摘 要:教科版小學科學教材中,生物實驗多達62個,本文就小學科學生物模塊的內(nèi)容,淺談如何理清思路、有效地進行生物實驗操作指導。
關鍵詞:小學科學; 生物實驗教學
中圖分類號:G623.6 文獻標識碼:A 文章編號:1006-3315(2014)09-074-001
楊振寧先生曾說過:“對人類來說,科學畢竟有90%是實驗活動,科學的基礎是實驗?!倍鴮嶒灲虒W是一項集觀察、創(chuàng)新、合作、操作等于一體的活動,在科學概念、實踐與創(chuàng)新能力和情感態(tài)度價值觀培養(yǎng)等方面,都有著不可替代的作用。因此簡約有效的科學實驗課堂,能夠讓學生的科學素養(yǎng)在更大的空間里得到自我積累與發(fā)展,它突出培養(yǎng)學生的創(chuàng)新和實踐能力,收集處理信息的能力,獲取新知識的能力,分析問題解決問題的能力,以及交流合作的能力,幫助學生形成對自然和社會的責任感。
一、重視指導循序漸進的觀察方法
觀察是獲取知識的門戶,學生獲得知識的思維過程是:觀察→直覺思維→想象→抽象思維→本質(zhì)揭示。實踐證明,學生具有越強的觀察能力,就有越多的機會獲取知識,就更能從觀察對象上發(fā)現(xiàn)事物的本質(zhì)特征。生物學家巴甫洛夫也曾說過:“觀察、觀察、再觀察。”
提出問題后該如何引導學生思考?要整理并深諳主要的觀察方法,便于針對性地引導學生。觀察方法主要包括順序觀察、對比觀察、動態(tài)觀察和邊思考邊觀察。
1.順序觀察。從觀察方式上來說,一般是先用肉眼、再用放大鏡、最后用顯微鏡。用顯微鏡觀察也是先低倍,后高倍。例如,對昆蟲的觀察,就是先用肉眼觀察昆蟲的外形特征,將它分為頭、胸、腹三個部分,然后再用放大鏡觀察每一個部分的細節(jié),發(fā)現(xiàn)昆蟲的口器、觸角、眼的特征、找找昆蟲的聽覺器官等等;最后用顯微鏡觀察昆蟲的各器官裝片,發(fā)現(xiàn)和認識各個部位的特點。從觀察方位上來說,一般采取先整體后局部,從外到內(nèi),從左到右等順序。例如對一朵花的觀察,就要先從整體上觀察花形、花色,然后從外到內(nèi)依次觀察花冠、雄蕊、雌蕊。
2.對比觀察。對比觀察有利于迅速抓住事物的共性和個性,從而把握住事物的本質(zhì)。如觀察陸生植物和水生植物時,就要先異中求同:結構上都有根、莖、葉,生理上都需要水分、陽光、空氣和營養(yǎng),都會生長發(fā)育、都會繁殖后代。然后再同中求異:水生植物的葉沒有硬質(zhì)葉脈,而陸生植物有;陸生植物適應于陸地生長,而水生植物適應在水體中生長。
3.動態(tài)觀察。對生物生活習性、生長過程、生殖發(fā)育的觀察都屬于動態(tài)觀察。動態(tài)觀察的關鍵是把握觀察對象的發(fā)展變化。例如觀察蠶的生長發(fā)育,重點在于利用多種方法持續(xù)地記錄家蠶各階段的生長變化,包括大小、顏色、形態(tài)結構變化。
4.帶著問題觀察。觀察是思維的基礎,思維可促進觀察的深入,兩者是密不可分的。所以要引導學生帶著問題觀察,邊思考、邊觀察。例如用顯微鏡觀察洋蔥內(nèi)表皮細胞的結構時,就要邊觀察、邊思考下列問題:表皮細胞的顏色和排列情況是怎樣的?表皮細胞的內(nèi)部有哪些特點?這些結構有哪些功能?
