新编《生物学》教材的实验比重很大,而且一改过去验证式实验为探究式实验。以全面提高学生的科学素养为宗旨,以培养学生的创新精神和实践能力为重点,以促进学生转变学习方式即变被动学习为主动探究式学习为突破口,使教材符合学生发展的需要和社会需求,反映生物科学的新进展及其在社会中的广泛应用,如何找到适应这种变化的实验课教学模式,成为广大中学生物教师所面临的一个十分重要的课题。
教学大纲和课本是教师教学的依据。教师只有认真学习教学大纲和吃透教材,才能准确把握课堂教学的目的要求,才能在教学中做到有的放矢。生物课堂教学的目的要求,要从知识教育、能力培养和政治思想教育三方面综合考虑,不能顾此失彼。而教学方案是教师对整个一课教学设计意图的体现。教学方案设计的重点是教学过程的设计。教师在设计教学过程时,一定要针对学生已有的知识基础,能力水平与思想水平,符合学校现有的实际条件。这样设计出的教学方案才切合实际,才具有可操作性。其中探究性实验的设计更是一个不可缺少的环节。
高质量的生物课堂教学方案除必须包括教具准备、教法设计和学法指导等外,高质量的实验教学方案更是实现生物课堂教学高效率的必要前提。
实验教学是一个过程性的活动,实验能力的提高也是一个渐进的过程,学生通过生物学实验,在知识上得到进一步的巩固,在能力上得到逐渐的提高,在情感上受到潜移默化的影响 。使学生获得的知识一再是孤零零的、毫无生机的结论性知识点,而是经过自己实践主动建构起来的知识体系,它不仅包括知识的来源、发展、内涵、内在关系和价值取向,更包括一些方法论和创新发现等。学生的主体性真正地得到体现,创新发现的潜能得到充分开发。
生物学是一门实验科学,观察和实验是生物学基本的研究方法,也是探究性学习、激发学生兴趣的源泉。现在使用的各种版本的中学生物教材,都根据教学大纲的要求选编了大量的观察和实验内容。如人教社出版初中生物实验本第一册(上)就选编了观察与动手23项,学生分组实验13项。生物教师在教学中要充分发动学生,克服困难,创造条件,搞好教材中所选编的每项观察和实验的教学。通过这些观察和实验的教学,培养学生的学习兴趣,调动他们学习的主动性,养成他们客观的实事求是的科学态度。
做好观察实验,加强直观教学,上出生物课堂教学的学科特色是实现生物课堂教学高效率的首要途径。
1结合实验不拘泥于教材来拓展探究资源。
1.1明确实验目的,激发学生学习动机。
心理学告诉我们,目的是人采取行动的结果,而动机则是激励人去行动的动力。学生明确实验目的,自觉地产生动手实验的内部动机,实验效果就会很好。但是初一、二年级学生好奇、好动,对实验陌生。有的学生认为上实验课好玩,缺乏科学态度,有的学生认为升学不考,学习目的不明确,这些都给实验课组织教学带来一定困难。因此实验前除要求学生明确教材上的实验目的外,还要明确该实验在生产、生活等方面的实际应用。如上动物的保护色这节课时,要让生物课堂充满生命活力,使学生全员参与,通过实验模拟动物的保护色,经过一次次的实验最后才能得出结论。以此激发学生学习动机,树立科学态度,提高学习兴趣,这样有利于克服组织教学难的问题。
1·2生物实验课应注重多从实验的角度,多一点启发探究。
譬如“馒头在口腔中的变化”这一实验,操作比较简单,学生实验成功率一般很高,原理似乎也很简单,很少有人会进一步对其原理进行深思,如能改为新课学习“口腔中含有何物”引导学生边实验观察现象,边联系书本知识分析原理,学生的收获就要大得多。如果我们根据实验现象提出问题:馒头的主要成分是什么,为什么淀粉遇碘变蓝,而馒头在口腔的模拟实验中没有变蓝,它变成了什么?是否是因为转变成了其它物质的缘故?如何通过实验证明?如果实验对照组的变蓝了,你认为可能是什么原因?……这样做,相信对学生的思维、分析能力的培养将会起到更好的作用。
1.3学生在实验过程中规范操作是进行实验的基础,而对实验现象的认真观察,是达到实验的目的、探索实验结果的关键。
实验步骤是学生动手规范操作的要领,只有理解、掌握才能规范操作,实验才能成功。因此实验前指导学生预习,将实验步骤由繁化简,抓住每一步的关键词语串通于实验步骤之中可以收到好的实验效果。
