盧翠芬
生物是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科,失去實驗為依托的生物教學(xué),學(xué)生將難以學(xué)好生物這門學(xué)科。由于初、高中生物銜接性很強,若初中生沒有打好生物學(xué)科基礎(chǔ),必然會直接影響高中生物的教學(xué)。因此,從學(xué)生的全面發(fā)展及長遠利益出發(fā),我們應(yīng)該重視培養(yǎng)學(xué)生的實驗探究能力,在教學(xué)中不斷創(chuàng)新,努力提高初中生物實驗教學(xué)的實效性。下面筆者談?wù)剮c體會。
一、生物實驗教學(xué)普遍存在的問題
新人教版初中生物教學(xué)大綱要求“重視學(xué)生的實驗探究能力的培養(yǎng)”。初中生物典型的探究實驗有23個,其課時數(shù)占實驗總課時的45%以上,比重非常大。但由于生物教師師資缺乏,很多學(xué)校都是由其他科目的教師來兼任,這樣的兼任教師實驗技能差,導(dǎo)致實驗教學(xué)也存在諸多問題:(1)實驗的開設(shè)率較低,對探究性實驗教學(xué)無從入手,探究實驗一帶而過或干脆不做,使做實驗淪為講實驗。(2)在探究性實驗教學(xué)中,沒有指導(dǎo)學(xué)生去發(fā)現(xiàn)問題、提出問題,沒有幫助學(xué)生根據(jù)問題和實驗條件去設(shè)計實驗方案,學(xué)生對實驗原理知其然但不知其所以然,對已經(jīng)做過的實驗沒有留下什么印象。(3)實驗結(jié)束后,沒有指導(dǎo)學(xué)生去分析實驗成敗的原因,使學(xué)生不會分析實驗中出現(xiàn)的特殊現(xiàn)象,不能對實驗數(shù)據(jù)進行科學(xué)處理,僅靠教材中現(xiàn)成的答案填寫實驗報告。
二、利用“典型探究性實驗”培養(yǎng)學(xué)生實驗探究能力
為了提高生物教學(xué)質(zhì)量,我校生物組進行為期三年的省級教研課題《如何提高農(nóng)村學(xué)生生物實驗探究能力》的教研實踐活動,利用初中生物典型探究性實驗教學(xué),以“研中教,教中研”的實踐方式,在實驗教學(xué)上不斷探索,三年來我校生物教學(xué)水平得到大幅度提高。下面以幾個典型探究性實驗教學(xué)為例,談?wù)勎覀兊膸c有效做法。
(一)引學(xué)生入探究實驗之門,幫助學(xué)生形成實驗探究的一般思路
【例1】 “探究影響鼠婦生活的非生物因素”實驗
這是學(xué)生接觸的第一個探究實驗活動。初中七年級的學(xué)生好奇心強,探究興趣濃,但是由于缺乏探究經(jīng)驗,在剛進行探究性實驗的時候,往往會無從入手。因此,在上第一節(jié)探究性實驗課時,需要教師手把手地引導(dǎo)學(xué)生入門:通過巧設(shè)問題,按照設(shè)疑、質(zhì)疑、解惑的步驟,讓學(xué)生帶著教師精心設(shè)計的問題循序漸進地去體驗、感悟科學(xué)探究的過程;引導(dǎo)學(xué)生去發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、解決問題,并逐漸形成實驗設(shè)計方案。在此基礎(chǔ)上,去理解實驗原理、實驗方法和步驟,培養(yǎng)學(xué)生的探究意識,提高學(xué)生的探究能力。
[探究性實驗教學(xué)設(shè)計]
1.教師引導(dǎo)學(xué)生從捕捉鼠婦時所觀察到的現(xiàn)象入手,發(fā)現(xiàn)問題,提出問題。
教師:同學(xué)們在翻開石塊或移動花盆時,鼠婦很快爬走了。根據(jù)這個現(xiàn)象你們發(fā)現(xiàn)什么問題?
