合作学习在生物实验教学中的运用.docx

合作学习在生物实验教学中的运用 吴邦清摘要：我国新一轮基础教育课程改革的显著特征就是关于学习方式的转变。合作学习是新课程倡导的三大学习方式之一。本文结合实例，主要针对实验教学中的合作学习的运用理论、模式进行探讨。关键词：合作学习生物实验教学生物学是以实验为基础的自然科学，实验是培养学生科学思想、方法、态度和创新精神的重要手段。高中新课程的编写，更加注重学生实践，更加注重知识和能力的形成过程，在高中生物教材中不但有许多学生实验专题，而且更多是通过对科学史上科学家的实验让学生自然生成知识，培养学生的能力。实验离不开学生之间的合作，合作能力也作为新课程改革的培养目标被课程标准。在实验教学中引入合作学习的模式和方法，有很强的现实意义。它有利于改进实验教学方法，培养学生的合作精神，还能充分发挥生物实验在培养学生创新精神、创造能力的特殊功效。笔者多年来从事中学生物实验室管理与实验教学，本文就针对新课程背景下，如何运用合作学习模式开展生物实验教学进行探讨。一、合作学习的理论概述1.1合作学习的概念合作学习就是学生们为达到共同一致的目标，所进行的一种小组分工合作、积极互赖的学习形态。其内涵包括以下四个方面的内容“合作学习是以学习小组为基本形式的一种教学活动；合作学习是以教学动态因素之间的互动合作为动力资源的一种教学活动；合作学习是一种目标导向的教学活动；合作学习是以团体成绩为奖励依据的一种教学活动”。11.2合作学习的理论基础当代合作学习的倡导者，美国明尼苏达大学“合作学习中心”教授戴维·约翰逊和荣·约翰逊兄弟的社会互赖理论认为：社会互赖的结构方式决定着个体的互动方式，依次决定着活动结构。积极互赖（合作）产生积极互动，个体之间相互鼓励和促进彼此的学习努力。在课堂教学的合作目标结构下，个人目标与群体目标相一致，个人目标的实现取决于群体其他成员目标的实现，个人目标与群体的合作相联系。合作学习的理论核心为“当所有的人聚集在一起为了一个共同的目标而工作时，靠的是相互团结的力量。互相依靠为个人的动力，使他们：互勉，愿意做任何促进小组成功的事；互助，力使小组成功；互爱，因为人都喜欢别人帮助自己达到目的，而合作最能增加组员之间的接触。21.3合作学习的基本特征约翰逊兄弟认为合作学习的基本特征是“积极互赖、直面互动、责任到人、人际技能和小组建设。”而另一位合作学习理论的贡献者、美国霍普金斯大学“学校社会组织中心”的斯莱文教授则更看重、群体奖励、成功、机会公平、满足个别需要和小组目标等因素。3 二、合作学习的操作模式笔者参照美国明尼苏达大学“合作学习中心” 的戴卫·约翰逊和容格·约翰逊及其同事设计的“共学式”合作学习方法，根据本校的学生特点，设计在高中生物实验教学中的合作学习模式（见图一），其具体流程主要分为三个阶段：图一 合作学习模式小组划分实验设计实验指导互动合作结果评价2.1小组划分，即确定小组学习的模式、划分学习小组，并选出小组长。学习小组的人员组成只是形式，而实质在于小组是怎样构成的，有效的分组才是合作学习的基础。小组合作学习最好是采取组内异质，组间同质的分组原则，并且要比较明确的分工。2.2实验设计。生物实验设计指实验者在实施生物实验前，根据一定的生物实验目的和要求，运用生物知识与技能，按照一定的实验方法对实验的原理、仪器、装置、步骤和方法等进行合理安排与规划。组织学生合作设计，可以使学生思维互补、设计优化，科学思维能力得到培养，有利于提高教学效果。不过笔者认为最好在课前给出课题，让学生提前预习教材内外相关内容，明确实验目标，初步完成自己的设计思路。对于方案不急于评定其优劣，让他们通过实验去证明自己方案的可行性。2.3实验指导。