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初中生物学经典实验的探索与实践

2016-10-19钱丹香

江苏教育研究 2016年20期
关键词:生物学教材实验

钱丹香

生物学实验作为课堂教学的一部分,对于学生理解课堂知识有着非常重要的意义。生物学实验的趣味性和多样性能够培养学生学习生物学、探究生物学的兴趣,能够锻炼学生的动手能力和解决问题的能力,通过实验更能加深对理论知识的理解和掌握。

一、初中生物学教材经典实验运用的分析

纵观整个苏科版初中生物学教材实验,无外乎教师演示实验和学生分组实验两大类,但不管是谁做实验,对实验的把握都应主要从以下几个方面进行:

1.生物学实验的选材

生物学实验的开展中,实验的材料以及工具的选择都是非常重要的,因为它直接影响到实验的效果,实验选材上要注重科学性和合理性。当然,还要注意经济性,很多材料可以通过其他材料的替换或者改良,同样也可以达到实验的效果。比如说,在观察叶片结构的实验中,可选择的实验材料是非常多的,只要厚薄软硬适中,方便操作和制作徒手切片,能顺利观察到叶片的各种结构就可以,所以这就给了师生非常好的教学机会,我们可以尝试让学生搜集实验材料,在实验过程中不仅观察到叶片结构,还能比较不同叶片结构的细微区别。再比如说,观察植物细胞的失水和吸水实验中我们一般都是采用洋葱的紫色外表皮,但是外表皮对学生来说不容易撕取,所以我们可以将洋葱放在太阳下晒两天,将它的内表皮晒紫,用内表皮做实验不仅效果好而且容易操作。再比如说,做植物叶片的蒸腾作用的实验,实验组要涂凡士林遮住气孔,但是如果让学生在家自己操作的话,也可以用尿素霜晒干一点充当凡士林,同样可以达到遮住气孔的目的。当然,通过这样的实验过程,学生收获的不仅是实验结果,更是对实验材料搜集能力和选择能力的一种很好的培养,真正发挥了学生的主动性,节省了教师的实验准备时间,实现了教学的双赢。而且对实验材料的替换,也使实验少了很多限制,减少了时间和成本的浪费。

2.实验前期工作的准备

在这个环节中,教师和学生都需要做好自身的相关准备,这是因为实验的成功和实验的前期准备工作是密不可分的。对于教师来说就需要根据教学的目的设计好实验的步骤、过程以及注意事项等,同时还要对相关问题进行引导,使得实验进行有一定的秩序,不至于出现混乱的状态。对于学生来说,必须对教材实验进行预习,知道实验需要的各种材料、进行的步骤以及实验的目的。比如在进行微生物学习过程中,教师就要联系身边比较常见的一些现象,把它们作为切入点,给学生设置相关的问题,引导学生思考,并到食用菌种的种植场参观,对其形成初步认识,为实验的开展做准备。比如在做探究酒精对水蚤心率的影响实验中,可以让学生进行水蚤的采集和培养,通过上网查找相关资料,对实验有初步的认识。甚至在此过程中提出新问题,总结经验,对实验进行再探究。再比如说在探究植物细胞的失水和吸水实验中,让学生在天气晴朗的时候充分晒好洋葱,为实验的成功做好充分的准备。在这一点上,我觉得很多老师都能做得很好,比如我有次听了一节张家港梁丰中学蔡萍老师的课——绿色植物与生物圈中的碳—氧平衡。这是一堂以实验为主的课,由于光合作用需要一定的时间且受到多种因素的影响,蔡老师在课前准备了强光源,这使得学生的光合作用时间大大缩短,实验现象也更加明显,教学效果也相当好。所以说在这个环节中师生对实验前期的准备工作越充分则越能够保证实验的顺利和成功,同时通过前期准备工作可以调动学生的积极性,让他们自己思考操作,培养他们的动手能力和搜集资料的能力。

