- 相關(guān)推薦
實(shí)驗設計之生命科學(xué)論文
一、迷你實(shí)驗———簡(jiǎn)易探究，訓練科學(xué)技能
迷你實(shí)驗在學(xué)習過(guò)程中出現，在中譯本中均置于旁欄，每個(gè)迷你實(shí)驗僅由實(shí)驗過(guò)程和分析兩部分組成，展現了實(shí)驗的核心內容，可在實(shí)驗室或者家庭中完成，簡(jiǎn)單易行，側重于從訓練學(xué)生的科學(xué)技能角度強化補充概念，貼近學(xué)生的生活。相對導航實(shí)驗而言，迷你實(shí)驗的實(shí)驗過(guò)程和分析更加具備了科學(xué)探究的一般過(guò)程，很明顯，迷你實(shí)驗也是作為一種科學(xué)方法的線(xiàn)索來(lái)體現的。迷你實(shí)驗大多以模擬動(dòng)手操作的實(shí)驗為主。迷你實(shí)驗在全套5本教材中共有52個(gè)，是幾類(lèi)實(shí)驗設置中數量最多的一種，大致可分為模型建構型、技能探究型、知識運用型。例如，在《生命科學(xué)人體》這一冊中共有迷你實(shí)驗14個(gè)，涵蓋了上述3種不同的類(lèi)型。在模型建構型迷你實(shí)驗中，有圖表繪制類(lèi)（如繪制激素水平圖，將一段時(shí)間內的激素水平數據轉變?yōu)榍�(xiàn)圖）；有模擬類(lèi)（如模擬小腸內的吸收過(guò)程、模擬疤的形成、模擬腎的功能）。在“確定繁殖速度”這一迷你實(shí)驗中，利用硬幣來(lái)模擬細菌的分裂，并且要求將數據繪制成圖表。這個(gè)實(shí)驗基本上可以說(shuō)是人教版教材高中生物“探究酵母菌數量的動(dòng)態(tài)變化”這一探究實(shí)驗的模擬版本，但操作更簡(jiǎn)單，結論更直觀(guān)。在技能探究型迷你實(shí)驗中，通過(guò)觀(guān)察、比較、感受、體驗等得出有關(guān)結論，從而訓練并提高學(xué)生相關(guān)的探究技能，特別是訓練學(xué)生與整個(gè)探究過(guò)程相關(guān)的某一技能，如“比較食物的脂肪含量”這一迷你實(shí)驗，將3份不同的食物依次放在牛皮紙包裝袋上，放置30min后移走食物，觀(guān)察牛皮紙上的油膩印跡和濕的印跡來(lái)比較不同食物中脂肪的含量。
二、實(shí)驗室———完整實(shí)驗，強調科學(xué)方法運用
相比于導航實(shí)驗設計和迷你實(shí)驗而言，“實(shí)驗室”在教材目錄中已經(jīng)呈現，這充分顯示了“實(shí)驗室”在美國生物教材中的重要性，同樣，“實(shí)驗室”在實(shí)驗整個(gè)的設計流程上顯得正規而完整，一般有“現實(shí)世界的問(wèn)題”、“實(shí)驗過(guò)程”、“結論和運用”等。根據不同的目的，有的實(shí)驗還有“制定計劃”、“執行計劃”、“分析數據”等實(shí)驗過(guò)程。同時(shí)，“實(shí)驗室”強調科學(xué)方法運用概念解決現實(shí)世界的問(wèn)題，如“色盲測試———形成一個(gè)關(guān)于男女色盲的普遍性的假說(shuō)”，還有利用互聯(lián)網(wǎng)、模型建構等方法進(jìn)行的實(shí)驗。這些實(shí)驗都強調了科學(xué)方法的運用，通過(guò)學(xué)生動(dòng)手做實(shí)驗來(lái)解決現實(shí)生活中的問(wèn)題。在《生命科學(xué)人體》這一冊中共有“實(shí)驗室”實(shí)驗14個(gè)，平均分布于七章，每章兩個(gè)。具體的14個(gè)實(shí)驗是：測量皮膚的面積、利用互聯(lián)網(wǎng)、測定維生素C的含量、顆粒大小與吸收、心臟如同一個(gè)泵、自主設計———血型反應、腎的結構、模型和發(fā)明、提升反應時(shí)間、自主設計———皮膚敏感度、解釋插圖、改變身體比例、微生物和疾病、自主設計———有抵抗作用的唾液。在這些實(shí)驗中，無(wú)一例外地都是先提出現實(shí)世界的問(wèn)題來(lái)引導學(xué)生思考，再提出實(shí)驗目標，提供備選的實(shí)驗材料，按照提供的實(shí)驗過(guò)程來(lái)進(jìn)行操作，然后得出結論并加以應用。因為這套教材對應的是美國初中階段的學(xué)生，所以大多數“實(shí)驗室”中的實(shí)驗并沒(méi)有對學(xué)生有實(shí)驗方案設計方面的要求，但對于實(shí)驗的結論和應用，已經(jīng)蘊含著(zhù)一定的理科思維，將實(shí)驗提升到了一個(gè)新的高度。