笔者在互动实验中，尤其是复杂性实验的过程中要参与进来，与学生一同研究，并在适当时机给予学生帮助与指导，时刻关注各组的实验进展情况。“知其然，应该知其所以然”。对仪器的原理、药品的特性不了解，使用起来就会带有盲目性，就不可能真正培养学生的正确实验的能力。 2.4互动合作。各组的小组长根据组员呈现的实验设计材料，与组员协调好自己的分工任务，实现好实验岗位承包制，有的人负责操作，有的负责观察，有的负责记录，有的负责查资料，有的负责请老师指导与帮助等等，个个有事做，个个有责任心。若实验过程中，意见有分歧，小组长牵头讨论解决方案，多查资料，多征求老师意见，有耐心地解决实验过程中遇到的种种困难，最终实现意见统一，做出最完美的实验，呈交最准确的实验报告。2.5评定成果。笔者分发实验评比表格，表格的评比内容涉及实验的科学性，实验现象的真实性，实验数据的有效性，实验结论的准确性，实验过程的合作精神等几项进行评定。 三、合作学习的教学案例在生物新课程的实验教学中，笔者根据教材的特点和学生的实际，适时地进行合作学习，培养了学生的合作能力。下面就以新人教版生物学高中生物必修一高倍显微镜的使用为例，谈谈如何在生物实验教学中应用合作学习提高学习效率。3.1小组划分在进行合作学习前，原则上将全班按前后左右四个学生为一个学习小组，有的班级考虑到学生的学习水平、交流技能、守纪情况稍作调整、合理搭配，以便提高合作学习的质量。要求每一小组推选一人为小组长，全面负责本小组的活动；推选一人为交流员，负责将小组活动的结果向全班交流；推选一人为记录员，负责记载小组活动时每个人的发言；推选一人为操作员，负责显微镜的操作(包括取镜,安放,对光,观察,收镜等)。合作学习的小组划分，让每一个学生都有锻炼的机会。刚开始时，笔者尽量考虑做到人尽其才，让组织能力强的学生作小组长，让语言表达能力强的学生作交流员，让动手能力强的学生作操作员，对于平时合作学习中表现不积极、不投入的学生先安排做记录员，使他们在老师和同学的帮助下，积极参与到合作学习的活动中来。合作活动出现成果后，笔者让各岗位实行轮岗制，促进学生的全面发展。3.2 实验设计认识材料用具：引导学生观察实验桌上显微镜、玻片标本、擦镜纸、纱布等。取镜和安放：右手握，左手托；略偏左，安目镜。指导学生看书：取镜和安放。强调安放目镜时，手指不要触摸镜头，对学生进行爱护显微镜的教育。显微镜的构造：看书对照实物认识显微镜各部分名称，之后回答笔者指示部分的名称。（笔者利用课件，点击即显示各部分名称）显微镜的使用 ：对光和观察介绍几种观察标本：（1）写有“上”字的玻片；（2）印有数字的透明纸；（3）写有数字的不透明纸；（4）几种动植物永久装片。根据所观察到的现象小组讨论总结出放在显微镜上观察的标本应有的条件及使用显微镜时的注意事项等。3.3 实验指导学生对低倍镜和高倍镜的选择上，经常不能根据观察对象的特点和观察目的进行合理地选择来使用，学生常常由于好奇心的驱使和对低倍镜、高倍镜特点的无知，总是一上来就用高倍镜，认为高倍镜总比低倍镜观察清楚。这种盲目性，是由于学生不了解显微镜的基本原理，不了解高倍镜放大倍数大，分辨率高，但所看到的实际面积小，即视野小。而且显微镜的放大倍数越高，看到材料的厚度就应该越薄。低倍镜所看到的面积大，适宜观察材料的整体结构，以及快速寻找观察目标。由低倍镜换高倍镜时，应该先把要观察的对象移到视野的正中心后才能由低倍镜换高倍镜。如果图像不太清晰，只需调节细准焦螺旋，就可以看清图象了。学生只有了解了上述的基本原理和操作方法，才能正确使用高倍镜。另外，如果镜中有污染的花斑或异物，就会影响对微细结构的观察，清除花斑或异物，也是形成显微镜使用能力的一个方面。清除污染物，首先应确定污染物在目镜、物镜还是玻片上。