中學生命科學野外調查類實驗的建議論文
摘要：在中學生命科學學科的實驗教學中，野外調查類實驗有獨特的價值，但教師在教學過程中會遇到一些難題：組織麻煩，需要一定設備保障；內容復雜，教師的已有知識有時難以應對；活動耗時長，野外環境難控制。針對這類實驗的特點，本文提出若干操作建議，涵蓋教學前的準備、教學中的組織和教學后的總結。
關鍵詞：生命科學；實驗教學；野外調查
在中學生命科學學科教學中，實驗教學有助于使學生具備積極探索的科學精神，實事求是的科學態度，正確的科學方法以及科學的思維能力，開發出學生的創新潛力，從而實現對學生進行科學素養的培養［1］。中學生命科學學科的實驗內容包含了觀察、解剖、測量、成分檢測、物質分離、模型制作、野外調查等各種類型。選取初中和高中階段的“生物的類群”“生態系統”和“生物多樣性”等主題中的合適內容，開展野外調查類實驗有其獨特的教學價值，具體包括如下三個方面。第一，充實知識，獲得技能。中學生從課本往往了解的是典型的、模式化的知識，但真實的生命科學研究對象是復雜多變的。只有走進大自然，學生才能感受到不一樣的知識，更深刻地認識到大自然的復雜性和生物多樣性。第二，熱愛生命，欣賞自然。走進大自然，感受豐富多樣的自然界，有助于加深學生對大自然的熱愛之情，并在此過程中學會以不同的角度欣賞大自然之美。第三，豐富經歷，增強凝聚。由于野外調查類實驗的內容和組織形式的獨特性，使得在操作中需要學生與學生之間更多地相互協作，促進了學生與學生之間、學生與教師之間的互動交流，因此易于在日常緊張而相對單一的學習生涯中留下更多印記。《上海市中學生命科學課程標準（試行稿）》中有相關活動建議：在“植物主要類群的基本特征及其與人類的關系”主題中“主要以食用植物或校園植物等為例”；在“物種多樣性”主題中“可進行不同生境中物種豐富度的調查”［2］。但在實際操作中，這類實驗存在諸多難題。
一、野外調查類實驗操作中的難題
由于野外調查類實驗的獨特特征，給教師的教學組織管理帶來諸多難題，因此部分教師不太愿意開展該類實驗。主要困難表現在以下方面：
（一）組織麻煩，需要一定設備保障
野外調查類實驗，一改傳統的課堂教學形式，將課堂帶到了露天。由于內容的特點，該露天環境常常是在道路情況復雜的綠地或林間。當班級學生人數較多時，需要對學生進行分組管理，教師組織難度較大。野外觀察需要一定的設備保障，如望遠鏡、放大鏡，甚至捕蟲網、毒瓶等。要落實這些設備的正確操作、使用維護以及攜帶等，一定程度上增加了實際操作的難度。
（二）內容復雜，教師有時難以應對
走進大自然，令很多教師最為擔憂的一點是，學生發現了不同的生物類型（如某種雜草、某種昆蟲、飛過去的一只鳥等）或特殊的生命現象（如動物的捕食行為、植物的果實開裂現象等），常常喜歡問“是什么？”“為什么?”而很多教師自身的.知識儲備是遠遠不夠的，感覺難以應對。例如，在高中“物種多樣性及其測量”的“植物物種多樣性的調查”實驗中，實地調查時就會遇到不少難題。如在真實的現場如何選擇、測量和安排樣方？如何統計位于樣方邊界的植物?灌木沒有明顯主干，從近地面的地方就開始叢生出枝干，如何判斷是同一個植株？很多植物的幼苗與成株形態相距甚遠，子葉、幼葉、成葉之間的差距巨大，加上植物的準確識別常常要借助于花和果實，因此如何判斷物種的難度非常大。
（三）活動耗時長，野外環境難控制
由于野外調查類實驗需要走出課堂，特殊的教學方式使得在走出課堂之前和回到課堂之后常常需要一些知識鋪墊或內容匯總，因此耗時較多。而且，由于眾多學生在野外活動，暴露于存在有毒植物、會蜇咬人的昆蟲的環境中，因此會存在一定的安全隱患。這也是部分教師不太愿意組織這類活動的原因之一。
