周海英
[摘 ? ? ? ? ? 要] ?中學生物實驗教學是讓學生學會學習的重要途徑,但在實際教學中往往會出現(xiàn)只重實驗結(jié)論的獲得,而輕實驗過程和方法學習的現(xiàn)象。實驗教學過程中既要重視實驗結(jié)論的獲得,更要重視實驗過程和方法的教學,讓學生參與、體驗實驗過程,學會學習。
[關 ? ?鍵 ? 詞] ?中學生物;實驗教學;實驗過程;實驗結(jié)論
[中圖分類號] ?G633.91 ? ? ? ? ? ? [文獻標志碼] ?A ? ? ? ? ?[文章編號] ?2096-0603(2018)27-0100-02
生物學是以實驗為主的科學課程,通過生物實驗的教學能提高學生的學習興趣,加深理解和鞏固所學的基礎知識,能直接獲取生物學基礎知識,培養(yǎng)學生的科學研究能力,并且在實驗過程中還能培養(yǎng)學生的團隊合作精神[1]。所以實驗教學在中學生物學教學中受到重視。但是在實際教學中往往會只重實驗結(jié)論的獲得而輕實驗過程、方法的學習。
在生物教學中,教師經(jīng)常結(jié)合教學內(nèi)容,利用實驗為學生演示生物知識的現(xiàn)象或驗證生物規(guī)律,它對學生理解生物知識和掌握實驗操作的方法技巧起到了重要的示范作用。為了能更好地發(fā)揮演示實驗的作用,教師應對演示實驗的方式進行創(chuàng)新。一是加強實驗設計,演示實驗要和教學內(nèi)容有效融合,正確理解演示實驗的目的,創(chuàng)新實驗設計的方法、內(nèi)容,恰當合理安排實驗次數(shù)。進行演示實驗要重視學生的感知,不能以教師的理解來代替學生的感知。要突出重點和難點內(nèi)容的演示實驗,抓住關鍵環(huán)節(jié)進行實驗,注重實驗與講解相結(jié)合,實驗的設計要有助于培養(yǎng)學生的思維能力。二是有效調(diào)控實驗的內(nèi)容,在演示實驗中,教師要教給學生觀察實驗的方法,讓學生知道“看什么”“怎么看”,要看教師的操作方法與技巧,要指導學生如何思考實驗現(xiàn)象與教學內(nèi)容的聯(lián)系。例如,在學習“種子植物”時要讓學生了解種子的結(jié)構(gòu),可用蠶豆進行演示實驗,在實驗中要指導學生觀察和思考以下內(nèi)容:種子的外形、種皮的堅韌程度、解剖蠶豆的過程、辯認胚芽與胚根、思考豆瓣的作用,這樣就能提高實驗教學的效果。
中學生物教材中的實驗根據(jù)教學形式的不同分為探究性實驗、驗證性實驗、演示性實驗和模擬實驗[2]。無論哪種形式的實驗教學既注重實驗結(jié)論的獲得,也要重視實驗過程和方法的教學。只注重實驗結(jié)論的獲得,從學生學習方面來講,就是重視學會知識,而輕“怎么學”的教學。中學生物教學的重要目的之一是使學生理解和掌握統(tǒng)一的科學知識。統(tǒng)一的科學知識是進一步學習和應用知識解決問題的前提,因此,中學生物實驗教學必須重視實驗結(jié)論,特別是實驗結(jié)論的科學性。在學習型社會里,隨著科學技術(shù)的迅速發(fā)展,信息與知識的急劇增長,只注重知識結(jié)論的掌握適應不了社會的發(fā)展[3]。學生還要學得一些獲取知識的方法和實踐能力。獲取知識的方法和實踐能力滲透在實驗過程中,讓學生參與整個實驗過程,從實驗過程中去體驗如何學習,從實踐中去積極主動地獲得知識、領悟科學研究方法。
探究性實驗教學的目標是使學生通過自己努力來解決問題或回答問題,形成積極的對待科學的態(tài)度和提供學習的經(jīng)驗[4]??茖W探究通常包括提出問題、作出假設、制定計劃、實施計劃、得出結(jié)論和表達、交流[5]。探究實驗的教學,教師可以通過創(chuàng)設情境,抓住知識之間的聯(lián)系,引導和鼓勵學生自己去積極發(fā)現(xiàn)問題,提出探究方案,激發(fā)學生的探究興趣和思維潛能,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力,訓練科學方法和科學素質(zhì)[6]。
“環(huán)境影響生物的生存”一節(jié)有這樣一個實驗:探究水分對植物生存的影響。課本上說選擇同種且生長狀況相仿的多株幼苗(如雛菊、玉米、青菜)分成兩組,分別栽種在同樣大小、材質(zhì)的花盆里。將花盆編上組后,一組不澆水,另一組澆透水。將花盆放在有充足陽光照射、溫暖、通風比較好的環(huán)境條件下,每天定時觀察幼苗的生長狀況,并記錄。連續(xù)觀察、記錄。注意花盆放置的位置,不能被雨水淋濕[7]。
養(yǎng)過盆栽的人知道,給植物澆水是很有學問的,如果天天給植物澆水不僅長不好還會導致植物死亡。學生不一定知道這個事實,即使知道不能天天給植物澆水也不知道該多長時間給植物澆一次水。有的老師做這個實驗時直接告訴學生隔幾天澆一次水,學生就按照老師說的盲目去做,這樣學生體驗不到知識發(fā)現(xiàn)的過程,達不到探究的目的。
