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比较法在初中生物复习课教学中的应用

2013-04-29谢杰妹

中学生物学 2013年6期
关键词:比较法实验设计西瓜

谢杰妹

摘要:比较法是重要的学习和思维方法,在初中生物复习课中可分为图像比较、列表比较、实验比较、实物比较等四类。科学合理地使用比较法,能培养学生的比较思维能力,帮助学生形成科学的逻辑思维方法。在生物复习课中有效运用比较法,可以使科学概念得到明确,使知识网络得到梳理,使实验设计得到完善,使学生思维得到深化。在使用比较法进行教学,教师应注意比较要有指向性、层次性、深刻性、兼容性。

关键词:比较法 有效复习

中图分类号:G633.91 文献标识码:B

比较法是准确揭示事物之间的本质联系与区别的科学研究方法。教师在教学过程中巧妙合理地运用比较法,可以更为准确地理解事物的本质特征,区分相近事物,把握事物之间的内在联系及其变化规律,使已学知识更加深刻而牢固,使学生获取的新知识更加鲜明准确,使零散的知识系统化,有利于构建点、线、网的知识体系,最终实现新旧知识的平稳有效过渡,训练学生科学思维方法,培养学生综合分析与解决问题的能力。

1.生物复习课中比较法的分类

由于科学是一门综合课程的缘故,因此原有的以生物分类学为基础的《植物学》、《动物学》、《生理卫生》的初中生物教学体系被彻底地打破,教学内容分散在6册教材各章节中,再加上生命科学本身就有相当数量的记忆性知识,自然界的生物又种类繁多、千差万别,因此往往给人留下零乱容易混淆的印象,只有在比较中才能将这些零乱又易混淆的知识求同求异,才能辨析概念和特点。根据比较形式的差异,生物比较法主要可分为以下四类。

1.1图像比较

图像比较是利用生物体问存在的相互关系,绘制成图像加以比较的一种方法。例如在“植物的一生”复习课中,教师以西瓜的一生作为一条情境主线,回顾植物的生命周期。教师手捧西瓜,设问:这是西瓜植物的什么器官?切开西瓜后发现里面有什么?教师展示西瓜种子和玉米种子的结构图,复习回顾种子的内部结构,并且通过图像比较,设问:它和玉米种子的不同处在哪里?这样使知识变得更加明晰,避免知识表面化。

1.2列表比较

列表比较是把相近或相似的概念、结构或数据列成表格,通过对比加深理解或者发现并总结相应特点。例如在“植物的一生”复习课中,复习到种子的结构时,教师可以让学生以内部结构、子叶数目和营养贮存三方面列表比较西瓜种子和玉米种子的异同点,找出它们之间的区别和联系,从而区分无胚乳种子和胚乳种子,再结合具体实例进一步强化学生对双子叶植物和单子叶植物的理解和判断,使学生深入对知识的学习,避免知识浅层化。

1.3实验比较

实验比较是利用两个或两个以上的实验组,通过对实验结果的比较分析,来探究某种因素与实验对象关系的一种方法。例如在“植物的一生”复习课中,复习到种子的萌发条件时,教师展示种子萌发过程的实验,通过实验比较种子萌发需要什么样的条件。其实,科学实验中的控制变量法就非常便于实验比较,通过实验组和对照组的比较,突出实验变量在实验中的影响,从而达到探究的目的,这样使知识学得灵活扎实,避免知识片面化。

1.4实物比较

实物比较是利用实际物体或者相应模型,通过对实物或相应模型的观察和分析,来探究实物或实物所代表的一类物质特点的一种方法。例如在“植物的一生”复习课中,复习到果实和种子的形成时,教师请学生说出受精的过程。为了突破子房、胚珠、受精卵与果实、种子、胚对应的层次关系这一难点,教师出示模型:在椭圆型玻璃容器里放人一颗桂圆,桂圆内部有一颗龙眼。此时再联系西瓜,组织学生活动,让学生用三个圆圈画出子房、胚珠、受精卵的层次关系(图1)。这样通过实物或相应模型,让复杂的关系或特点显得简单,避免知识学得模糊。

2.生物复习课中比较法的应用

目前在生物复习课中,仍然存在讲探究的普遍现象,表现在教学评价时,学生只会做熟悉的题目,对于新情景下的探究就显得力不从心。归其原因,主要还是在于教师日常教学中对学生缺乏方法上的引导,而在诸多方法中,“比较”尤显得突出,所以教师要加强比较法在生物复习课中的应用。

2.1科学概念在比较中得到明确

科学概念是反映科学现象和过程本质属性的思维形式,科学概念又是分层次的,大的概念中包含了较小的概念,不同的概念之问可能相互联系,又可能容易形成混淆甚至相悖。学生形成科学概念,感知是第一要素,科学概念的具体化是学生形成概念的第一个起点。因此,初中生对科学概念的学习往往需要从具体的感性认识人手,采取科学的比较法,只有在比较中才能更加明确科学概念的内涵和外延。

