初中生物实验教学方法探究
2024-04-02丁艳
丁艳
初中阶段的生物教学有着非常明显的特点,一是学生面对新颖的学科,有着比较明显的兴趣,特别是对于实验学习,正好符合初中阶段学生的兴趣点;二是初中生物教学局限于课堂中,教师通过画重点背诵的方式让学生记忆生物知识要点,在实验教学上也是直接告诉学生实验经过和结果并要求学生背诵,没有具体到学生的实际操作,影响了学生的学习兴趣。因此,如何有效推进实验教学的开展已经成为初中生物教学研究的重要内容。基于此,本文探讨了初中生物实验教学的相关途径,为实验教学效率的提高提供一定的帮助。
一、当前初中生物实验教学中存在的问题
(一)教师层面:忽视实验教学重要性,教学过程过于功利化
一方面,教师忽视实验教学的重要性,由于初中生物的主要内容仍然以知识性教学为主,实验只占较小的比例,因此教师为了提高学生的生物成绩,大多采用让学生记忆的方式来掌握知识,其中也包括实验部分的教学,教师将实验的过程、每一步实验带来的结果、实验过程中的注意事项等内容都通过直接告诉学生并记忆的方式进行教学,在每次生物考试中学生能够直接搜索相关知识,完成答题。长此以往,在缺乏实验操作教学的情况下,学生仍然能够在生物考试中取得较好的成绩,教师也不再重视实验操作的重要性,初中实验教学就越来越流于形式,不被重视。
另一方面,初中生物实验教学的过程过于功利化,没有将学生放在主体地位。随着教育的不断变革,初中生物教学越来越重视学生实验操作技能的考察,在当前的初中学业水平测试体系中,生物实验技能测试是非常重要的一部分,已经作为生物考试的一部分记入总成绩。在这种背景下,教师不得不开展实验操作教学,培养学生的实验操作能力,但是这一过程完全是为了实验考试,教师对于其中的得分点、失分点进行细致教学,却忽视了对学生思维的引导,实验过程不能体现学生的自我想法,也就是说,学生通过这样的生物实验学习只是掌握了一个实验的流程,至于其中的科学原理、相似实验现象及实验原理的联系等有助于培养学生核心素养的内容并没有得到体现,学生没有从实验学习中发现生物学习的乐趣,没能建立对生物学科的整体认知,生物教学效率受到了很大的影响。
(二)学生层面:不能渗透自己的思考,缺乏探究的主动性
初中学生对于生物实验学习有着很大的兴趣,从生物实验本身来说,这一过程能够让学生有效地探索微观世界,了解生命的奥秘,对学生全面了解生物学科有着积极作用。但是受到应试教育思想以及教师教学方法的影响,学生在进行生物实验操作训练时出现了以下两种情况。
一方面,学生对生物实验有很大的兴趣,总想着自己探索研究,忽视了教师的指导,导致实验过程不正确,实验现象与应产生现象之间有很大的差距,影响了学生对生物知识的准确了解,这部分学生对生物实验只是觉得好玩,即使操作不当,没能有效地完成实验,学生也不去思考其中的错误,不但难以提高自身生物知识水平,而且出现了很多不安全的行为。从某种程度上来说,教师不愿意主动组织生物实验操作教学,很大一部分原因也是学生难以组织,安全隐患较大。
另一方面,部分学生在教师的影响下,认为生物实验学习是为了后续的实验考试,因此在实验操作训练中完全按照教师讲解的内容不断推进,没有融入自己的思考,探究缺乏主动性,导致这部分学生虽然对教材范围内的生物实验比较了解,但是并没有在实验中形成对生物知识更加立体的理解,生物学习思维没能得到开发,核心素养就无法得到提高。总的来说,学生在实验教学中缺乏自己的思考,无法通过实验观察提出自己的问题,也无法在教师的帮助下主动去探究,那么实验教学效果就始终无法得到提高,学生的生物学习兴趣也难以保持。
(三)学校层面:实验设备落后,管理不到位
生物实验教学想要顺利开展,需要有良好的设备作为支撑,保证学生的实验学习能够正常开展。目前,绝大多数初中学校都配有比较完善的生物实验室,用来方便教师进行实验教学设计,但是在教学实践中,却发现了以下两个问题。
