龐超
新課程改革最突出的特點就是學生學習方式的改變,它倡導學生自主,合作,探究式學習,正因為學生學習方式的改變,使生物實驗課的教學也發(fā)生了質(zhì)的改變,由過去的注重結(jié)果向注重過程轉(zhuǎn)變,由過去傳授知識向培養(yǎng)學生科學素養(yǎng)轉(zhuǎn)變。由驗證式學生實驗向探究式實驗轉(zhuǎn)變。每年的高考題中都出現(xiàn)探究性實驗。生物學科是一門實驗學科,實驗教學的好壞直接制約著生物教學質(zhì)量的提高,因此我們必須認真研究實驗教學,特別是探究式實驗教學。
一、蘇教版高中生物的探究式實驗按培養(yǎng)目標分為五種類型
高考涉及的實驗、實習和研究性學習共17個。筆者認為這些是有一定的目的和用意的。目的就是讓學生學會發(fā)現(xiàn)問題,提出問題,掌握科學探究的一般方法,熟悉科學探究的四步過程,使學生在設計實驗時,注意控制變量,選用正確的實驗裝置及它們之間的配制,實驗裝置的自制和創(chuàng)新。學會收集信息和采集數(shù)據(jù)及它們的分析,歸納整合。從而培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)。我們通過教學實踐認為這17個實驗根據(jù)實驗目的可分為5種類型。每種類型在實驗教學中根據(jù)它的特點和實驗目的歸納總結(jié)出它的注意事項及實驗過程中應培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)目標的達成方法。
二、每種類型的探究式學生實驗著重培養(yǎng)學生的能力目標
第一種探究式實驗類型:例如:“如何鑒定個體患糖尿病”。這種類型是最簡單的探究活動。因為是學生初次接觸這類實驗,我們的目標是培養(yǎng)學生能發(fā)現(xiàn)問題,提出問題。問題是最好的老師,學生能提出問題說明學生對此事感興趣。能提出問題這是進行探究活動的第一步。教師應鼓勵學生提出問題,根據(jù)學生提出的許多問題選擇一個正確的問題讓學生作出假設,從而設計簡單實驗方案。這種類型重點是培養(yǎng)學生提出問題,作出假設,設計簡單的實驗方案。
第二種探究式實驗類型是一類較簡單的探究活動,例如:“比較過氧化氫酶和Fe+的催化效率”這類型的探究活動一方面要完成實驗任務,但主要是讓學生體會掌握科學探究的一般方法。清楚了解探究的四個過程。即提出問題,作出假設,設計實驗,得出結(jié)論。這類探究活動要安排在學習了科學探究方法后進行。讓學生領悟到這種科學方法雖然是科學家常用的,但它并不神秘,我們也能逐步勝任這種科學方法。讓學生認同實事求是的重要性,確立實事求是的科學態(tài)度。樹立起自主,合作,探究科學的信心。嘗試探究成功后的喜悅,讓學生真正掌握科學探究的四個過程。
第三種探究式實驗類型是重點放在培養(yǎng)學生實驗設計上。任何問題的產(chǎn)生都是在一定范圍內(nèi)受各種因素控制和制約的。這類因素我們在實驗設計中稱之為變量,每一個變量都要設計對照實驗,有多少個變量就要設計多少個對比實驗。在實驗時注意對變量的控制,當有幾個變量時應分別作出對應變量的控制。例:“觀察植物細胞質(zhì)壁分離和復原”這里的實驗組有兩個質(zhì)壁分離實驗組和質(zhì)壁分離復原實驗組,對照組的正常狀態(tài)下的植物細胞,是一種自身前后對照。通過這種實驗類型的多次訓練使學生盡快掌握對比實驗的設計。
第四種探究式實驗類型是:重點培養(yǎng)學生正確選用實驗裝置和如何配置裝置以及如何更好的利用現(xiàn)有資源進行實驗,同時培養(yǎng)學生自己設計實驗裝置的創(chuàng)新能力。這類實驗難度比較大,它不但涉及到各種變量的控制,還涉及到實驗裝置的選用和配置,選用的裝置不當或裝置和裝置之間配置不合適,實驗過程設計的再好,實驗也不會成功。例如:“生態(tài)瓶生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性”這個實驗,生態(tài)瓶必須是密閉的,與外界隔絕的,具有較大容積的,并且生態(tài)瓶內(nèi)的生態(tài)系統(tǒng)各成分應達到生態(tài)平衡。
第五種探究式實驗類型:重點培養(yǎng)學生對相關信息的收集和有關數(shù)據(jù)的采集能力以及培養(yǎng)學生的歸納、整合、總結(jié)的思維能力與處理、解決問題的能力。例如:酸雨影響植物種子的萌發(fā)”。這類型實驗主要是對學生進行采集數(shù)據(jù)能力和對數(shù)據(jù)分析、整合能力的訓練。讓學生采集有用的數(shù)據(jù),會對有用數(shù)據(jù)進行歸納分析。例如“促進根萌發(fā)的最佳生長素濃度”,這類實驗主要是培養(yǎng)學生從各個方面、各個渠道收集相關信息以及對信息進行分析、篩選、處理找出有利于假設的證據(jù)的能力。
這樣,我們通過兩年的由淺入深探究式實驗的訓練,可以使學生學會發(fā)現(xiàn)問題,基本掌握了一般的科學探究方法,不但培養(yǎng)了學生的觀察能力、動手實驗操作基本能力、解決問題的能力、信息收集和數(shù)據(jù)處理的能力,同時也培養(yǎng)了他們的科學創(chuàng)新能力,達到培養(yǎng)學生科學素養(yǎng)的目的,為今后的學習打下結(jié)實的基礎。
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