生物复习中有许多概念或特点相似,又不直观,认知难度大。比较法在概念学习中就显得较为重要,教师可以通过引导学生从直观的实物观察或实验现象的观察,对过程进行分析和结果进行比较,从而形成科学的生物概念。例如在“植物的一生”复习课中,复习到开花、传粉这部分内容时,笔者当时的设想是教师展示花的结构图,并且以桃花为例,复习提问学生,回顾花的主要结构,雌蕊和雄蕊各自的结构。学生回答雌蕊包括柱头、花柱和子房,子房里有胚珠,雄蕊包括花药和花丝,花药里有花粉。在磨课时,教研教师一致认为这样复习花的结构已经落入俗套,知识还是以旧的方式呈现,更谈不上知识的拓展和深化,让学生感到学习很疲惫。后来改为教师引导,出示西瓜雄、雌花的图,请学生说出各结构的名称,通过西瓜雄、雌花图的比较,深化理解桃花属于两性花,西瓜花是单性花,由此可知不同花传粉方式的差异。这样使知识在比较中拓展,在深化中理解,再次试讲时发现学生兴趣浓,参与度高,思维也活跃起来。

2.2知识网络在比较中得到梳理

知识网络之所以是“网络”,就是因为它可以把所学的知识有关联地串在一起,有助于对所学内容的宏观掌握,此外还能使学生清晰地认识到知识之间的内在联系,有助于记忆,降低学习难度。知识网络的呈现可以是书面形成,也可以是脑海中构建知识网,这样学生学的东西就可以很快被纳入学生自己的知识体系中了。

构建生物科学知识体系,教师需要比较法。例如在“植物的一生”复习课中,笔者从种子萌发、幼苗生长发育、开花传粉、果实和种子的形成等四方面内容依次进行复习,采取简单回顾的办法。课后就发现这样平铺直叙,知识显得零散,不得要领。在磨课时,教研组教师们认为既然以西瓜的一生作为情境主线,何不采取比较法进行教学呢?教师出示西瓜在不同阶段的图片,组织学生通过比较各阶段的生长特点,并用带箭头的线段连接,整理出植物的生命周期。然后教师再展示各组学生整理出的概念图,通过比较和点评,确定完整的概念图(图2)。这样学生能迅速找到复习入门的途径,激发学生学习兴趣,增加学生学习的主动性,使学生更顺利地梳理知识并系统化。

2.3实验设计在比较中得到完善

探究实验通常是科学家对新事物、新现象进行研究时常用的方法。是在不知道某现象原因的前提下,先对该现象的产生做出合理的假设,然后设计一系列实验来验证假设的过程。其中合理的假设和实验设计往往也是通过不断的比较才确定下来的,因为假设不是瞎猜,设计不是虚设,有价值的假设和实验的设计都是学生在观察和思考甚至讨论作出反复比较后的推测性回答和构想。

比较法是编写教材的一种重要思路,也是探究实验设计的一种科学方法。例如在“植物的一生”复习课中,复习到种子的结构及营养物质时,教师让学生结合已学的知识回顾西瓜种子含有的营养物质的种类。学生回答西瓜种子含有淀粉、脂肪、水和无机盐等营养物质。教师追问:如何设计实验证明西瓜种子含有这些营养物质呢?教师组织学生分组活动,然后展示学生的设计方案:

第一组的方案是种子皮上滴加碘酒验证西瓜种子中含有淀粉,种子放于纸上挤压观察脂肪,放在试管中进行加热看看有无水份,尝尝种子有无咸味验证无机盐。

第二组的方案是将西瓜种子去种皮制成淀粉溶液,加入碘液,观察溶液变色情况,将种子的胚在纸上压挤,观察纸上有无出现液体,烘烤时,试管内壁有没有出现水珠,燃烧后种子是否留下少量的灰。

第三组的方案是首先验证西瓜种子中含有淀粉,烘烤后种子的胚碾细加水制成溶液,加入碘液,观察溶液有没有变蓝色。其次验证含有水,另取种子烘烤后,观察试管内壁有否出现水珠。最后验证含有脂肪,另取种子烘烤后,在纸上压挤,观察纸上有否出现油迹亮点,最后将去油去水的种子尝味道。

第四组的方案……

把各组的实验方案经过比较,从实验设计的好与坏、行与不行、简单与复杂、方便与不方便、可操作与不可操作等角度,由学生们评价各自的优劣。最后师生一致认为下列设计较为科学:①种子烘烤后,观察试管内壁是否出现水珠,证明水是否存在。②烘烤后种子的胚在纸上压挤,观察纸上有否出现油迹亮点,证明脂肪是否存在。③烘烤后种子的胚碾细加水制成溶液,加入碘液,观察溶液有没有变蓝色,证明淀粉是否存在。④观察烘干的种子燃烧后有否留下少量的灰,证明无机盐是否存在。实验设计是一个较为复杂的过程,实验设计都需要理论与实践的比较才能体现出来,因此,教师引导学生对方案进行比较和评价将使实验设计得到完善,也将会提升学生的实验设计能力。