一方面,实验室使用频率过低,可以说,实验室使用最频繁的时间只有在临近生物实验中考之前,这就导致实验室内缺乏日常维护,而很多实验器材也因长时间得不到维护失去了其原本的效果,为了保证中考实验训练顺利进行,教师只能赶时间进行维修,这样势必会影响正常使用。无法维修的器材以及过期的药品只能重新购买,既耽誤使用,又造成了很大的浪费。面对这种情况,很多学校的实验室采用封闭式管理,除特定情况外,不对外开放,而器材的采购也仅够满足某一时期使用,导致很多教师想要开展实验教学却无法实现。
另一方面,很多初中学校实验设备更新不够及时,比较落后,已经无法满足教育需要,这一问题在偏远贫困地区尤为突出,在学生本身缺乏知识储备的情况下,实验教学无法发挥开阔学生眼界的重要作用。由此可见,学校对于实验设备的管理不到位以及设备落后等问题,已经成为影响生物实验教学的重要原因。
二、初中生物实验教学的具体方法
(一)加强基础知识教学,确保实验过程准确
为了确保生物实验教学的顺利开展,教师需要重视基础知识的教学,让学生具有一定的实验基础技能,从而更好地推动实验教学的开展。推动生物实验教学正常化,并不是说忽视实验基础知识的教学,想要确保学生在实验过程中的基本安全,就必须加强基础知识的学习,让学生准确掌握实验操作步骤,从而得出正确的实验结论,确保实验过程准确。而生物实验部分基础知识的教学不能与其他内容教学一样,而是要让学生有更加直观的观察与了解,才能够发挥实验教学的作用。
在进行生物实验教学时,教师可以先将所用到的器材拿到教室,一边讲解一边用实物展示,让学生观察,在学生脑海中形成具体的印象,这种有实物辅助的教学方法比教师单调的语言讲解更能激发学生的兴趣。对于一些难以带到教室来的实验器材,教师可以带领学生来到实验室,不要直接让学生进行操作,而是要组织学生先了解实验器材,并带领学生回忆各个实验器材的作用以及正确的使用方法,确保学生准确掌握之后,再对实验过程进行分步讲解,让学生逐步操作,教师时刻关注,保证学生操作安全正确。这种学生能够近距离观察或直接接触到的实验基础知识教学能够更有效地促进学生的掌握,并理解其中的具体内容,针对不同的实验教学采用不同的方法加强学生对基础知识的了解,对实验教学的有序开展具有非常重要的作用。
例如,在讲解“显微镜”这一单元的实验教学时,由于显微镜是初中生物教学中非常基础的实验器材,为了在一开始就为学生奠定良好的基础,教师可以在讲解显微镜的相关知识时,就将显微镜带进课堂,让学生通过近距离观察来认识显微鏡的特点,记忆显微镜的各个组成部分。随后,在学生对显微镜的使用知识有了一定掌握之后,教师就可以将学生带进实验室,让每一位学生都能够具体地使用显微镜。通过前一个阶段的学习,学生已经了解了显微镜的各部分名称,教师就可以让学生在实验室利用已经制好的玻片进行观察,通过实验来明确目镜与物镜各自的长短和倍数之间的关系,具体地掌握调节光圈以及物镜与玻片距离的技巧,为后续显微镜的使用奠定基础。通过实验操作的方法来提高学生对于基础知识的掌握,有效解决了实验教学与基础知识教学之间的矛盾,对于初中实验教学的有效性有着重要作用。
(二)培养学生的观察能力,注重观察习惯的养成
观察与实验是不能分割的,可以说,实验中的每一步都离不开观察,在实验的过程中需要不断观察来了解实验现象,发现实验中的问题,从而一步一步得出结论。在初中生物实验教学中,教师要注重对学生观察能力的培养。
第一,实验之前,教师首先要让学生对实验对象进行细致的观察,为了增进学生对实验对象的了解,教师可以通过视频讲解、口头引导等方法来让学生观察细节,为后续的实验过程打下良好的基础。第二,要随时对实验现象进行观察,并做好观察记录。记录的环节是学生在实验过程中不可缺少的行为,通过记录实验过程中的现象,学生能够自己总结出相应的规律,不断强化对实验的理解,形成自己对实验的理解,从而有针对性地记录自己需要的实验现象和数据,培养良好的观察习惯。第三,教师要指导学生通过整合观察结论来得出实验的最终结果,对于生物实验来说,实验过程中每一个步骤产生的现象都反映着生命的奥秘,因此学生通过观察得出的实验结论是对生命奥秘的揭示,能够帮助学生更好地了解生命,形成对生物学科更广泛更深刻的认识,运用观察总结实验结论,也是实验教学中的重要教学环节。
