種類(lèi)型的實(shí)驗都體現了探究的態(tài)度，例如利用互聯(lián)網(wǎng)和模型模擬的實(shí)驗中，學(xué)生需自行設計檢索資料的步驟與所要收集的信息，也要自行設計模型并制作，這都是部分探究的體現。（3）通過(guò)訓練學(xué)生檢索與收集信息，培養學(xué)生自主學(xué)習的能力，擴大學(xué)生的知識面：在利用互聯(lián)網(wǎng)類(lèi)型的實(shí)驗中所涉及到的知識基本為教材中所沒(méi)有的課外知識，學(xué)生自行收集相關(guān)的資料，對這些知識有所了解，豐富了課外知識的儲備。如“藥用植物”實(shí)驗中，學(xué)生通過(guò)信息收集，探索事物以及它們藥用歷史的沿革，了解藥用植物是如何來(lái)維持人體的健康的。在“濕地的保護”中學(xué)生可以了解為什么是生態(tài)系統的重要組成部分，可以采取哪些措施對濕地環(huán)境進(jìn)行持續性的保護。（4）提高學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究的技能：學(xué)生通過(guò)觀(guān)察、比較、驗證等操作來(lái)完成實(shí)驗，而這些操作都是進(jìn)行科學(xué)探究的基本技能，經(jīng)過(guò)訓練，學(xué)生的動(dòng)手操作能力得到了提高。

　　作者：鄭明順 單位：牡丹江師范學(xué)院教師教育學(xué)院

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