林志愿
生物是一門以實驗為基礎的科學,生物課程標準提出了“以創(chuàng)新精神和實踐能力培養(yǎng)為重點”的基本理念。生物實驗對培養(yǎng)學生學習生物學的興趣、加深理解生物學的雙基知識、掌握生物實驗基本技能、培養(yǎng)學生的科學探究能力、實踐操作能力都有重要作用。因此生物實驗教學在初中生物學教學中有著重要地位。如何改進初中生物實驗教學工作,使生物實驗教學能發(fā)揮其正常功能,促進學生發(fā)展呢?在二十年來的一線教學實踐中,筆者對提高初中生物學實驗教學有效性有了一定的思考,下面就其中感受較深的幾點談談體會。
1.建立合理有效的考評制度,保證實驗教學正常開展
首先,教育主管部門要有合理有效的督導評估機制,各級各部門各方面都應該高度重視實驗教學,應該將生物學及其實驗教學納入升學考試,加強實驗教學檢查、督導、評價、評優(yōu)等考核工作。其次,對學校實驗教學裝備配備、實驗教學裝備管理、應用水平進行定期的督導評估,激勵學校采取相關保障措施保證實驗教學的正常開展。如學校要加強實驗室建設,配齊實驗設施設備,配備專職實驗員及培訓實驗員,實驗員應該參與指導實驗教學;按課程計劃設置學科課時,保證實驗教學時間和保證實驗教學經費得到落實;可以將對學生實驗水平的考查納入對教師教學工作考核的內容;合理開放實驗室等。
2.提高教師水平,保證實驗教學有效性
2.1教師的教育觀念要轉變。教師要能全面認識實驗在生物教學中的地位和作用,不要片面注重知識的傳授,把實驗課看成理論課的補充,看成一種輔助性教學方法,用“講實驗”、“看實驗”代替“做實驗”,使學生失去動手實踐的機會,造成學生想象力、動手能力和創(chuàng)造力缺乏。
2.1教師要提高教學能力。教師要認真?zhèn)湔n,精心設計,帶領學生做實驗課前準備;在實驗教學特別是演示實驗和驗證性實驗教學過程中,要為學生做演示示范;在教學過程中為學生做好實驗規(guī)范性、細節(jié)性和安全性等方面的指導,讓學生掌握實驗的規(guī)范性操作,使實驗課堂得以高效、順利地進行,這些工作都要求教師具有較高的能力水平才能勝任。
3.拓寬實驗教學方式,保證學生的自主性
傳統(tǒng)生物實驗教學方式大都是操作模仿式,即教師講解示范→學生模仿實驗→小結實驗結果。在這樣的教學過程中,學生的“主動性”不能充分發(fā)揮,學生在實驗過程中只是“觀察者”、“驗證者”,而不是“探究者”、“發(fā)現(xiàn)者”,沒有機會發(fā)現(xiàn)問題,也不需要分析、解決問題,最終會扼殺學生的探究欲望,抑制學生探究、創(chuàng)新能力發(fā)展。因此教師在實驗教學過程中,應貫徹2011版課標倡導的探究性學習理念,采用自主探究教學方式,構建“合作探究式”實驗教學模式。例如,在《探究骨的成分和特性》活動中,我提出一些問題:在日常生活中,為什么兒童少年經常摔倒卻不容易骨折,而老年人不小心摔倒卻經常骨折呢?兒童少年的骨與老年人的骨有什么差別?它們的成分主要差別在哪?骨的成分與特性有關系嗎?然后讓學生根據教師提供的實驗用具和實驗材料進行自主探究實驗,教師只做“引導者”,讓學生獨立設計,分組探討,通過動手實踐探究實驗過程。在實驗過程中讓學生經歷合作與交流,通過互動體驗,實現(xiàn)資源共享、差異互補、協(xié)同發(fā)展。
4.加強生物實驗教學設計,培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力
傳統(tǒng)生物實驗課中,教師是課堂之主,以教師為中心,學生學習主動性被忽視,學生個性受到壓抑,學生自覺主動求知的精神、技能和品質得不到培養(yǎng),導致學生缺乏熱情,產生依賴心理,很難培養(yǎng)出有朝氣的、具有創(chuàng)新能力和創(chuàng)造力的人才。因此,需要加強實驗教學設計,發(fā)揮學生操作的主動性和創(chuàng)造性。