如“測定維生素C的含量”實(shí)驗，其結論和應用一是比較所檢測的橙汁中維生素C的含量；二是推測為什么維生素C的含量有差異？另外，必須要提到的是，在“實(shí)驗室”中有部分實(shí)驗是“自主設計”，如《生命科學(xué)人體》這一冊14個(gè)“實(shí)驗室”實(shí)驗中有“自主設計”實(shí)驗4個(gè)，在這些“自主實(shí)驗”中，一般的流程是：現實(shí)世界的問(wèn)題———形成假設———驗證假設———分析數據———結論和運用。很明顯，“自主實(shí)驗”的要求要遠遠高于其他的“實(shí)驗室”實(shí)驗，已經(jīng)有了實(shí)驗方案設計上的要求，對學(xué)生綜合能力的要求也更高，旨在通過(guò)讓學(xué)生自己去體會(huì )科學(xué)探究的整個(gè)過(guò)程，培養他們形成自主學(xué)習和探究的能力。
三、家庭實(shí)驗室———拓展延伸，提高科學(xué)探究能力
導航實(shí)驗屬于學(xué)習前實(shí)驗，由學(xué)生在家中完成；迷你實(shí)驗屬于學(xué)習中的實(shí)驗，大多由學(xué)生在家中完成，少部分在學(xué)校完成；實(shí)驗室實(shí)驗由于其要求的增加，基本上都是在學(xué)校完成。而“家庭實(shí)驗室”則是在書(shū)末單獨列出，是來(lái)自廚房、裝廢品的抽屜或者庭院的實(shí)驗設計，明確要求學(xué)生在家中自主完成。家庭實(shí)驗室在每?jì)詴?shū)中通常有4～7個(gè)，這些實(shí)驗通過(guò)解決現實(shí)世界的問(wèn)題，提示科學(xué)概念是日常生活中常會(huì )用到的，它不僅僅用于課堂，也在生活中無(wú)處不在。在《生命科學(xué)人體》中共有家庭實(shí)驗室7個(gè)：測量黑色素、維生素調查、血液的組成、構建葡萄糖模型、瞳孔的本領(lǐng)、辨識碘、酸性防護。從實(shí)驗流程上看，都是相似的：現實(shí)世界的問(wèn)題———實(shí)驗過(guò)程———結論和應用。從實(shí)驗內容上看，有的是調查和數據收集（如維生素調查），有的是測量（如測量黑色素），有的是模擬實(shí)驗（如血液的組成、構建葡萄糖模型等）。作為上述3類(lèi)實(shí)驗的補充，“家庭實(shí)驗室”基本上涵蓋了實(shí)驗的各種類(lèi)型，但實(shí)驗材料更加容易得到，實(shí)驗過(guò)程更加簡(jiǎn)單直觀(guān)，實(shí)驗結論更加清晰明了，實(shí)驗應用更加聯(lián)系生活實(shí)際。這些“家庭實(shí)驗室”更進(jìn)一步地增強了學(xué)生的動(dòng)手能力，通過(guò)最后的“結論和應用”，也將學(xué)生的科學(xué)探究能力提升到了一個(gè)新的層次和高度。綜上所述，美國中學(xué)生物教材強調在實(shí)驗中體驗學(xué)習，體現了“通過(guò)做實(shí)驗來(lái)解決生活中的問(wèn)題”的理念。美國中學(xué)核心理科教材《生命科學(xué)》中實(shí)驗欄目的設計，從引領(lǐng)學(xué)習，進(jìn)行實(shí)驗后批判性思考的“導航實(shí)驗”到簡(jiǎn)易探究，訓練科學(xué)技能的“迷你實(shí)驗”，再到通過(guò)完整的實(shí)驗流程，強調科學(xué)方法運用的“實(shí)驗室”，然后以“家庭實(shí)驗室”作為拓展延伸，提高了學(xué)生的科學(xué)探究能力。這些實(shí)驗設計符合學(xué)生的認知過(guò)程，凸現了生物學(xué)科的理科性，培養了學(xué)生的理科思維。所以說(shuō)，該教材從解決現實(shí)中的實(shí)際問(wèn)題出發(fā)，引導學(xué)生自主進(jìn)行科學(xué)探究，及時(shí)修正錯誤概念，最終實(shí)現提高學(xué)生的生物科學(xué)素養這一目標。這些實(shí)驗設計的理念與操作，對中國中學(xué)生物的實(shí)驗教學(xué)有很大的借鑒和幫助。
【實(shí)驗設計之生命科學(xué)論文】相關(guān)文章：
2017生活中的生命科學(xué)論文07-28
地理科學(xué)論文08-01
科學(xué)論文的格式要求08-26
發(fā)表科學(xué)論文的步驟09-01
婦產(chǎn)科學(xué)論文09-19
關(guān)于讓生命之花綻放的論文10-11
試探生命不能承受之重論文07-20
煤礦機電管理煤礦科學(xué)論文10-25