在核心素養(yǎng)理念的指導(dǎo)下,初中生物教學(xué)不僅要注重理論知識教育,還要培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力。因此,初中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)當(dāng)受到充分的重視。同時,教師應(yīng)采用合理且創(chuàng)新的教學(xué)方法,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,并通過實(shí)踐活動培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探索能力和科學(xué)思維能力。
實(shí)驗(yàn)課不僅要求學(xué)生具備扎實(shí)的理論知識,還需要學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中具有高度的安全意識,嚴(yán)格遵循操作流程,完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)。因此,教師要結(jié)合實(shí)驗(yàn)課的基本特征和能力培養(yǎng)要求,以核心素養(yǎng)的培養(yǎng)為基本目標(biāo),開展初中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)。
一、在初中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的原則
(一)科學(xué)性原則
生物實(shí)驗(yàn)本質(zhì)上是一種基于實(shí)踐的科學(xué)探索活動。因此,在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)時,教師首先要堅(jiān)持科學(xué)性原則??茖W(xué)性主要體現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、操作環(huán)節(jié)都有清晰的理論作為支撐,并確保這些理論的準(zhǔn)確性與可靠性。同時,教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生用科學(xué)的態(tài)度來看待實(shí)驗(yàn)結(jié)果,防止學(xué)生只關(guān)注預(yù)期結(jié)果而忽略了科學(xué)探索和實(shí)踐觀察過程。此外,科學(xué)性原則還強(qiáng)調(diào)尊重科學(xué)實(shí)驗(yàn)的客觀結(jié)果,避免為了結(jié)果的顯著性而進(jìn)行重復(fù)實(shí)驗(yàn)或竄改數(shù)據(jù)。通常,生物實(shí)驗(yàn)需要學(xué)生間的合作,只有保證整個流程的科學(xué)性,才能確保實(shí)驗(yàn)順利完成。
(二)探究性原則
探究性原則強(qiáng)調(diào),在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,教師應(yīng)當(dāng)尊重學(xué)生的主體地位,鼓勵他們開展自主實(shí)踐探索。通過自主探究,學(xué)生能發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)在邏輯聯(lián)系,對實(shí)驗(yàn)原理有更加深入的理解;學(xué)生能提出問題、分析問題并找到解決辦法;學(xué)生還能對實(shí)驗(yàn)流程進(jìn)行完善或預(yù)設(shè)不同情境與結(jié)果,并通過親身實(shí)踐加以驗(yàn)證。這樣的實(shí)驗(yàn)課程有助于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探索能力,增強(qiáng)學(xué)生思維的靈
活性。
(三)實(shí)踐性原則
實(shí)踐性原則強(qiáng)調(diào),在生物實(shí)驗(yàn)中,教師應(yīng)確保學(xué)生有足夠的時間進(jìn)行自主實(shí)踐。在此過程中,教師需要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)安全教育并確保學(xué)生的安全。在開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)時,教師應(yīng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)流程鼓勵學(xué)生成立學(xué)習(xí)小組,明確分工,并引導(dǎo)學(xué)生通過親身實(shí)踐尋找解決問題的方案。這種以學(xué)生為主體的全程參與式實(shí)驗(yàn)方法,更能體現(xiàn)生物實(shí)驗(yàn)在培養(yǎng)學(xué)生綜合實(shí)踐能力方面的價(jià)值,是當(dāng)前初中生物實(shí)驗(yàn)課教學(xué)應(yīng)當(dāng)遵循的重要原則。
二、基于核心素養(yǎng)理念的初中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的注意事項(xiàng)
(一)明確實(shí)驗(yàn)課的主題和目標(biāo)
為了培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng),教師在開展實(shí)驗(yàn)課教學(xué)之前,應(yīng)先明確實(shí)驗(yàn)課的主題和目標(biāo),然后通過對比分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)與核心素養(yǎng)培養(yǎng)目標(biāo),發(fā)現(xiàn)二者之間的內(nèi)在聯(lián)系,并制訂有效的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方案。在安排實(shí)驗(yàn)教學(xué)流程時,教師要從理論和實(shí)踐兩方面進(jìn)行考慮,通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)豐富學(xué)生的理論知識儲備,提高學(xué)生的實(shí)踐能力。同時,為了培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和科學(xué)探究能力,教師應(yīng)在確定實(shí)驗(yàn)內(nèi)容后為學(xué)生提供自主實(shí)踐操作的機(jī)會。