4.1改演示實驗為學生實驗,培養(yǎng)學生自主學習能力和科學探究能力。教師將演示實驗改為學生實驗或由學生動手演示,由于學生參差不齊的知識水平和實驗技能,在實驗中很容易出現(xiàn)各種結果,甚至不同于書本結論。學生對教材中的實驗結論會產生懷疑,并進一步研討和探索,從而對獲得知識印象深刻。在這一過程中,學生敢于向傳統(tǒng)知識提出挑戰(zhàn),不迷信權威,勇于探索,有利于培養(yǎng)學生的探索精神和自主學習能力。如在“探究唾液對淀的消化作用”實驗中,很多學生做出效果相反的實驗,大家很納悶,通過探討、重做,結果還是一樣,于是大家開始懷疑書上的結論。經過對比分析,才發(fā)現(xiàn)原來課上時間太短,有些學生在糨糊沒有冷卻時就加入唾液。雖然最后還是書上的結果正確,但這一質疑過程會給大家留下深刻的印象。對于學生實驗中產生的質疑,教師先不要立刻否定或批評,讓學生自己尋求答案,對培養(yǎng)學生求異思維和創(chuàng)新精神是非常關鍵的。
4.2改驗證性實驗為探究性實驗,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神。驗證性實驗主要是對已學知識的驗證和鞏固,書本上有詳細的實驗步驟和實驗現(xiàn)象的描述,因此,驗證性實驗對學生來說相對較簡單,學生只需動手不需動腦,不利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神。教師應有選擇、有目的地對一些驗證性實驗做適當引申,增加創(chuàng)造成分,設置障礙,讓學生進行探究,在探究中培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神。例如,在制作并觀察人的口腔上皮細胞實驗中,實驗成功率很高,但對實驗的一些要求學生很少深究。教師不僅是知識的傳播者,而且是創(chuàng)造火花的激發(fā)者、智慧的開拓者。一個好的教師不是奉送真理,而是引導學生發(fā)現(xiàn)真理,不是“授人以魚”,而是“授人以漁”。
5.利用生物數(shù)字化實驗系統(tǒng),優(yōu)化生物實驗課堂
隨著教育信息化不斷發(fā)展,生物數(shù)字化實驗系統(tǒng)作為一項新的現(xiàn)代生物實驗教學工具正逐步進入生物實驗課堂。傳感器是生物數(shù)字化實驗系統(tǒng)的實驗數(shù)據采集前端,合理選擇傳感器,不僅能直觀地顯示實驗現(xiàn)象,而且能科學定量地顯示結果(表格或圖像),提高實驗的精確度和可信度,進而體現(xiàn)它的優(yōu)勢,打破傳統(tǒng)實驗教學的局限性。例如,在開展“植物在進行光合作用的同時也在進行呼吸作用”的研究性學習時,需要測量二氧化碳和氧氣氣體體積在密閉容器內的變化率,探究實驗中較難測定。傳統(tǒng)方法很難開展實驗,也沒有直觀的數(shù)據可記錄。這使研究性學習的可行性、科學性大打折扣。傳感器的使用極其簡便,利用氧氣和二氧化碳傳感器測量實驗環(huán)境中O2、CO2的真實變化量,再利用數(shù)據采集器收集數(shù)據加上Excel數(shù)據處理,不僅可以通過實驗探究光合作用的過程,而且可以配合溫度、光等傳感器研究影響光合作用的諸多因素。跟隨實驗全過程的動態(tài)數(shù)據呈現(xiàn),學生能輕而易舉地揭開光合作用的面紗,同時能發(fā)展綜合分析思維能力。教師在教學過程中應根據不同實驗類型,充分利用生物數(shù)字化實驗系統(tǒng),根據需要隨時增減調整實驗教學內容,加強師生參與和互動,優(yōu)化實驗教學過程,提高課堂教學效率。
要提高實驗教學的有效性,使生物實驗發(fā)揮其在生物學科中應有的作用,就必須在思想觀念、教學模式、實驗設計、學生能力培養(yǎng)等方面進行全面改革,最終適應培養(yǎng)新時代創(chuàng)新型人才的需要。我們只要在教學實踐中不斷加強生物實驗教學,真正做到“我的地盤我做主”,充分激發(fā)學生學習興趣,體現(xiàn)學習的主動性,提高學生參與意識和主人公意識,課堂教學質量一定能提高。