3.生物学实验过程的开展

学生在实验过程中的组合多种多样,有时候是个人,有时候是小组合作,主要根据实验需要而定。我们知道在一个实验的过程中会出现很多的问题和意想不到的困难,这就需要学生有团队合作的精神和能力,在实验过程中不仅培养学生自主动手的能力,更要注重培养他们的协助能力和应对突发情况的能力。教师在带领学生做实验的过程中更注重学生多种能力的培养,并非是为了实验而实验,而是让学生在做实验的过程中收获知识,学会学习。比如在做验证食物中含有能量的实验时,我们就可以让学生以小组的形式来完成,可以安排四人一小组,其中一人负责装置的组装,一人负责食物的燃烧,一人负责读数,包括起始和终止的温度计读数,最后一人负责记录和发言。只有以团队的形式才能使实验有条不紊地进行,不至于手忙脚乱,才能保证实验顺利而准确地进行,减少实验误差。

在实验过程中,教师还应引导和鼓励学生进行实验改良和创新,培养学生的创造性思维能力。例如,在绿色植物与生物圈的碳氧平衡中对于氧气的收集装置,学生就会有很多的灵感和想法。可以借用书本的排水集气法,也可以将装置简化,利用生活中的普通塑料瓶制成简易光合装置,上端留出气室收集氧气,方便又实用。还有同学想到用医用滴管控制器来控制气体的进出,实现装置的密封。再比如在人体的神经调节这一节中,为了加深学生对神经元的结构认识,我们要鼓励学生动手做神经元模型,有的学生想到用橡皮泥捏出神经元的细胞体和髓鞘,用五颜六色的橡皮泥捏出其中的不同结构,用电线里的铜丝模拟神经末梢。当然,在制作过程中,使用什么样的手法,用到什么样的工具,这些都需要学生发挥聪明才智,充分锻炼了他们的动手能力。在实验过程中培养的这种永无止境的创新精神是学生最宝贵的能力和财富。

4.实验结果的分析与讨论

任何实验在实验结束之后,我们都会对实验的结果进行相关的分析和讨论,这部分内容非常繁多,而且实验意外性情况也频频发生,因此互动交流有一定的难度。很多时候我们需要对学生做的实验结果与教材上的实验结果进行对比分析,并帮助学生找出差异所在,由于出现差异的情况会有很多,这就需要大家对相关实验结果进行分析与评价,通过这个教学环节,可以培养学生对实验结果的分析评价能力、交流能力以及语言表达能力,使他们具备未来生物学人才所必须具备的各种综合素质。比如说在验证食物中含有能量的实验中,通过每个小组对不同食物的燃烧所释放的热量的测量和记录数据分析,可以得出食物中含有能量,且不同的食物含有的能量不同,但是在对最终数据的讨论和交流中就有同学会发现就算是同种等质量食物,不同的小组做出来的数据也是不一定相同的,实验误差在所难免。那么如何减少误差,在实验过程中有哪些需要注意的细节方面,这些都是对实验结果分析和讨论才能解决的问题,也是这个环节的真正意义所在。endprint

5.实验的反思与总结

每次实验课上完后,教师都应带领学生对此次实验的各个环节进行分析总结,并将学生在实验活动中的表现做详细评价。因为这不单单是将实验与教材中的知识相联系起来,同时也是对实验总结进行一定的提升,通过指正学生在实验过程中的不足之处,进而帮助学生提高他们的实验能力,在无形之中将生物学这门学科的相关理念传递给学生,培养他们的生物学素养。

二、对初中生物学教材经典实验的教学建议

在对初中生物学教材经典实验的运用过程中我们发现,学生的态度不再是应付的状态,而是发生了很大的转变。实验教学可以有效地提高和激发学生的学习积极性和主动性,对生物学科学素养的提高也有一定帮助。但是,在有些方面还有需要不断改进的地方,具体有以下几点:

