魏慧晶
摘 要:實驗教學(xué)是初中生物教學(xué)的重要組成部分,也是實現(xiàn)教學(xué)過程有效性的保證。結(jié)合冀少版初中生物案例,從優(yōu)化實驗活動的原料、空間、過程及教學(xué)評價四個方面進(jìn)行闡述,旨在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和實踐能力,提高學(xué)生的核心素養(yǎng)。
關(guān)鍵詞:初中生物實驗;優(yōu)化教學(xué);核心素養(yǎng)
實驗教學(xué)是初中生物教學(xué)的重要組成部分,有效的實驗教學(xué)能引導(dǎo)學(xué)生主動參與,樂于探究,勤于動手,培養(yǎng)學(xué)生分析、解決問題的能力,交流合作的能力和動手實踐的能力,提高學(xué)生的核心素養(yǎng)。但在實際教學(xué)中,由于受到學(xué)校硬件、教材編排及教學(xué)時間的限制,學(xué)生的興趣沒能得到有效激發(fā),各項技能也沒能得到很好的鍛煉。因此,筆者在教學(xué)中,主要著力從以下四個方面展開,優(yōu)化實驗教學(xué):
一、優(yōu)化實驗活動的原料
在初中生物的教材編排中,部分實驗活動由于所需的實驗材料比較繁瑣,不具備學(xué)生人人動手實驗的條件,所以教師在教學(xué)時,就改為教師演示或者組織學(xué)生觀看實驗視頻,其效果自然是不盡如人意。例如冀少版八年級生物第三章第一節(jié)“光合作用的產(chǎn)物”中設(shè)置了“光合作用放氧”實驗,把金魚藻放入廣口瓶中,加滿水,蓋上帶有兩根導(dǎo)管的瓶塞,放在光下,當(dāng)氣體進(jìn)入導(dǎo)氣管2 cm時,打開管塞,用快熄滅的火柴驗證氧氣的產(chǎn)生。筆者在實際操作中,發(fā)現(xiàn)該裝置實驗耗時長,實驗過程中看到氣泡極少,而且該實驗儀器數(shù)量有限,無法組織學(xué)生進(jìn)行分組實驗,讓學(xué)生得到親身體驗。
于是,筆者對該實驗活動的原料進(jìn)行了優(yōu)化,引導(dǎo)學(xué)生就地取材,盡可能地利用身邊廉價的器具和材料來替代和改良實驗。具體做法如下:
1.實驗裝置:250 mL礦泉水空瓶、0.5%-1.5%的碳酸氫鈉溶液、網(wǎng)購的金魚藻、衛(wèi)生香。
2.實驗原理:用0.5%-1.5%碳酸氫鈉替代清水,碳酸氫鈉能緩慢分解,釋放產(chǎn)生出二氧化碳?xì)怏w,為光合作用提供了原料,也提高了實驗的速度。實驗證明,配制濃度為0.5%-1.5%的碳酸氫鈉溶液最為適宜。
3.實驗步驟:
(1)課前準(zhǔn)備:將0.5%-1.5%碳酸氫鈉溶液倒入礦泉水瓶中,量以總體積的4/5為宜。
(2)將金魚藻置于瓶內(nèi),擰緊瓶蓋,放置于太陽光下,1小時后觀察生成的氣體。
4.課堂驗證:將快要熄滅的衛(wèi)生香插入瓶內(nèi),觀察衛(wèi)生香燃燒的情況。
在實驗中,學(xué)生能親眼看到許多氣泡從金魚藻邊冒出,課堂上的現(xiàn)場驗證,更是讓他們興奮不已:快要熄滅的衛(wèi)生香插入瓶內(nèi),立刻重新燃燒起來。簡單易行的實驗激發(fā)了他們的動手熱情,也對他們創(chuàng)新思維的培養(yǎng)起到了潛移默化的作用。
二、優(yōu)化實驗活動的空間
