一、微生物创新实验室的建设背景
在新课程改革背景下,生物课程高度关注学生学习过程中的实践经历,强调学习过程是主动参与的过程,通过探究性学习活动或完成工程学的任务,加深学生对生物学概念的理解,提升应用能力,培育创新思维。而实验教学无疑是落实学科核心素养培养的重要方式,在实验过程中创造积极的实验环境和实验探究内容,能够促使学生主动参与学习,通过亲历提出问题、获取信息、寻找证据、检验假设、发现规律等过程习得知识,养成科学思维习惯。
实验教学能极大地激发学生的学习兴趣、提升探究能力、培养创新思维,并帮助学生使用科学的方法发现和解决问题。在实验教学中,改进教学方式,改善教学环境,创设探究情境,吸引学生注意,激发学习主动性,是落实生物学科核心素养培养的重要途径。
普通实验室无法充分营造生物学科的文化氛围,不利于充分激发学生学习的热情,难以满足学生个性化深层次发展的需要,限制了学生生物学科核心素养的提升。因此,建设开放式、多功能的实验室和实验课程迫在眉睫。
我校历来重视生物实验教学,构建了“必修、校本选修、课外小组活动”三位一体的微生物实验课程群,着眼于适应学生未来发展和个人生活的需要,从探索身边的微生物世界入手,开设多层次的实验课程,内容包括微生物细胞的培养、观察和检验,多种经典发酵工艺的实验操作等。常规生物实验室在仪器设备、功能布局等方面已经难以满足实验要求。基于此,我校创建了微生物创新实验室,以满足生物学科必修课程和选修课程的实验要求,同时为学生课外探究提供专业平台。
二、微生物创新实验室的建设实施
三、特色微生物课程群的建设
四、微生物创新实验室的建设成果
1.见微知著 互融共促
第一,基于微生物创新实验室,构建我校特色的微生物实验课程群,能使必修课程、校本选修课程和社团活动课程实现有机整合,相互促进,相得益彰。
第二,重构教材必修模块的微生物实践教学实验内容,介绍划线分离、涂布分离、无菌技术、培养基设计和配制等一系列基础性操作,能为学生自主探究提供理论和实践基础。
第三,校本选修课着眼于生活中的微生物,从分离和培养人体、常见物体(如手机、硬币、门把手等)表面微生物入手,观察和培养生活中常见微生物,能巩固和提升学生的微生物学基础实验技术。
第四,社团小组探究课程重在小组合作探究,开展了一系列自主探究性实验,能实现学有所用。
第五,微生物实验课程群建设源于高中生物课程,是在必修内容的基础上做适当拓展补充,更加注重日常生活应用,兼具科普性、趣味性、可操作性等特点,是对选修1教材模块的良好衔接和拓展。课程以理论学习和实践操作相结合的方式,设置自主探究实验,能有效提高学生动手操作能力和实验探究能力,达到巩固基础、培养能力、提高素质的教学目标。
第六,基于微生物创新实验室平台,结合我校实验教学的实践,开发编写了系列课程群教材,保证了教学活动有序、高效展开,其中“生活中的微生物学”校本选修课程,入选“杭州市普通高中第十二批精品选修课程”。
2.以小见大 合作创新
苏联教育家苏霍姆林斯基说过:“在人的心灵深处,都有一种根深蒂固的需要。就是希望自己是发现者、研究者、探索者。”半开放式的微生物创新实验室正是为唤起学生的深层需要而建设的良好的科学实验平台。基于微生物创新实验室,我校成立了“甘棠”生物社,教师为社团活动设计了一系列社团实验课程,学生小组可以自主独立地发现问题、进行实验操作、收集与处理信息、表达与交流等,开展探索活动,获得知识和技能,发展情感态度与价值观,特别是发展探索精神和创新能力。
如“甘棠”生物社探究小组通过采集并培养测定校园内食堂、寝室、教室、办公室、卫生间等关键场所的微生物含量,认识室内微生物的分布情况,进而对校园室内空气质量做出定性评估,研究成果在“杭州市中小学生综合实践活动评比”中获奖。
3.课题引领 以研促教
科学教育离不开教育科学。微生物创新实验室以实验探究为载体,实验室信息化、数字化水平不断提升;更为重要的是,它带来了教学模式和学习方式的转变。如何有效整合教育教学资源,高效组织开展实验教学,提高教学效果,是我校在实践过程中需要面对和解决的关键问题。另外,随着学生探究活动的逐步深化,教师需要不断学习思考,丰富自身知识储备,才能更好地指导学生。
为了积极探索探究性微生物实验教学模式,教师也通过开展公开课,在听评课过程中不断研讨实验教学方式和评价方式,构建起新型课程体系,创新教育教学理念,使教学教研水平不断提高。经过前期摸索,我校已建成完整的实验课程群,建立了课程组织实施和过程性评价方案并获评浙江省创新实验室应用优秀案例。基于微生物创新实验室的实践,我校还完成了“基于校园微生态实践调查的生物校本课程的开发与研究”和“基于功能微生物筛选整合高中生物微生物模块教学的课程设计与实践”两项市级教研课题。微生物创新实验室的建立为教师专业水平的提升搭建了平台,有效提高了教师的课题研究能力,促进其成长为研究型教师。
高成 吴赪华 浙江省杭州第七中学 |