(二)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)流程
優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)流程意味著教師在組織和開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)時,應(yīng)根據(jù)不同的實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容選擇對應(yīng)的教學(xué)方法,如合作探索教學(xué)法和案例分析教學(xué)法等,并與常規(guī)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)相結(jié)合,為學(xué)生提供自主探索和自主思考的機(jī)會。在小組合作探究的過程中,學(xué)生的操作思路會更加清晰,他們提出的問題和觀點(diǎn)也更具拓展性與實(shí)踐價(jià)值。在優(yōu)化實(shí)驗(yàn)流程的過程中,教師還應(yīng)鼓勵學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備和設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),提高學(xué)生的參與度,為提高實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)質(zhì)量奠定基礎(chǔ)。
(三)注重實(shí)驗(yàn)效果的評價(jià)與交流工作
評價(jià)和交流實(shí)驗(yàn)效果有助于教師了解學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的具體情況,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)反思和改進(jìn)。在評價(jià)實(shí)驗(yàn)效果時,教師要評價(jià)學(xué)生自主參與的能力和意識,還要綜合評估實(shí)驗(yàn)結(jié)果的顯著性、操作流程的科學(xué)性及學(xué)生提出問題的創(chuàng)新性。教師可以讓學(xué)生參與評價(jià)工作,進(jìn)行自評和互評。比如,學(xué)生可以對學(xué)習(xí)小組內(nèi)同學(xué)的實(shí)驗(yàn)效果進(jìn)行評價(jià)。只有全面進(jìn)行交流和評價(jià),才能為后續(xù)實(shí)驗(yàn)流程的改進(jìn)和創(chuàng)新提供依據(jù),教師才能從更綜合的角度了解學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)效果。
三、基于核心素養(yǎng)理念開展初中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的策略
(一)激發(fā)學(xué)生的興趣,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探索能力
在初中生物實(shí)驗(yàn)課中,一些實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與學(xué)生的日常生活緊密相關(guān)。教師應(yīng)基于核心素養(yǎng)的培養(yǎng)目標(biāo)對實(shí)驗(yàn)流程進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),并在實(shí)驗(yàn)開始階段引入先進(jìn)技術(shù),以激發(fā)學(xué)生的興趣,為培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力打下基礎(chǔ)。在運(yùn)用先進(jìn)的技術(shù)手段開展實(shí)驗(yàn)時,教師應(yīng)根據(jù)具體的教學(xué)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo),選擇相應(yīng)的輔助工具。
以濟(jì)南版初中生物七年級上冊第一單元第二章“觀察生物結(jié)構(gòu)”為例,在“觀察動植物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)”實(shí)驗(yàn)課教學(xué)中,教師可以在教學(xué)引導(dǎo)階段運(yùn)用多媒體技術(shù)展示不同動植物細(xì)胞的動態(tài)圖或播放細(xì)胞變化視頻,讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)前期初步感受動物細(xì)胞和植物細(xì)胞結(jié)構(gòu)上的差異,了解不同細(xì)胞結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系。當(dāng)學(xué)生對動物細(xì)胞和植物細(xì)胞的外形特征、基本結(jié)構(gòu)特征有了簡單了解之后,教師可以提出一些具有引導(dǎo)性的問題,鼓勵學(xué)生進(jìn)行觀察和思考,以此培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探索能力。對于學(xué)生而言,提出具體問題是激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣的有效方式,可以幫助他們更好地梳理觀察思路、明確觀察重點(diǎn)、完成實(shí)踐任務(wù)。教師可以提出“動物細(xì)胞和植物細(xì)胞有哪些相同點(diǎn)和不同點(diǎn)”“你能通過觀察總結(jié)出動物細(xì)胞和植物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)特征嗎”“動物細(xì)胞和植物細(xì)胞的功能有什么差別和相似之處”等問題。這幾個問題都緊密圍繞動物細(xì)胞和植物細(xì)胞展開,需要學(xué)生從多個角度進(jìn)行觀察。這能進(jìn)一步調(diào)動他們觀察的積極性,促使他們通過細(xì)致、系統(tǒng)的觀察發(fā)現(xiàn)動植物細(xì)胞的差異和聯(lián)系。教師還可以鼓勵學(xué)生成立學(xué)習(xí)小組,將觀察的階段性結(jié)果記錄下來,并以小組為單位進(jìn)行討論和總結(jié),形成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。在這個過程中,學(xué)生通過自主觀察和思考來找到問題的答案,能夠進(jìn)一步提高科學(xué)探索的能力。此外,學(xué)生通過回顧自己的探索過程,會對生物知識有更加深刻的理解。