二、野外調查類實驗的操作建議
基于生命科學學科野外調查類實驗的重要價值及教學操作中的實際困難，筆者以為，除了應在課程標準層面進一步落實和加強引導外，在教學實施方面也需關注。以下提出具體的操作建議：
（一）教學前的準備
上好野外調查類實驗，教學前的充分準備必不可少。具體包括地點選擇、資料準備、設備提供、學習單制作、課堂容量考慮等。教學地點可以根據教學的需要，以就近、方便為基本原則。位于市區的學校雖然場地不大，植物數量、種類和植被面積均不夠理想，但對于一般的課堂教學是足夠的。當然，若有條件的學校，在春游、秋游、學農、學軍、參觀科普基地等活動中合理穿插相關內容，則學生的體驗會更豐富。選擇地點前，建議教師能事先了解現場的生態特征、基本的植被情況等，便于更好地組織教學。在野外調查開展前，資料的準備是必不可少的，如動物、植物檢索表（或名錄、圖譜等），可以幫助學生更好地認識相關生物。有關的設備也是此類實驗開展的基本保障，應根據調查內容及學生人數和任務等安排設備的類型、數量。在教學前制作與調查內容相關的學習單，說明基本要求、注意事項、操作要點等，有助于教學過程中的各個環節更加可控。調查類實驗比較耗時，應根據課堂的時間來設計內容，做到合理取舍。當然，若能結合有關實踐活動安排2課時甚至更長時間的話，則效果更佳。
（二）教學中的組織
在課堂實施中應該關注現場組織、安全保護、內容安排等方面內容。課堂的現場組織要求很高。比如，按照自然組將學生進行分組活動時，應根據學生的性別、體力狀況、身高、興趣特長等合理安排好學生的分工。在課堂教學過程中還應時刻關注學生的管理，如避免學生打鬧、破壞植被和殘害小動物的現象發生。在調查類實驗的組織過程中，應特別關注學生的安全保護。如可發放防護手套，避免學生被扎傷、咬傷；提醒學生在不平的甚至有高低落差的小徑安全行走；提醒學生不能隨便觸碰、采摘植物或捕捉不明的動物以免中毒等。教學過程中應密切關注學生的動向，一旦發生問題，應立即與醫務人員聯系。在教學過程中最重要的是教學內容的安排。教學內容必須緊緊圍繞課程標準的要求，關注學科核心理念和重要內容，關注學科的三維目標，突出重點，認真應對課堂生成。這樣，學生在愉快的氛圍中將取得更大的收獲。教學內容的安排不一定做到面面俱到，在學生體驗基本方法的過程中不必過于關注確定的結果。
（三）教學后的總結
在調查類實驗成功開展后，會收獲很多數據、資料、信息，同時也可能會收到很多來自學生提出的問題。這些都是教學中生成的寶貴資源。教師有必要和學生一起進行收集和整理。例如，在高中“植物物種多樣性的調查”實驗中，學生會采集到樣方中基本的物種數、每種物種的數目、各個物種的分布特征等數據。對學生采集數據應該充分重視，但也應該告訴學生，由于調查時間和方法的局限性、調查過程中可能存在的問題及相關知識的不充分性，這些數據離真正的科學調查可能還有距離，但通過這些數據可以對我們調查的環境的植物物種多樣性有大概了解。對學生提出的問題，有的可以直接進行解答；也可以引導學生查找相關資料，或作進一步探究。
參考文獻：
［1］趙英.重視高中生物實驗教學培養學生科學素養［J］.科學教育，2011（4）：68-70.
［2］上海市教育委員會.上海市中學生命科學課程標準（試行稿）［S］.上海：上海教育出版社，2004：63-77.
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