這個實驗的教學,教師可以引導學生說出自己平時觀察到的不同盆栽的生長情況,或把生長狀況不同的盆栽展示出來,學生觀察后會得出結(jié)論,有的長得好,有的長得不好。從而提出問題,這些盆栽長勢不同的原因是什么呢?我們來猜猜看。猜猜看就是做出假設。學生提出的可能的假設有:
——這可能與陽光有關。
——這可能是水太多了。
——這可能是水太少了。
——這可能與盆中泥土有關。
——這可能與空氣有關。
——這可能與植物不同種類有關。
——這可能與植物年齡有關,有的老了,有的年輕。
——這可能是植物生病了。
學生把他們的想法都提出來以后,教師鼓勵學生去思考上述哪種假設值得去探究。然后根據(jù)學生的選擇,將學生分為“水組”“陽光組”“空氣組”等。要求每一組制定一個簡單的探究計劃,支持證明自己的假設。各小組再向全班報告本組的探究計劃,聽取別的同學對本組計劃的意見和建議,完善本組計劃。接下來的兩周是每個小組在課余時間實施自己的探究計劃。
在課堂展示環(huán)節(jié),每一小組都會給出實驗報告,學生在這個過程中知道了有些觀察和探究并不能證明自己的假設?!八M”學生的報告是:探究水分對青菜生存的影響。探究計劃是:把盆栽放在陽光充足的地方,然后把盆栽分成3組并貼上組別標簽,第一組天天澆水,第二組隔4天澆水,第三組一直不澆水,持續(xù)觀察2周并做好記錄。結(jié)論:通過第二組和第三組比較得出水分影響植物的生存;第一組和第二組比較得出空氣影響植物的生存。
至此,這個簡單且完整的探究學習過程就完成了。學生在實驗過程中根據(jù)觀察到的現(xiàn)象提出自己的疑問,然后做出不同的假設,選擇自己認為是對的假設制定觀察實驗計劃,獨立實施計劃,進行跟蹤觀測記錄,并在獲得的現(xiàn)象的基礎上,運用已有知識概括出實驗結(jié)論。學生親身經(jīng)歷實驗過程,對未知結(jié)論進行探索,充分發(fā)揮學生在實驗教學中的主體和中心作用。
驗證性實驗也是需要學生動手的實驗。驗證性實驗操作一般采用“照方抓藥”的方式,教材給定了實驗材料、實驗步驟、學生做實驗時,只需按照教師的指令,按部就班的操作、觀察、記錄,完成并填寫好實驗報告。驗證性實驗通過對實驗現(xiàn)象的觀察與結(jié)果的分析來驗證新知識,訓練操作技能,培養(yǎng)學生科學實驗能力[8]。
“營養(yǎng)物質(zhì)的作用”一節(jié)有“驗證食物中含有能量”實驗,蘇科版七年級(上)生物教材76頁有具體的操作方法和步驟。如果按照課本上的方法來做實驗,因為燃燒的實物量只有1克,氣溫較低地區(qū)學校的學生實驗時現(xiàn)象不明顯,甚至有的學生會看不到現(xiàn)象。有的教師害怕學生提問題或者是害怕學生對知識產(chǎn)生歧義,直接把食物的量換成5克或其他克數(shù),學生會按照要求完成實驗,但使學生失去了過程與方法的學習。
在學生動手實驗之前,教師引導學生學習分析實驗,提出問題:實驗的關鍵是要能觀察到試管中水的溫度升高的現(xiàn)象,如果看不到現(xiàn)象,是什么原因造成的呢?怎么解決?把問題交給學生,學生會積極的開動腦筋思考并說出自己的想法:
——食物只有1克,產(chǎn)生的熱量太少,增加食物
的量。
——裝置不科學,熱量會浪費掉。
——試管中水太多了,把水量減少。
——用解剖針固定食物,燃燒以后直接烤手,看看手暖和沒有,手暖和了,就說明食物中有能量。
……
考慮到實驗必須遵循單一變量原則、對照原則,經(jīng)過充分的討論后,總結(jié)出這樣幾種改進方法:
——把食物由1克改為3克。
——在裝置外加個罩子,防止熱量跑掉(注意罩子要防火,解決安全問題)。
——水由20ml改為10ml。
學生按照改進后的方案實驗,觀察記錄實驗現(xiàn)象,完成實驗。整個實驗過程,從發(fā)現(xiàn)實驗方案的問題,到找出原因,再到解決問題,學生一直參與其中,培養(yǎng)了學生的創(chuàng)造性思維和主動獲取知識的能力,彌補了驗證性實驗在這方面的局限性。
生物學是以實驗為基礎的自然科學,生物學的發(fā)展離不開實驗。實驗教學應該讓學生參與到實驗的全過程,實驗過程的教學,看起來浪費了一些時間和精力,但是學生的實踐意識大大提高,當學生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、運用所學知識解決問題時,學生就學會了
學習。
參考文獻:
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[2]教育部.全日制義務教育課程標準[J].北京師范大學出版社,2001.
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[4]王學松,陸真,吳抒,等.試論中學學化學探索性實驗教學模式[J].課程·教材·教法,2001(3).
[5]匡廷云,曹惠玲.生物學(義務教育教科書)(七年級上冊)[M].江蘇鳳凰科學技術(shù)出版社,2012.
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