(二)創(chuàng)設(shè)生活化情境,引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的生命觀
在實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)中,教師應(yīng)選擇與學(xué)生生活實(shí)際緊密相關(guān)的實(shí)驗(yàn)主題,并以生活中的具體現(xiàn)象為背景。這樣,學(xué)生能體會到生物與日常生活、生命安全之間的密切聯(lián)系,進(jìn)而樹立正確的生命觀。在具體教學(xué)中,教師要基于實(shí)驗(yàn)流程,從生活實(shí)踐的角度引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行體驗(yàn),以達(dá)成預(yù)期的教學(xué)目標(biāo)。
以濟(jì)南版初中生物七年級下冊第三單元第二章“人的生活需要空氣”為例,在“人體呼吸產(chǎn)生二氧化碳”實(shí)驗(yàn)課教學(xué)中,教師可以從醫(yī)學(xué)角度出發(fā),通過模擬動畫的方式展現(xiàn)人體的呼吸過程,讓學(xué)生深刻理解人體呼吸的過程對維持生命健康的重要性。同時,教師可以從生物學(xué)角度出發(fā),引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識到人類作為高級哺乳動物,在地球上的生存會對自然環(huán)境造成影響。這對培養(yǎng)學(xué)生的生命觀、引導(dǎo)學(xué)生更深刻地理解生命的價(jià)值具有重要意義。在具體的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,教師要讓學(xué)生仔細(xì)觀察二氧化碳的產(chǎn)生。在實(shí)驗(yàn)操作環(huán)節(jié),教師應(yīng)鼓勵學(xué)生分工合作,如有的準(zhǔn)備氣球與橡皮管等物品,并將其組合成密封的系統(tǒng),而有的則負(fù)責(zé)收集氣體。在實(shí)驗(yàn)過程中,學(xué)生能直觀感受到空氣中二氧化碳的作用,并進(jìn)一步理解人體呼吸過程中氧氣和二氧化碳的交換過程,從而更深刻地體會到二氧化碳在生活中的重要性。
(三)開展實(shí)踐活動,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力
主題性實(shí)踐活動能讓學(xué)生在真實(shí)環(huán)境中進(jìn)行思考和探索。在生物實(shí)驗(yàn)課教學(xué)中,教師可以選擇一個活動主題,科學(xué)設(shè)計(jì)活動流程,激發(fā)學(xué)生主動思考,以達(dá)成培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維能力的目標(biāo)。
以濟(jì)南版初中生物八年級上冊第四單元第一章第四節(jié)“種子的萌發(fā)”為例,在“種子的萌發(fā)”實(shí)驗(yàn)課教學(xué)中,教師應(yīng)先引導(dǎo)學(xué)生自主觀察不同的植物種子,并利用思維導(dǎo)圖或?qū)嶒?yàn)表單總結(jié)植物種子萌發(fā)所需要的條件。隨后,教師要引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)自己所選擇的植物種子,按照一定的時間周期進(jìn)行觀察,同時鼓勵學(xué)生成立學(xué)習(xí)小組,觀察植物種子階段性的變化,并拍照和進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄。這能夠幫助學(xué)生以親身實(shí)踐和觀察結(jié)果為基礎(chǔ),了解種子萌發(fā)的基本過程和外部形態(tài),進(jìn)一步調(diào)動他們探索種子萌發(fā)原理的積極性,培養(yǎng)他們的科學(xué)思維能力。在實(shí)驗(yàn)總結(jié)階段,教師還應(yīng)鼓勵學(xué)生展示自己所記錄的實(shí)驗(yàn)過程和種子萌發(fā)的成果。需要注意的是,教師應(yīng)認(rèn)真分析學(xué)生所記錄的實(shí)驗(yàn)過程,并在總結(jié)課上向?qū)W生提出“種子萌發(fā)的原理和條件是什么”等問題,了解學(xué)生是否能夠通過自主實(shí)踐對理論的本質(zhì)進(jìn)行總結(jié)。在此基礎(chǔ)上,教師可以進(jìn)一步啟發(fā)學(xué)生思考,探討如何通過人工干預(yù)的方式加快種子萌發(fā)的速度,提高種子萌發(fā)的質(zhì)量。
結(jié)語
基于核心素養(yǎng)理念開展初中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)時,無論是實(shí)驗(yàn)課的前期引導(dǎo)還是后期組織、實(shí)施,教師都應(yīng)尊重學(xué)生的主體地位,激發(fā)學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的興趣,為取得更好的實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果、培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)奠定基礎(chǔ)。
(作者單位:
山東省濱州市鄒平市黃山實(shí)驗(yàn)初級中學(xué))