生物實驗活動的開展不僅僅只局限于課堂上,農(nóng)田、動物園、家中、社區(qū)等都可以作為實驗活動的場所。實驗活動空間的拓展,能讓生物實驗的課堂得到最大限度的延伸[1]。如冀少版八年級生物第三章第一節(jié)“發(fā)酵食品的制作”,教材以酸奶為代表學(xué)習(xí)了發(fā)酵食品的制作過程,酸奶營養(yǎng)豐富,可促進(jìn)人體消化吸收,提高人體的免疫力,于是筆者改進(jìn)了實驗方案,首先向?qū)W生賣了個關(guān)子:“用電飯煲就能做酸奶,是真的嗎?”問題的拋出一下子就吸引了學(xué)生的眼球。接著,筆者通過自制的視頻,向?qū)W生介紹了實驗步驟:
(1)新鮮牛奶500 g加熱煮沸后冷卻至40度。
(2)50 g酸奶倒入牛奶中,加入30 g白糖,攪拌均勻。
(3)往電飯煲里倒入45度左右的溫水,將牛奶瓶放入其中,水沒過瓶身2/3,蓋上蓋子,等待8 小時。(備注:不插電)
學(xué)生感到新穎和好奇,躍躍欲試,筆者鼓勵學(xué)生課下動手完成,課上美味分享;到了第二節(jié)課,學(xué)生果然帶來了美味豐富的酸奶:巧克力味的、水果味的、奧立奧味的……并爭先恐后地分享了他們的制作經(jīng)驗和勞動成果;當(dāng)然,也有制作失敗或不盡完美的學(xué)生對酸奶的制作提出了質(zhì)疑:
(1)為什么我把加工好的牛奶放在常溫下,發(fā)酵沒有成功?(溫度過低)
(2)為什么我加入安慕希酸奶,發(fā)酵也失敗了?(安慕希酸奶屬常溫酸奶,原有的益生菌已失去活性。)
(3)為什么我忘記加糖,酸奶也能發(fā)酵,只是口感差了些?(益生菌能分解牛奶中的蛋白質(zhì),進(jìn)行發(fā)酵)
這種課下制作、課上分享的模式,不僅可操作性強(qiáng),而且發(fā)展了學(xué)生的動手操作能力,讓其體驗到知識與技術(shù)在生活中的應(yīng)用。
三、優(yōu)化實驗活動的過程
傳統(tǒng)實驗教學(xué)過程中,學(xué)生多數(shù)按部就班,遵照已有的實驗步驟進(jìn)行實驗,缺乏創(chuàng)新和思考。對此,在教學(xué)中,筆者嘗試開展開放式的實驗教學(xué),由學(xué)生自主選擇實驗的內(nèi)容,并用不同的方式、手段進(jìn)行實驗。如在冀少版八下第二節(jié)“鳥的生殖和發(fā)育”一節(jié)中,在引導(dǎo)觀察鳥卵結(jié)構(gòu)前,提出問題:鳥卵在陸地上發(fā)育,需要具備哪些條件?學(xué)生將其與兩棲動物生殖發(fā)育比較,不難推斷出以下三個條件:(1)鳥卵的保護(hù);(2)呼吸所需的氧氣;(3)發(fā)育所需的營養(yǎng)物質(zhì)。接著,筆者引導(dǎo)學(xué)生自主選擇所要探究的問題,并分組進(jìn)行探究。在小組進(jìn)行自主探究的過程中,筆者驚喜地發(fā)現(xiàn)不同組別能夠根據(jù)自己已有的知識經(jīng)驗和課前所提供的實驗原料設(shè)計出不同的方案。
如探究一:請通過實驗找尋對鳥卵起保護(hù)作用的結(jié)構(gòu)。
學(xué)生方案1:俗話說“壯漢壯漢,握不破雞蛋”,將雞蛋握在手心里,使勁抓握,看雞蛋會不會破。實驗證明同學(xué)們即使使出全身力氣來握住,也是握不破的。該實驗證明卵殼對鳥卵起到保護(hù)作用。
學(xué)生方案2:一學(xué)生緩慢地站立到一盒生雞蛋上,看雞蛋會不會破。實驗結(jié)果是被踩的雞蛋沒破,證明卵殼具備一定的承受力,對鳥卵起到保護(hù)作用。