例如,在进行“观察植物表皮细胞”的实验教学时,主要通过观察洋葱表皮细胞以及绿色植物(菠菜等)表皮细胞来了解其中的不同。在实验开始之前,学生对于植物细胞的认识比较浅显,认为同样都是植物的一种,细胞的结构应该没有太大的差别,有的同学能够通过观察发现绿色植物与洋葱表皮有着颜色上的差别,而生物实验过程就是要让学生来验证观察发现的问题,借助这一问题情境来推动学生进行实验。在实验进行过程中,学生会发现观察两个细胞的步骤存在不同,一个需要用稀碘液,一个不需要稀碘液,通过学习学生了解到,观察洋葱表皮细胞用稀碘液是为了染色,为了让学生更好地掌握这一知识点,教师可以组织学生观察两个洋葱表皮细胞玻片,一个用稀碘液染色,另一个不染色,观察这两个玻片的差别,而学生通过观察能够发现不经过染色的玻片观察不到细胞的具体结构,然后学生将这一观察结论记录下来,作为实验结论的一部分,有助于帮助学生理解知识。而对洋葱表皮细胞与绿色植物细胞的玻片观察对比,学生能够发现绿色植物细胞中含有洋葱表皮细胞中不具备的结构,通过联系知识学生能够明白绿色植物细胞中的叶绿体正是让植物呈现绿色的原因。通过全面的实验观察与记录,学生有效培养了实验技能,注重实验细节,掌握了相关知识,促进了学生对生物学科微观认知的形成。
(三)注重实验问题引导,引导学生合理探究
实验教学并不只是单纯的技能训练,更是为了培养学生的实验素养,提高学生的科学探究能力。对于初中生物教师来说,开展生物实验教学不能仅仅为了提高学生的生物中考成绩,也要尽可能地培养学生的生物探究兴趣,让探究成为学生在生物学习中的习惯,这样才能够切实提高学生素养,促进学生对生物知识的掌握。对此,教师要重视实验过程的创新,以教材中的实验内容作为基础,引导学生探究,在问题情境下让学生提出自己在实验中发现的新的问题,教师将有探究意义的问题在班内进行讨论,寻求解决的方法,以此来培养学生的提问意识和自主探究能力。
在这一过程中教师需要注意,由于学生的探究性实验在教材中很难有配套的实验操作步骤,因此教师要注重引导,问题的提出要与本堂课的教学内容有相似之处,能够帮助学生在学习课堂知识的情况下进行一定的扩展,同时充分利用学生小组的作用,共同制定实验方法,教师进行审核,在保证实验步骤安全的情况下让学生进行操作,得出相关结论,发挥学生的主体作用。
例如,在进行“有机物的认识”这一实验中,学生通过各种实验方法来证明了植物中淀粉、蛋白质、脂肪等有机物的存在,而在实验中学生用到的植物是有限的,如面粉、花生等,这时候学生就会想到,除了实验中的常用植物之外,其他植物中又含有哪些有机物呢?这时候教师就可以让学生根据之前的实验经过,在问题背景下做出相关假设,教师选取比较有代表性的假设来让学生设计实验进行证明,例如,证明有机物脂肪所使用的主要植物是花生种子,而学生会想到除了花生之外与此类似的各种坚果是不是也含有丰富的脂肪?这一实验比较简单,且不具有危险性,教师可以让学生分小组,回家后找到核桃、杏仁等进行类似的实验,并记录实验的现象,分析结果,得出结论,第二天在小组内交流汇总,并在课堂上进行总结。这样的探究性实验让生物实验学习走出了实验室,走进了学生生活,有效地增强了学生的探究意识,提高了学生的探究能力。
三、结语
初中生物实验学习方法是初中生命科学教育的重要组成部分,可以培养学生的科学素养、实践能力和创新思维能力,对于学生未来的发展有着重要的作用。本文通过探讨观察能力、归纳总结能力、实践操作技能和创新思维能力的培养方法,为初中生物实验学习提供了有价值的思路和方法。希望这些方法能够对初中生命科学教育的改革和提高提供一些有益的参考。