潘啟余
(江蘇省無錫市吳風(fēng)實(shí)驗(yàn)學(xué)校 214112)
生物科學(xué)是研究生命現(xiàn)象和生命活動規(guī)律的一門科學(xué),它與物理、化學(xué)同屬自然科學(xué)六大基礎(chǔ)學(xué)科。教材編寫以“生物與環(huán)境”為主線,不可避免地也包含了諸多物理、化學(xué)的名詞、概念和原理。僅初中《生物學(xué)》七年級上冊教材,就至少包含了“物像”“透鏡”“折射”“倒像”“化學(xué)反應(yīng)”“合成”“有機(jī)物”“無機(jī)物”“濃度”“分解”“能量”“擴(kuò)散”等概念。從宏觀角度看,生命是物質(zhì)運(yùn)動的高級形式,它遵循物理學(xué)和化學(xué)的相關(guān)規(guī)律,而物理學(xué)和化學(xué)的發(fā)展,也不斷為生物學(xué)的研究提供越來越先進(jìn)的理論工具和技術(shù)手段。
初中生物學(xué)教材中出現(xiàn)有關(guān)物理、化學(xué)的知識,對學(xué)生來說是非常陌生的,也是教師不易把握的。因此,如何科學(xué)地處理教材中的理化知識,有著重大的現(xiàn)實(shí)意義,值得教師去認(rèn)真思考。筆者結(jié)合多年的教學(xué)實(shí)踐,認(rèn)為應(yīng)注意以下幾點(diǎn):
初中生物學(xué)教材中有關(guān)物理、化學(xué)的知識點(diǎn)較多,但七年級學(xué)生對理化知識沒有基礎(chǔ),可以說是白紙一張。教師如果忽視理化知識的處理,在講解一些生物學(xué)知識時就可能碰壁,難以突破教學(xué)難點(diǎn)。例如,在講解“植物細(xì)胞吸水、失水”時必須認(rèn)真處理好“濃度”這一化學(xué)概念,否則事倍功半;又如在講解人體如何對各種大分子營養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)行消化吸收時,需要讓學(xué)生真正理解“分解反應(yīng)”這一化學(xué)概念;再如在講解“人體內(nèi)氣體交換”時,必須先讓學(xué)生對“擴(kuò)散”這一物理概念有深刻理解,不然只會似懂非懂,教學(xué)效果大打折扣。
2.1 要合理控制理化知識在生物學(xué)課堂中所占的比重 例如教材的第1章第2節(jié)中介紹在實(shí)驗(yàn)室中常用的一些器材,其實(shí)就涉及許多十分重要的化學(xué)實(shí)驗(yàn)器具(如試管、燒杯、三腳架、酒精燈、滴瓶等)的使用方法。這些儀器的使用方法和注意事項(xiàng)如果一筆帶過,學(xué)生在今后實(shí)驗(yàn)過程中不知所措,容易導(dǎo)致操作失當(dāng),甚至?xí)斐蓪?shí)驗(yàn)室安全事故;如果一本正經(jīng)地,非常詳細(xì)、規(guī)范地介紹這些知識,則容易把生物課不知不覺上成物理、化學(xué)課,不利于本學(xué)科教學(xué)任務(wù)的完成。因此,要合理控制處理理化知識的時間長度以及在整個生物學(xué)課堂中所占的比重,把握好分寸。
2.2 要合理控制理化知識在生物學(xué)課堂中的深度和廣度 處理教材中的理化知識,是為了讓學(xué)生更好地理解和掌握生物學(xué)知識。因此,教師在教學(xué)過程中要遵循“理化知識為生物學(xué)教學(xué)服務(wù)”的原則,突出其工具性,不隨意增加深度和廣度。例如,在光合作用“薩克斯實(shí)驗(yàn)”中,可以簡單介紹“淀粉遇到碘液變藍(lán)色”這一化學(xué)特性,重點(diǎn)是證明葉片中產(chǎn)生了淀粉,是作為檢驗(yàn)的一種手段,而不應(yīng)解釋“淀粉遇到碘液為什么變藍(lán)色”這一具體化學(xué)反應(yīng),否則就會顯得本末倒置,得不償失。再如,在“驗(yàn)證呼吸過程中氣體的變化”演示實(shí)驗(yàn)中,可以簡單介紹“石灰水遇二氧化碳就會變渾”這一特性,重點(diǎn)是證明吹出的氣體中含有二氧化碳,而不是把重點(diǎn)放在“石灰水遇二氧化碳為什么會變渾濁”這一具體化學(xué)反應(yīng)解釋上。因?yàn)閷W(xué)生不具備相關(guān)的化學(xué)知識,如果隨意增加理化知識的廣度和深度,必然影響學(xué)生對生物學(xué)知識的把握。類似情況很多,對此我們要有“不貪多、不貪深”的定力。