1.4教师在安排观察、实验内容的教学时要重视和设法克服教学内容、时间与自然季节不相符的困难。必须有计划地做好观察和实验材料的采集、培植、饲养和保存等工作,否则过了适宜的季节,也就错过了最佳的教学时机。
2学生在实验中往往重视操作,忽视观察、分析。
2.1如在观察茎的横切面这节实验课,通过实验,观察分析得出结论,而不是实验做完了就了事。我们应在实验后,要求学生观察茎的横切面的变化。然后,按步骤规范操作分析这种变化是什么在起作用等等,达到学生通过实验过程而形成终身难忘的效果。
2.2再如在上显微镜使用这节实验课时,教师在操作过程中要将“三个一”先讲清楚:一、安放距桌边一掌(5-7cm);二、对光要“三对准”,即目(目镜)物(物镜)通光(通光孔、光源)一直线,光强用平面镜,光弱用凹面镜;三、观察时标本对孔正中距离物镜一厘米,视野中出现标本颜色或杂质时观察目标即将到位,微调粗旋镜升降,细旋校象清晰,找不到目标时缓缓移动玻片标本即可找到。教师规范操作一步,边讲该步的注意事项,边让学生模仿操作一步,教师巡视,及时表扬规范操作快而且准确的学生。纠正错误操作,如用左眼观察时,纠正学生用右眼观察或闭着右眼的习惯,转动转换器时,纠正扳物镜的错误操作。这样学生很快对好光,观察到标本在视野中的图像。用完显微镜擦干净外表。转动转换器,把物镜偏两旁,放回镜箱原处。制作临时装片的实验,先将擦→滴→撕→展→盖→染的实验步骤写在黑板上,让学生看书了解每一步的涵义,圈上关键的词语,教师再讲每一步的涵义及注意的问题,边操作边叫学生模仿操作。然后强调注意事项。滴一滴清水,太多易外溢,太少易出现气泡。取材薄而透明透光易观察,展平防重叠,轻盖防气泡。气泡与细胞的区别,气泡圆边厚黑,中间亮白,轻压变形。这样学生很快掌握步骤、要领,在显微镜下观察到自己制作临时装片中的细胞时,认识细胞壁、细胞质、细胞核(细胞膜紧贴细胞壁,在光镜下看不见),然后绘出细胞结构图。将观察后的结论,自己归纳总结,这样通过学生动手、动眼、动脑、观察、分析思维,培养了学生认真的科学态度,掌握了知识,提高了能力。这样学生就达到了实验的目的要求,兴奋之余,知识也就刻骨铭心了。
2.3课堂上穿插小实验,增强趣味性,诱导学生的求知欲。
兴趣是最好的老师,积极的求知欲可以帮助学生在学习中求乐,在快乐中求知。在学到蒸腾作用的部位是气孔时,指导学生观察并试着动手实验,用一个完整的新鲜叶片,浸入水中,由叶柄部位吹气,水面上有许多气泡冒出,证明气孔的存在,课上还用两个长圆形气球制作了一个模型模拟保卫细胞控制气孔开闭的过程。这两个小实验会使学生眼前一亮,兴趣大增。
3探索与创新是素质教育的主题,在实验中富于启发,体现学以致用,达到自我教育的目的。
3.1譬如我们在要求学生做水蚤这个探究实验时,本探究实验有两个目的:一是通过实验让学生认识酒精和烟草对生物体的影响,及选择健康的生活方式的重要性;二是培养学生探究活动的能力。本实验看起来比较简单,但在制定实验步骤和具体操作时有许多细节值得注意和重视,如选择什么样的酒精浓度、水蚤心脏的位置、心率的计数、实验组和对照组的选择,等等,这些细节非常重要,往往影响实验的效率,关系到实验的成败,因此在做这个实验时,每一组的学生最好选择3个对照实验完成,即清水中水蚤的心率、两组有一定浓度梯度的酒精溶液中水蚤的心率,每一组必须经过多次实验来求出平均值,然后从这三组中的平均数据中分析现象和得出结论。实验完成后,应及时完成探究报告,让同学们采取全班交流的形式,来讨论哪些是健康的生活方式,达到自我教育的目的,把选择健康的生活方式落实在具体的行动中,这样的教育意义更大。
4拓展实验探究的意义
在这种教学环境下,学生的探究意识会很快形成,探究能力逐渐具备,所获得的知识不再是毫无生机的结论性知识点,不再是孤零零的,而是经过自己主动构建起来的知识体系,它不仅包括知识的来源、发展、内涵、内在关系和价值取向,更包括一些方法论和创新发现等。学生的主体性真正得到体现,创新发现的潜能得到充分开发。同时又能在实验探究中实现知识的持续增长和探究资源的拓展。