學(xué)生質(zhì)疑:為什么鼠婦喜歡在石頭或花盆下?翻開石頭或花盆的時候鼠婦迅速跑掉,鼠婦是不是怕見光?光會影響鼠婦的分布嗎?石頭或花盆底下土壤是潮濕的,土壤潮濕情況會影響鼠婦的分布嗎?
2.引導(dǎo)學(xué)生從可能影響鼠婦的分布因素中選定所要探究的因素,然后根據(jù)選定的因素提出問題,假設(shè)預(yù)計問題的結(jié)果。再通過小組思考和討論完成實驗的設(shè)計。
(1)哪些因素可能會對鼠婦的生活有影響?你探究的實驗因素是什么?
(2)根據(jù)你探究的因素可提出什么問題?作出什么假設(shè)?
(3)在實驗時所用鼠婦的數(shù)量大概是多少只?只用1只鼠婦做實驗和用20只鼠婦做實驗,你認(rèn)為哪一種方法更能保證結(jié)果的準(zhǔn)確性?為什么?
(4)在你選定某個因素探究后,對于其他可能影響鼠婦分布的因素,你是怎樣處理?如何保證你的實驗結(jié)果只是因探究的實驗因素不同所引起的?
(5)這個實驗需要哪些實驗設(shè)備?怎樣有效地使用實驗設(shè)備?
(6)怎樣進行實驗才能使實驗結(jié)果更具科學(xué)性?
(7)組內(nèi)成員如何分工合作才能提高實驗效率?
(二)巧設(shè)問題情境,激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思維,讓學(xué)生感受科學(xué)探究的樂趣
【例2】 “種子萌發(fā)的環(huán)境條件”實驗
這個實驗的特點是探究活動涉及多個因素。教學(xué)中,教師應(yīng)創(chuàng)設(shè)問題情境,有序引導(dǎo)學(xué)生進行推理,做到嚴(yán)謹(jǐn)有序、步步深入,不斷激發(fā)學(xué)生的思維,讓學(xué)生能從眾多的因素中,明確實驗中需要控制的變量,挑戰(zhàn)多個變量的實驗設(shè)計。讓學(xué)生從最初的想法慢慢形成完善的實驗思路,讓后續(xù)的探究活動變得水到渠成。通過體驗實驗探究過程,學(xué)生從中領(lǐng)悟探究活動的意義,讓學(xué)習(xí)目標(biāo)成為一種有力的探究動機。也通過系列的問題導(dǎo)學(xué),讓學(xué)生在問題討論、分析中提升思維能力、語言表達能力。同時理清實驗思路,使探究活動的思路更清晰、方法更明確、過程更科學(xué),加深學(xué)生對控制變量、設(shè)計對照實驗的原則的理解。
1.引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)想農(nóng)民播種的情形,思考:種子萌發(fā)需要哪些環(huán)境條件?
學(xué)生提出各種因素,如水、空氣、陽光、溫度、土壤、肥料等。
(小組討論,讓學(xué)生結(jié)合生活實例證明自己的觀點:以上哪些因素是必要的條件?哪些條件是不必要的?)
生1:用黃豆培養(yǎng)豆芽時,要用布蓋好遮光。證明種子萌發(fā)是不需要陽光的。
生2:發(fā)豆芽的時候不需要種在土壤中,證明沒有土壤,種子照樣可以萌發(fā)。
生3:種子的胚乳或子葉中儲存有營養(yǎng),可滿足萌發(fā)時種子對于營養(yǎng)的需要,所以種子的萌發(fā)不需要肥料。
2.通過多個問題引導(dǎo)學(xué)生思考討論,設(shè)計科學(xué)可行的實驗方案:
(1)你最想探究哪一個外界條件對種子萌發(fā)的影響?
(2)這個實驗需要準(zhǔn)備哪些材料、用具?你打算怎么操作?(提醒:實驗中要注意的原則)
(3)回顧種子的結(jié)構(gòu),對實驗所選的種子有什么要求?實驗組和對照組的種子要求相同嗎?除了種子自身條件之外,還需要具備哪些外界條件?