學(xué)生自主展示和同學(xué)的提問補(bǔ)充讓課堂主體回歸學(xué)生,也很好地訓(xùn)練了他們的科學(xué)思維、培養(yǎng)了他們相互合作的能力和語言表達(dá)的能力。
四、優(yōu)化實驗活動的教學(xué)評價
新課程理念強(qiáng)調(diào)賞識教育,但賞識教育并不意味著只能一味地表揚(yáng)而不能批評。特別是在實驗課的初始階段,要給學(xué)生立規(guī)矩[2]。無規(guī)矩不成方圓,如果對學(xué)生的錯誤過度包容反而成了縱容,是一種不負(fù)責(zé)任的表現(xiàn)。
例如七年級上冊,學(xué)生上的第一堂生物實驗課是七年級上冊第二節(jié)“學(xué)會觀察”,在實驗過程中,學(xué)生很隨性,面對各式實驗儀器,總是忍不住摸、碰,有些甚至?xí)苯影咽种干斓斤@微鏡下,美其名曰“觀察人體上皮細(xì)胞”。一節(jié)實驗課就在這種熱鬧但卻低效的氛圍中草草收兵。筆者對此進(jìn)行了認(rèn)真反思,并制定了以下措施:
(1)部分需要自帶的實驗材料,學(xué)生應(yīng)按要求提前準(zhǔn)備好。
(2)預(yù)備鈴響進(jìn)實驗室,按指定位置就座,不得串位。
(3)課桌上的儀器及藥品,未經(jīng)許可,不得隨意動用。
(4)分組討論或?qū)嶒?,音量以本組可聽見為宜,不大聲喧嘩,影響他人。
(5)實驗結(jié)束,整理好實驗桌面,實驗垃圾應(yīng)裝入自備的垃圾袋帶出。
實驗過程中,對那些不守“規(guī)矩”的學(xué)生,要毫不客氣地點(diǎn)名批評。同時也要始終關(guān)注每個學(xué)生的實驗進(jìn)程,以挖掘他們的潛能作為評價目標(biāo),注重對他們的實驗態(tài)度、習(xí)慣及能力發(fā)展等進(jìn)行評價。例如,某同學(xué)在實驗活動中積極動腦、勤于思考;某組同學(xué)配合默契,實驗進(jìn)展順利等等,此外,教師還可以舉辦學(xué)生的實驗成果展,將平時收集到的優(yōu)秀學(xué)生作品進(jìn)行展示,如學(xué)生自制的標(biāo)本和模型,自編的生物學(xué)手抄報以及撰寫的小論文、調(diào)查報告等。這些激勵措施使學(xué)生產(chǎn)生愉快的情感體驗,調(diào)動了他們的主動性和創(chuàng)造性,促進(jìn)學(xué)生自我發(fā)展。
“水本無華,相蕩乃成漣漪;石本無火,相擊而發(fā)靈光?!蔽覀儓孕胖灰處熌艹浞终J(rèn)識到實驗教學(xué)的重要性,勇于探索,敢于創(chuàng)新,提高實驗教學(xué)質(zhì)量,學(xué)生的創(chuàng)新能力和實踐能力就能得到發(fā)展,這也是培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的重要途徑[3]。
參考文獻(xiàn):
[1]陳至.談初中生物實驗開放式教學(xué)[J].中學(xué)生物學(xué)教學(xué),2018(3):18.
[2]李相玲.初中生物實驗教學(xué)中的三個“兼顧”[J].中學(xué)生物學(xué)教學(xué),2018(8):7.
[3]王艷玲.基于初中生物實驗教學(xué)現(xiàn)狀的優(yōu)化研究[J].教育現(xiàn)代化,2017(9).