二、強調(diào)生物的結構和功能相統(tǒng)一的基本觀點
生物學研究了各種動物、植物和微生物的生命物質(zhì)的結構和功能、它們各自發(fā)生和發(fā)展的規(guī)律、生物之間以及生物與環(huán)境之間的相互關系。生物體所具有的功能,總是在各種結構要素的相互聯(lián)系、相互作用中表現(xiàn)出來。在小學啟蒙階段,我們十分有必要將這種觀點滲透到學生思維中,科學地思考和學習。在教材中,我們也看到了許多配套教學,如三年級植物根、莖、葉的結構和功能,動物的器官結構和功能,動植物的形態(tài)結構和生活環(huán)境的關聯(lián)等等。
引導學生習慣結構與功能相適應的思維方式,再通過自主思考、討論的辦法設計實驗來親自驗證想法,能加深學生對生物體的認識和對生命意義的理解。
三、細致指導實驗操作方法
實驗操作的科學性直接影響了實驗結果的準確性,小學階段培養(yǎng)的優(yōu)秀的操作習慣能奠定將來理科學習的基礎,教師應在討論實驗設計過程中,有針對性地提醒實驗操作的注意事項,讓學生主動思考解決方法,并主動學習、模仿正確的操作方法。恰當明確的言語解釋而進行的示范動作,具有良好的導向作用,如六年級指導學生使用顯微鏡時,先講解顯微鏡的結構和作用,操作顯微鏡時邊講要點、邊做示范,學生邊模仿操作。這樣模仿操作完顯微鏡后,再讓學生獨自操作一兩遍,學生操作的同時,教師進行巡視指導,及時糾正學生的錯誤操作。并且允許學生犯錯,如操作顯微鏡時,學生眼睛不注視鏡筒下降將裝片壓破,甚至鏡頭被損壞,這時教師應及時指出進行糾正。根據(jù)心理學的觀點,模仿階段是暫時神經(jīng)聯(lián)系的接通、初步形成技能,在這個階段如果有某些微小的錯誤,則意味著大腦皮層中建立了錯誤的暫時神經(jīng)聯(lián)系,而錯誤的聯(lián)系一旦形成,糾正起來就十分困難。因此,在學生剛開始接觸生物實驗時,一定要指導他們運用正確的方法進行操作。經(jīng)過幾次這樣的訓練后,學生就基本上學會使用顯微鏡了。模擬實驗教學方法的好處是有利于培養(yǎng)學生認真、細致、嚴謹?shù)目茖W態(tài)度,規(guī)范學生的實驗操作。在模擬實驗的基礎上,可以適當?shù)馗鶕?jù)學生的探究學習能力展開分層教學,給學生在教師的指導下獨立實驗和創(chuàng)新的機會。
四、積極鼓勵學生大膽創(chuàng)新
興趣是學生最好的老師。在現(xiàn)代化的教學環(huán)境中,我們大可以鼓勵學生廣開眼界,用生動形象的課堂才能吸引學生的注意力,學生對課堂的感興趣程度與教學效果是成正比的。要重視實驗教學及現(xiàn)代化信息技術的應用,積極開發(fā)和制作相應的教學輔助軟件和直觀性教具,利用演示實驗、學生分組實驗、投影儀、計算機等現(xiàn)代化教學輔助手段,把抽象知識轉(zhuǎn)化為形象的畫面刺激學生的感官,增強學習印象。帶領學生在各種實踐活動中走出教室,在大自然中拓展生物的學習,激發(fā)學生對生命的熱愛。在這些良好的條件中提出值得探究的新問題,大膽地展開假設和設計創(chuàng)新實驗。
總之,小學科學實驗課教學是培養(yǎng)學生科學素養(yǎng)的重要途徑,生物實驗作為其中重要的分支,需要科學教師的高度重視。在教學中,教師只要有方法地引導思考、指導操作、激發(fā)興趣,就能高效地培養(yǎng)學生科學素養(yǎng)。同時學生在充分體驗科學實驗樂趣的基礎上,把科學實驗延伸到課外,讓學生的科學實驗無處不在。