2.4学生思维在比较中得到深化

俄国教育家乌申斯基说过:“比较是一切理解和思维的基础,我们正是通过比较来了解世界上的一切。”显然乌申斯基所强调的是一种思维能力,即比较思维能力。它要求把若干同一属性的现象或人物等进行对照,找出它们之间存在的差异及存在差异的原因,并从比较中归纳出具有实质性或有意义的结论,很显然这又与探究教学的过程和目标相当吻合。

教师运用比较法让学生通过比较分析,发现其内在的特征与联系,不断地锻炼学生的逻辑思维能力。例如在“植物的一生”复习课中,复习到种子萌发条件和基本过程时,教师设问:为什么种子能在熟透开裂的西瓜“肚子”里发芽呢?学生回答这时的种子同时具备种子萌发的三个条件——温度、水份和氧气。教师再追问:炒熟的西瓜子在适宜的条件下能萌发吗?学生回答不能。教师要求学生归纳出种子萌发的自身条件。学生回答胚是完整的并且是活的。这时有一学生站起来说:不同意,胚不一定是完整的种子也可以萌发。他曾经看见妈妈淋黄豆芽时,被虫子蛀了的黄豆都挑出来了,好像这些被虫蛀的都不能出芽,最后他就把妈妈不要的豆子用水浸泡,结果有的也能出芽,这说明种子萌发胚不一定必须是完整的。这时学生们鼓起了掌,显得情绪高涨,可教师却假装不懂地说:那怎么样才是更科学的看法呢?话音刚落,有学生讲:我想种子的胚可能只有破坏到一定程度才能不萌发。此时其他学生都注视着,教师用鼓励的目光看着他,教师追问:同学们赞不赞成他的说法?多数学生表示赞成,教师再追问:那我们想一想胚会是破坏到什么样的种子才能不萌发呀?最后教师展示出开裂的西瓜里发芽的种子和不发芽的种子进行对比,得出胚芽、胚轴、胚根其一损坏不萌发,子叶损坏一部分还可以萌发。

教师创设了学生探究的情境,提供思考交流的机会;创设了质疑的条件,引导学生敢于向教材挑战;通过对蛀虫了的种子和完整的种子其发芽情况的比较,对胚芽、胚轴、胚根、子叶损坏不萌发的比较,让学生的思维发生碰撞,思维活动也很快进入到顿悟阶段。

3.比较法在生物复习中的应用原则

通过比较的方法,教师层层设置问题来引导学生主动地进行探究,既可以为学生的探究提供指导和支持,也可以使学生的思维从被动变为主动,又可以通过适当的练习提升学生的比较思维,这就成为比较法在科学探究中的意义所在。当然,教师在应用比较法时还有几点值得思考。

3.1比较要有指向性

由于比较视角的多样性,比较的内容是异常广泛的,教师可以根据作用目标的不同从不同层面、不同方向做出比较。因此,比较必须要有指向性,即有目的有重点地进行比较。教师在教学过程中要抓住被比较对象最为本质的异同点进行比较,以达到同中求异,异中求同,以避免不管出现什么统统比较一番的做法。

3.2比较要有层次性

层次性是结构的基本特点,系统内部各要素的排列组合方式。在运用比较思维的过程中,教师要结合教学实际,如果不是同一范畴同一标准的内容,则不能比较。同时,在比较的过程中更应引导学生实现举一反兰、知识迁移的目的,培养学生的比较思维能力,使其能自主发现问题、解决问题。

3.3比较要有深刻性

教师应引导学生学会筛选知识点并选择合适的对比方法自行分析比较,从而提高学生的科学研究能力。在采用对比教学法的过程中,不能浅尝辄止,而应层层深入,直到学生充分理解掌握所对比的相关知识。教师在教学过程中不仅要引导学生不仅学会比较,还要鼓励引导学生深入探究其背后的原因,正所谓“学贵有疑,小疑则小进,大疑则大进”。

3.4比较要有兼顾性

基于思维过程的复杂性,在探究教学中教师还应培养学生分析与综合、归纳与演绎的能力,所以,在运用比较法时,还要考虑与归纳法、实验法、类比法、模型法等众多科学方法的结合运用,共同来解决问题,使学生各种思维形式得以训练,以此提升学生的综合能力。

总之,比较法的有效运用,它给学生创造了深入思考、积极联想和生动活泼的学习氛围,有助于培养学生透过事物表象找出本质异同的深层分析探究的能力,有助于训练学生科学的逻辑思维方法,如果能正确合理地运用好比较法,生物教学定将会获得事半功倍的效果。

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