(4)如何控制變量?(溫度、水或空氣)
(5)除了教材中介紹的控制變量的方法之外,你還有其他做法嗎?endprint
(6)需要觀察哪些實驗現(xiàn)象?什么時候觀察實驗現(xiàn)象?如何記錄觀察到的實驗現(xiàn)象?
(7)你還有什么新問題?
通過創(chuàng)設(shè)問題情境,引導(dǎo)學(xué)生用親身所見所聞的實例證明對“光”和“土壤”的排除,對“肥料”的排除則是用所學(xué)的知識來舉證的。排除了陽光、土壤和肥料這些不必要的條件,而水、溫度和空氣是種子萌發(fā)的必需條件是大家比較認(rèn)同的。引導(dǎo)學(xué)生用適當(dāng)?shù)氖吕C明自己的觀點是暗示學(xué)生假設(shè)需要建立在已有知識和生活經(jīng)驗的基礎(chǔ)之上的,讓學(xué)生意識到“處處留心皆學(xué)問”,也有助于提高學(xué)生的探究技能,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度。
(三)引導(dǎo)學(xué)生對探究實驗進行延伸和拓展,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識,實現(xiàn)能力的升華
在學(xué)生掌握探究實驗的一般思路及基本的實驗設(shè)計方法后,還需要啟發(fā)學(xué)生對生物實驗進行延伸和拓展。激發(fā)學(xué)生獨立思考,大膽創(chuàng)新,以實現(xiàn)能力的升華。
【例3】 “唾液淀粉酶對淀粉的消化作用”實驗
這個實驗的目的是探究唾液淀粉酶對淀粉的消化作用。而引導(dǎo)學(xué)生對此實驗稍加變化延伸就可變成“探究暴飲暴食引起消化不良的原因”了。把原來注入等量淀粉糊的編號為a、b的2支試管,改為分別各注入1mL和2mL淀粉糊;然后2支試管同時加入2mL唾液。振蕩,同樣也同時放入約37℃水中恒溫保存10秒,再同時取出2支試管冷卻;最后向2支試管中各加2滴碘液,觀察2支試管內(nèi)溶液顏色的變化情況。
通過實驗我們可以發(fā)現(xiàn),兩支試管內(nèi)溶液顏色的變化有明顯的區(qū)別:淀粉糊量為2mL的仍然變藍,而淀粉糊量為1mL的不變藍。通過上述實驗,我們很容易得到結(jié)論:唾液能消化淀粉。唾液過少,或與食物沒有充分?jǐn)嚢?,都會影響消化,也就證明了暴食暴飲會使食物不能與消化液充分混合,消化液有限,不能消化過多的食物,從而引起消化不良。
又如,在探究“非生物因素對某種動物的影響”這個實驗中,由于鼠婦這種小動物外界諸多因素都對它產(chǎn)生影響,不太好控制,因此在教學(xué)中我們改用了蚯蚓。蚯蚓對光反應(yīng)非常敏感,蚯蚓的可控性更強,利用蚯蚓不到1分鐘就可以看到明顯的效果。因此大大降低了操作難度,縮短了實驗時間;而且實驗原理、實驗裝置、操作步驟與教材高度一致,這對于初次接觸探究實驗的學(xué)生是非常重要的。第一次實驗的成功體驗?zāi)軌驑O大地激發(fā)學(xué)生的探究熱情。
總之,農(nóng)村生物教師要以“典型探究性實驗”教學(xué)為契機,在幫助學(xué)生形成實驗思路、掌握設(shè)計實驗方案方法的基礎(chǔ)上,激發(fā)學(xué)生的思維,讓學(xué)生善于發(fā)現(xiàn)問題、提出問題,并對所涉及的問題和衍生出的問題進行研究,使實驗探究具有延展性和增殖性,并在有限的時間和資源下,提高學(xué)生的實驗探究能力,調(diào)動學(xué)生思維活動的積極性和自覺性,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)造能力。
參考文獻
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(責(zé)任編輯 黃春香)endprint