1.课程资源的开发

进行生物学实验的过程中,我们需要注重学生兴趣的培养,因此可以多选择那些学生感兴趣和贴近学生生活的实验,这样能够帮助学生解决一些实际生活中遇到的问题。生物学教材中经典实验的改良不在于数量的多少,而应更多注重质量。有时候往往因为数量过多,很多学生就会产生厌烦心理,给学生带来一定的实验负担,因此这就需要在课程资源开发上多注重质量。同时,教师要改变原有的教学理念,教材上的实验不再单纯作为一项硬性指标,而是将它作为一项参考实例,由它引出其他问题的思考,教会学生包含如何测量、分析等在内的各种实验技能,着重于培养学生的综合素质。

2.小组合作活动

在进行生物学实验的过程中,会让学生以各种小组形式进行实验,那么对于如何划分小组以及小组内的分工和评价工作就显得非常重要了。往往需要我们在划分小组的时候根据实验的要求,按照学生的性别、特长等进行划分,实现他们之间的互补,在小组内设置各种职责,明确每位同学的任务,可以保障实验有序进行。在这个过程中,教师要设计与实验相关的问题,与学生之间形成互动,并对学生的表现做出相应的评价,使学生意识到自己做得不足的地方,从而使自己在获得知识的同时,还可以增加自己的综合能力。

3.对实验本身教学价值的关注

在组织实验的过程中都应充分认识和发掘实验本身的教学价值。实验作为一种有效的教学手段,能激发学生的学习兴趣,强化科学探究的意识,促使学生转变学习方式,掌握科学的探究方法,培养学生的观察能力、思维能力和自学能力,特别是培养学生的创新能力和实践能力。总之通过实验教学要达到建构知识并培养能力的目标。

4.对实验的整体性认识

实验已成为生物教学中不可或缺的一部分,它已然是自然科学教学的有机组成部分,所以我们要对实验有一个整体性的认识。在实验操作中感受知识,加深对知识的理解,使知识点形象化,同时在构建知识概念中灌输实验的理念,用实验说话,用实践说话。在组织实验的过程中,要整体上把握好实验的三原则:对照组原则、单一变量原则和等量原则。例如:在讲到血管这一节中的动脉、静脉和毛细血管的区别时,可以让学生发挥聪明才智制作血管模型。有的学生就想到用吸管里面放红墨水,由于吸管比较细,红墨水比较少,这样就形成了血细胞单行通过的效果,用来模拟毛细血管效果非常好。通过这样的课堂内外实验活动,使学生对知识的把握更加牢固。

5.对学生学习技能的指导

实验的开展对学生学习技能的培养和提高是非常有益的,这也是我们实验教学的目标之一。例如收集资料和分析资料的能力,测量和调查的能力,提出问题的能力,提出多样探究方法的能力,探究资料的归纳整理的能力,对新问题的再探究能力,模拟实验的能力,探究实验计划制订的能力,定量观察和定性观察的结合能力,探究计划的修订完善能力,数据的分析能力,调查结论的验证能力等。用这些技能实施实验的过程中,也在不断地完善和提高这些技能。因此,我们在实验过程中要创造条件加强对学生学习技能的培养,使学生爱学,会学,提高他们的综合素质。

初中生物学教材中经典实验的运用与改良,打破了原有生物教学的模式,不但有利于提高学生的学习能力,同时还培养了学生的实践能力和创新能力,在学生之间营造了互相帮助、团结合作的氛围,从而促进了学生各方面的成长,培养了学生的生物学素养。这也是新时期生物学教学改革中提出的要求。

参考文献:

[1]吕海霞.案例教学在初中生物教学中的应用[D].内蒙古师范大学,2008.18-19.

[2]雷佩红.初中生物探究式教学探索与实践[D].湖南师范大学,2013.31-33.

[3]刘颖.初中生物苏科版教材中DIY实验例谈[J].文理导航(中旬),2015,(06):61.endprint

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