原生态生物实验课堂中的学生思维参与

 生物科学知识是在经历无数的科学实验研究或证实的过程中逐步积累而成。每一个生物科学知识的背后都承载着相应的研究过程和研究方法。挖掘这些过程和方法对发展学生思维有着不可替代的作用。在原生态的生物实验课堂中要深入这些过程和方法的本质就必须要有学生相当程度的思维参与，这也是培养学生生物科学素养的核心内容。 
　　 生物实验课堂中学生的思维参与和实验观察能力、实验操作能力、实验探究能力密切相关。在观察实验结果时，若没有对实验现象或数据的处理、分析与思考，不可能挖掘现象背后的本质，或发现问题，改进实验进一步探究;实验操作时，不假思索地按照实验步骤机械甚至模仿式地完成实验，那不是实验研究，那只是在完成一个操作任务，就像在流水线工作按要求完成操作一样，那将失去生物实验应有的价值和意义。没有一定程度学生思维参与的实验探究只能是流于形式，表面看起来热闹，实则是无效的作秀。由此可见在原生态的生物实验课堂中关注学生的思维参与，对提升学生生物学科素养，发挥生物实验应有的价值起着至关重要的作用。如何在原生态的生物实验课堂中关注学生的思维参与是每一位生物教师在设计生物课堂教学时必须思考的问题。 
　　1 实现原生态生物实验课堂中学生思维积极参与的策略 
　　 原生态生物实验课堂中学生思维的积极参与是促进学生思维发展，提升学生思维品质的前提。教师在设计和实施生物实验课堂时，要充分相信每个学生的潜能，给予广阔的思维空间，激发学生积极的思维情绪和良好的情感状态。 
　　1.1 创设情境，激发学生思维参与的自觉性 
　　 在生物课堂的实施中要能抓住学生的思维，实现学生思维的自觉参与首先基于创设的情境。教师在创设情境时应立足于学生实际经验、认知规律和教材知识，着眼于学生思维参与，挖掘蕴含一定思维力度、具有一定思维价值的素材，同时也要关注学生思维的深度，便于通过情境围绕知识核心将学生的思维引向深入。 
　　 比如，“细胞的能量‘通货’——ATP”一节，可以通过介绍由萤火虫发光原理而研制成的ATP荧光检测仪创设情境。ATP荧光检测仪是我国以政府文件形式指定用于检测物体表面卫生状况的专用设备。教师引导学生关注ATP荧光检测仪的工作原理：利用ATP能使“荧光素酶——荧光素体系”发光检测ATP;每个活细胞都含有一定量的ATP，所以检测ATP就可知道物体表面的微生物情况。以此唤起学生对ATP思考的好奇心和价值体验。在此基础上引发学生对ATP更深层次的思考，如ATP能使“荧光素酶——荧光素体系”发光，其他具有能量的物质是否也可以使之发光呢？如何设计实验来验证呢？ 
　　 当通过实验得到ATP是直接能源物质时，学生又会接着思考：ATP应该具备怎样的结构使它可以直接提供能量呢？ATP在提供能量时本身会发生什么变化呢？ATP提供的能量又从哪里来呢？…… 
　　 当学生的求知欲被激发，以饱满的热情投入到学习中去时，学生的思维参与便成为一种自觉的行为。 
　　1.2 “无错无教学”，唤起学生思维参与的热情 
　　 错误是学生思维参与的相伴产物，往往可以延伸出新的更贴近学生实际的思维素材，对唤起全体学生全程思维参与的热情有着重要的意义。教师要善于利用学生的错误进行教学，当学生出现一定思维层次上的错误时，教师一定要注意处理的艺术，不要急于纠正，要利用好学生的错误让学生间进行相互思维启发和碰撞。 
　　 比如，“探究酵母菌细胞呼吸方式”这一节实验课上，学生在自主设计有氧和无氧呼吸装置的时候会有很多考虑不周甚至错误的地方。如有氧呼吸装置如何排除空气中CO2对实验结果检测的影响？利用NaOH吸收空气中的CO2后如何知道CO2是否被完全吸收？如何排除无氧呼吸装置中原有的O2对实验的影响，如何知道无氧呼吸装置中什么时候酵母菌只进行无氧呼吸？……教师可以将这些学生设计的装置展示出来，让学生来评价或完善。学生通过交流一个一个错误不断地被发现和纠正，提高了学生思维参与的热情。教师要有效挖掘错误中蕴含的思维因素，引导学生从错误中思考，突破思维障碍，让错误成为激发学生思维参与的宝贵资源。 
　　1.3 任务驱动，调动学生思维参与的主动性 
　　 学生思维参与的主动性来源于兴趣和需求。任务驱动有助于学生在生物实验课堂教学中明确思维目的，激发学生完成任务的动机。任务驱动让学生觉得必须通过自己的思考和努力才能实现或达到一定的任务要求，使之积极主动参与思维。