因此让学生了解目镜在镜筒上可用手做圆周转动，如果所观察的污染物也随着做圆周转动，则污染物就在目镜上，反之则不在目镜上。玻片在载物台上可用手向任意一个方向移动，如污染物在玻片上，移动玻片，所观察到的污染物会随玻片移动而反方向移动，否则，污染物就在物镜上。在清除显微镜目镜和物镜上的污染物时，还应让学生了解先后顺序，应先摘下物镜，然后再摘下目镜，试擦完毕装上时，则应先装目镜后装物镜，因为这样可以防止因摘装目镜时与镜筒摩擦下来的尘渣沿镜筒落到物镜上。3.4 互动合作这一步骤是合作学习的中心，各小组结合自己制订的学习目标，学习小组开始进行合作讨论，在小组讨论阶段，笔者参与小组讨论，并对小组学习的过程做必要的指导、调控。如以下的这些问题:你们视野中看到的物像是倒立还是正立的? 为什么？你们所看到的物像究竟被放大了多少倍？怎么进行计算?不透明纸上的数字会看不清吗？为什么?放大倍数不同，看到的细胞个数与大小有什么不同？当你移动载玻片时，移动方向和物象运动的方向是否一致？各小组先分析归纳本实验中的主要内容、找出小组合作讨论后不能解决的问题，然后经过小组讨论学习编制成练习题。笔者提醒学生：待会儿各小组在小组讨论的基础上将在全班进行交流、展示，对编制的题目有创意的小组，笔者将给予加分，激发学生小组学习的兴趣。如:显微镜为什么不能当作望远镜来观察远处的事物等。3.5 结果评价进行合作学习时，笔者有意识地观察学生的表现，对学生进行评价，对合作学习的评价以小组为主，不仅要注意小组学习结果的评价，还要注意小组学习过程的评价，更要关注在合作学习中学生所表现出来的情感态度与价值观。通过评价引导学生达到组内合作、组际竞争的目的。对各小组学生个人的评价，由小组成员讨论综合测评，做到笔者评价和学生评价相结合，通过评价激发学生学习的积极性。通过组内自评、组间互评结合笔者的观察分别给各组评出成绩:显微镜使用正确、熟练、很好完成观察目标的组评上五星, 显微镜使用正确但不大熟练、也能较好地完成观察目标的组评上四星, 显微镜使用基本正确、只能勉强完成观察目标的组评上三星,对于不能完成任务或有造成仪器损坏的组做为有待努力,不于评星。四、合作学习的学后反思新课程背景下，作为新的教学模式中的合作学习，它强调的是协作与共享的精神，从而真正的让学生得到发展。同样，在生物实验教学中，让合作学习融入到生物实验当中，让学生在生物学习领域甚至于科学领域都有所发展。笔者通过学习与研究，感触很多，总结以下几点好处： (1)在生物实验教学中运用合作学习，让一些学困生有了更多机会参与课堂，使得他们从被动化为主动。(2)在生物实验教学中运用合作学习，让互动的实验成果以小组形式体现，这样培养了学生的团队精神。 (3)在生物实验教学中运用合作学习，进一步培养学生学习生物的兴趣，从而有效提高了生物成绩。(4) 在生物实验教学中运用合作学习，小组实验互动评价体系，有效提高学生学习的自我监控、自我调节能力。 总之，新课程生物实验教学采用合作学习的学习方式，形成师生、生生之间的全方位、多层次、多角度的交流模式，使实验小组中每个人都有机会发表自己的观点与看法，也乐于倾听他人的意见，使学生感受到学习是一种愉快的事情，从而满足了中学生的心理需要，促进学生智力因素和非智力因素的和谐发展，进而有效地提高了教学质量。但在实际的操作中，学生很难真正做到各司其职，有些学生因性格和能力等方面的原因，很容易被边缘化，这有待于进一步研究。参考文献：1、高艳、陈丽；合作学习的内涵、特质及教学设计，当代教育科学。2004年第3期2、王坦、合作学习的理论基础简析、课程·教材·教法第25卷第1期，2005年1月3、盛群力、什么样的教学任务适宜合作学习、人民教育、2004年5月