利用拓展资料优化高中生物学实验教学的策略研究
生物学是以实验为基础的学科，通过实验得出或验证结论。新课程理念对于培养学生的生物科学素养，提高其探究能力有了更高的要求。本文提到的拓展资料的应用是本着以促进学生全面发展为目的，基于学生的现有认知水平、认知能力、知识结构，以卡片的方式呈现的除实验主题课程外的补充资料。应用拓展资料能够丰富学生生物学知识，对培养其创新能力具有重要意义。
一、实验拓展资料分类
教师根据不同实验的具体内容，对拓展资料进行选择，资料类别的选取是相对广泛的，本文针对以下类别进行具体阐述。
1.人物传记类。生物学人物传记，不仅能够拓展学生对名人大家的认识，也能更好地培养学生的思维习惯。
2.科学仪器的发展历程。生物学的发展基于科学仪器的更新和发展。
3.科学大事件。通过讲述科学的重大事件，分析实验原理和方法，掌握前沿走向。增强学生对生物领域的未知讨论，激起更强烈的求知欲望。
5.科学方法类。实验中的某些操作步骤不具体，展现科学方法能更好地发展学生的动手能力，规范学生的实验操作。
6.生活相关类。生物学与生活联系是十分紧密的。在实验教学中，不但要注重知识技能的培养，而且要鼓励学生将理论和实际相联系。
7.思维训练类。在实验过程中，教师不应局限于实验本身，还应对与实验相关的内容进行展示与纠正，有助于学生更好地理解实验，拓展学生的创新思维。
二、拓展资料的设计和应用
拓展资料的应用方式主要以纸质的卡片进行呈现，贯穿实验的各个环节，根据应用资料的原则，合理设计资料的内容，以下对拓展资料的设计和应用进行具体阐述，为实验教学的优化设计提供参考。
1.内容模块的设计。根据实验内容的不同将拓展资料分为以下四个模块。
第一模块：背景知识的拓展。人物传记的提供，使学生更好地掌握发现问题和解决问题的能力，同时培养学生兴趣。学生通过认真学习生物学家艰辛的研究历程，学习他们为科学献身的精神，从更高的层次上理解生命科学的内涵。展示生物史上重大科学事件，使学生了解与实验相关领域的研究进展。为更好地使学生理解生物实验反应原理，还将提供更加细化的补充资料，其中包括与其他学科的交叉知识。
第二模块：技术方法的细化。提供科学仪器的发展能使学生理解实验发展过程和实验对技术的要求。在操作方法上，某些对于高中生来说是陌生的，而在教材中并没有很清晰的体现，为使实验操作更加规范，将提供详细规范的操作方法。
第三模块：生活迁移。生物学与生活紧密相连。通过理论结合实际，使学生解决生活中的某些问题，使知识取之于生活，用之于生活，从而更好地为社会造福。
第四模块：思维训练。为达到相同或更高的实验目的，对实验的某些环节进行替换，并进一步根据实验室条件补充实验内容，使学生的思维不仅仅局限于教科书给定的实验思路，还能够发散思维，培养其创新能力。针对实验材料选取和实验方法设计对资料内容做出多元选择。
2.拓展资料的应用原则。应用原则是应用过程中的要求、规则和规范性的原理，是理论和实践的桥梁，依据应用原则选取合理的材料和呈现手段是实现优质教学的基础和保障。
（1）科学性原则。“科学的本质是规律性，是不以人的意志为转移的客观实在性”。保证资料内容的科学、准确，要求教师具备甄别资料准确性的能力，为学生更好地掌握科学的原理和方法奠定基础。
（2）效用性原则。拓展资料应以有意义为目的，选取可用的资料对课程内容进行补充与拓展，避免无用以及重复累赘的内容。
（3）针对性原则。针对性原则旨在于了解学生的认知水平。针对学生认知的特点，合理地使用拓展资料。给定资料应处于学生的“最近发展区”，难度适中。
（4）趣味性原则。选取的拓展资料要能够充分刺激学生感官，提升学生学习热情。
3.选取拓展资料的注意事项。教师应具备识别应用拓展资料的能力，能做到对内容进行适当加工，使选取资料能更好地切合所要求达到的教学目标；甄别资料来源，确保其科学性，使资料能够真正对学生的认知发展有利；资料的选取要符合学生的认知水平，要有挑战，但不能过于拔高；资料内容不宜冗长，简洁易懂；每一节实验拓展资料的内容量适中，不宜喧宾夺主，避免影响正常的教学活动。
4.案例设计。以人教版高中生物必修1的实验为例，四个模块设计如下。
模块一：在“使用高倍显微镜观察几种细胞”实验中，以故事的形式呈现列文虎克发明显微镜的过程；提供光学显微镜的成像原理。
模块二：在“检测生物组织中的糖类脂肪蛋白质”的实验中，提供显微镜的发展过程。在检测脂肪的内容中增加徒手切片方法的内容；提供苏丹Ⅲ和苏丹Ⅳ染液配制方法，使得操作过程更加完善。
模块三：在“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验中，提供无氧呼吸不利于食品储藏的原因及启示。在“绿叶中色素的提取和分离”中可以提供色素的功用及在农业生产中如何选择和补充光源。
模块四：在检测还原糖的实验中，除了实验提供的斐林试剂，还有哪些试剂可用？在“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验中，可以提供能够完成实验的其他酶类材料，提出酶的专一性，对于知识的链接和迁移起着重要作用。
以上是利用拓展资料优化实验教学的研究。具体应用时，可以根据实验特征，适当调整呈现内容，希望能给中学实验教学提供借鉴。本文本着促进学生全面发展的目的，对教师提出了更高的要求。相对于教材中的实验资料而言，在选取和应用拓展资料时，教师需要更多的思考。同时，要充分了解学生的认知水平，本着勤于思考、善于创新的态度，不断丰富教学资源，提升实验教学的有效性，从而达到新课程标准对于全面发展学生的要求。
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