初中學(xué)生的特點(diǎn)是習(xí)慣于形象思維,生物學(xué)教學(xué)應(yīng)從學(xué)生的具體經(jīng)驗(yàn)出發(fā),對于涉及的理化知識善于利用直觀教學(xué)法來處理,即以親身實(shí)踐或以具體事物現(xiàn)象逼真描繪、類比再現(xiàn)等手段來激起學(xué)生的感性認(rèn)識,獲得生動的表象,從而化解理化知識對于學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)知識的障礙。
例如,在講解顯微鏡的使用時,強(qiáng)調(diào)轉(zhuǎn)動粗準(zhǔn)焦螺旋,使鏡筒上升到一合適高度,才能看到清晰的物像。學(xué)生對“透鏡的物距”概念一無所知怎么辦?很多學(xué)生在小學(xué)時玩過放大鏡,知道在陽光下利用放大鏡會聚出一個最亮的光斑落在火柴頭上,火柴很快自燃起來。放大鏡正對太陽光時會聚出最亮的光斑的位置正是焦點(diǎn)位置,上下移動放大鏡就能找到這個位置。同樣的,顯微鏡鏡筒也需要上下移動,才能找到最清晰的觀察位置;又如在對“濃度”這一概念進(jìn)行處理時,可演示為:向盛有等量清水的兩個水杯中分別滴入1滴和5滴紅墨水,讓學(xué)生比較兩個杯子中水顏色的深淺,使學(xué)生迅速建立與濃度有關(guān)的直觀印象;另外,通過可燃性實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生對“有機(jī)物”“無機(jī)物”這組概念進(jìn)行“直觀化”“形象化”理解。通過實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生清晰地了解人體所需六大營養(yǎng)物質(zhì)中,“水”“無機(jī)鹽類”不可燃,不含有能量,屬于“無機(jī)物”;“糖類”“脂肪”“蛋白質(zhì)”“維生素片”都可以燃燒,里面含有能量,屬于“有機(jī)物”。相對于通過一堆專業(yè)理化術(shù)語解釋,這種教學(xué)方法既好理解,又能讓學(xué)生留下深刻的印象,甚至還有學(xué)生自信滿滿地指出:第七營養(yǎng)素“膳食纖維”也屬于“有機(jī)物”,因?yàn)樗梢匀紵?。教師還可以順勢進(jìn)一步提出:“糖類”“脂肪”“蛋白質(zhì)”這幾種大量存在于人體內(nèi)的有機(jī)物都含有能量、可以燃燒,那么它們含有的能量誰多誰少呢?有什么辦法可以測知?通過一番討論,學(xué)生一致認(rèn)可,用燃燒相同質(zhì)量的三種物質(zhì)的干物來給同樣多的水加熱,以測量水溫上升的幅度來確定含有能量的多少。這樣一來,連“能量”這一抽象理化概念也一起解決了。
利用直觀教學(xué)法處理理化知識時,要結(jié)合教學(xué)實(shí)際,靈活運(yùn)用,力求干練、通俗易懂。例如,在介紹顯微鏡成像是倒像時,讓學(xué)生在一張小紙片上任意寫上一個字符,然后讓其旋轉(zhuǎn)180度,告知:現(xiàn)在所示即為此字符的倒像效果。又如解釋擴(kuò)散現(xiàn)象時,教師帶著一瓶香水,講臺上灑幾滴,馬上整間教室里都會聞到香味,或者在一杯水中滴入一滴紅墨水,很快整個杯子的水變紅了,親眼所見的體驗(yàn)對于學(xué)生是很容易理解的,也是難以忘卻的。
教材中有各種小欄目,“超鏈接”“科學(xué)·技術(shù)·社會”中一部分內(nèi)容正是對教材正文中出現(xiàn)的理化知識的解釋與外延,在教學(xué)中應(yīng)注意把握時機(jī)充分加以利用。例如,教材P12“超鏈接——物理”對顯微鏡與透鏡的關(guān)系作了闡述,這對于學(xué)生理解顯微鏡的工作原理大有幫助;又如雖然植物光合作用是一個化學(xué)變化,對于初一的新生一下子理解有一定的困難,但教材P59的“科學(xué)·技術(shù)·社會”中介紹“溫室里的‘氣肥’”這一內(nèi)容,能夠幫助學(xué)生進(jìn)一步了解二氧化碳對于植物光合作用的重要性,既拓寬了學(xué)生的知識面,又有效降低了教學(xué)難度。