閻少芬
(廣西桂林市第十六中學(xué) 541002) 黃寧鬧 (廣西師范大學(xué)電子工程學(xué)院 桂林 541004)
課外探究性學(xué)習(xí)活動是課堂教學(xué)的延伸,是學(xué)生在教師的指導(dǎo)下,以教學(xué)過程或生活實踐中的問題為載體,利用課余時間,創(chuàng)設(shè)科學(xué)研究的情景和途徑,并通過實踐的感受和體驗,形成積極探索、主動獲取知識的學(xué)習(xí)態(tài)度。進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力,為學(xué)生可持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造良好的條件。許多科學(xué)探究的過程較為復(fù)雜,往往需要相對開放的時間和空間,如果學(xué)生僅局限于在課堂上參與探究和體驗,往往會收獲甚微。筆者結(jié)合教學(xué)實踐,談?wù)勗陂_展課外探究學(xué)習(xí)活動中的一些體會。
興趣是最好的教師,初中學(xué)生興趣廣泛,好奇心強。有的喜愛飼養(yǎng)小動物,有的喜歡養(yǎng)花種草,有的擅長對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析,還有的喜歡在實驗室擺弄瓶瓶罐罐,也喜歡詢問為什么,只要教師用心觀察,善于從學(xué)生的興趣特長做引導(dǎo),這些都是課外探究課題的豐富資源。
例如,當(dāng)學(xué)習(xí)教材《生物》(八)下“檢測不同環(huán)境中的細(xì)菌和真菌”一節(jié)時,有的學(xué)生會提出有什么其他方法能抑制細(xì)菌、真菌呢?因此,就延伸出“探究生熟大蒜的殺菌作用”這一課題。該課題實驗持續(xù)了10 d時間,由兩位學(xué)生每天觀察記錄2次,拿著放大鏡一個個數(shù)培養(yǎng)基上每天產(chǎn)生的菌落數(shù),細(xì)致認(rèn)真的程度絲毫不遜色于專業(yè)實驗員,并將這個項目錄制成DV參展。在參展觀摩期間,這兩位學(xué)生有幸和來自全國各地的學(xué)生切磋學(xué)習(xí),獲得的成果對他們倆鼓舞很大,興趣更高,以后學(xué)習(xí)的勁頭更足了。有位學(xué)生喜歡飼養(yǎng)小動物,于是針對該學(xué)生的興趣就設(shè)計了多個項目的探究:如“四種洗液對泥鰍活力的影響”“探究小白鼠走迷宮”“塑料袋溶液對金魚心率的影響”和“廢電池水對小白鼠的影響”等。有些課題活動需持續(xù)較長的時間,該學(xué)生如果沒有濃厚的興趣,是很難堅持完成的?!八姆N洗液對泥鰍活力的影響”課題主要探究常用的洗面奶、洗衣液、洗發(fā)水和洗潔精對泥鰍生活的影響,實驗前要進(jìn)行一系列繁瑣的數(shù)據(jù)調(diào)查,計算出日常排放的污水可能含這些洗液的濃度,配置這樣濃度的水飼養(yǎng)泥鰍。實驗幾天后就發(fā)現(xiàn)了較多泥鰍的死亡現(xiàn)象,這使學(xué)生親身經(jīng)歷水污染對生物影響有多嚴(yán)重。
探究活動完成甚至獲獎后,學(xué)生都希望在此基礎(chǔ)上,能開展更多的可行、有趣的實驗。其他未參與學(xué)生也會受到感染,興趣大增,也紛紛希望參與到探究活動中來。
開展探究性學(xué)習(xí),選題是其中十分重要的一環(huán)。選題的好壞,將直接關(guān)系到探究性學(xué)習(xí)能否順利地進(jìn)行。開展探究性學(xué)習(xí)的初衷是在于讓學(xué)生通過實踐,初步學(xué)會科學(xué)研究的方法,通過探究性學(xué)習(xí)的開展,學(xué)會與人合作和交流。因此,只要學(xué)生選取的課題符合科學(xué)原理,具有可行性,就應(yīng)當(dāng)鼓勵學(xué)生努力去開展探究。對于初中學(xué)生而言,要求他們的選題在“新”上做工夫,無疑加大了學(xué)生選題的難度。同時,期望學(xué)生的研究能獲得十分有價值的成果也是很不切合實際。因此,初中生開展課外探究性學(xué)習(xí)活動選題時,更應(yīng)關(guān)注課題是否“可行”,而不是所謂的“新穎”。
例如,“廢電池水污染對植物的影響”這一課題,我校曾有二屆學(xué)生開展過這個課題的探討。在第一屆學(xué)生實驗時,學(xué)生分2個組以南瓜苗為實驗對象,學(xué)生僅設(shè)計了一個對照組和實驗組,其中一組的實驗結(jié)果是澆廢電池水的南瓜苗干枯死亡,而澆清水的南瓜苗正常生長。而另外一組學(xué)生卻出現(xiàn)了相反的結(jié)果,澆廢電池水的南瓜苗長勢較好,而且沒有遭蟲害,澆清水南瓜苗長勢較差,且遭蟲害。為什么會出現(xiàn)不同的結(jié)果呢?學(xué)生通過查閱資料和討論后發(fā)現(xiàn)原來是電池中某些無機鹽的成分抑制了害蟲的生長,在這次實驗設(shè)計中沒有考慮到廢電池水濃度梯度,隨意性較大。而第二屆學(xué)生實驗設(shè)計時,就在上一屆學(xué)生所做實驗基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn),以小白菜為實驗材料,設(shè)計了廢電池水的濃度梯度為5%、10%、20%、30%和50% 5個實驗組和清水對照組。實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn),在一定濃度范圍的廢電池水能使小白菜正常生長;當(dāng)超過一定濃度范圍,如澆濃度為50%的廢電池水,小白菜很容易就枯死了。
這個課題雖然沒有很大的創(chuàng)意,可該實驗對初一的學(xué)生來說可行性較大,學(xué)生通過探究實驗初步學(xué)會科學(xué)研究的方法,學(xué)會與人合作和交流,在實驗過程中如果遇到問題,或不理解的現(xiàn)象,可通過查找資料、相互討論、進(jìn)一步改進(jìn)實驗來尋找研究答案[1]。
在開展探究性學(xué)習(xí)的過程中,常常會遇到因?qū)嶒炇《鴮?dǎo)致無法繼續(xù)進(jìn)行的情況。這對于滿懷熱情的學(xué)生來講,無疑是一個不小的打擊。面對這種情況,不能簡單地以“實驗的結(jié)果并不重要,重要的是參與了實驗的過程”之類的話來安慰學(xué)生。筆者認(rèn)為結(jié)果和過程一樣重要,關(guān)鍵在于如何正確地對待結(jié)果。要善于對失敗原因進(jìn)行冷靜的思考和理性的分析,在反思中自我發(fā)展和自我完善。
例如,在學(xué)習(xí)“激素調(diào)節(jié)”一節(jié)時,教材資料介紹甲狀腺激素可使蝌蚪在較短的時間內(nèi)迅速發(fā)育成為青蛙,且青蛙只有蒼蠅大小。筆者建議學(xué)生可以做實驗進(jìn)行觀察。曾有多組學(xué)生嘗試了該項實驗,然而由于各種原因,實驗最后都以失敗而告終。于是,就建議學(xué)生從各個方面來探討實驗失敗的原因。學(xué)生分析出有可能是水質(zhì)條件、喂養(yǎng)食物和激素濃度這幾種原因,大多數(shù)學(xué)生都認(rèn)為是所用甲狀腺激素濃度的問題。學(xué)生通過設(shè)計甲狀腺激素溶液濃度梯度進(jìn)行了多次實驗,摸索出一個比較適宜的溶液濃度:每1000 mL水溶解1粒甲狀腺素片(40 mg/粒),這樣濃度的溶液飼養(yǎng)蝌蚪存活的時間較長,可達(dá)8 d左右。學(xué)生從實驗中得到初步的數(shù)據(jù),又進(jìn)行了深入、詳細(xì)地分析,并最終提出了自己的見解,這種反思精神的堅持是十分難能可貴的。又如在探究“所吃的豆芽安全嗎?”這個課題時,需要用到芐氨基腺嘌呤(簡稱BA)這種添加劑,但至于要用多少濃度,無法查到明確的數(shù)據(jù),只有不斷地嘗試。第一次配制了1%、2%和3%共3個濃度,每天噴灑3次,結(jié)果4~5 d后這3個實驗組豆芽都僅僅是長出了一點點芽,而清水組的豆芽卻已經(jīng)長到4~5 cm長了。學(xué)生查閱資料后分析可能添加劑濃度太高了。于是降低濃度后又重復(fù)進(jìn)行實驗,每天減為1次,前后共重復(fù)進(jìn)行了5次實驗,不斷地摸索調(diào)整添加劑的用量。第5次實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)清水組和添加劑組出現(xiàn)較明顯的區(qū)別:清水發(fā)豆芽較細(xì),根較長;而添加劑發(fā)豆芽根很短,豆芽粗壯,顏色亮白,實驗終于獲得了成功。
可見,即使是一個不成功的實驗案例,也可引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分析和討論。同時,也讓學(xué)生體驗到,科學(xué)實驗的成功并不是一蹴而就的,往往需要付出辛勤的勞動,還需要不懈地重復(fù)努力。