通過生物實驗提高學生的科學素養(yǎng)

生物新課程改革要求生物教師通過教學不斷提高學生的生物科學素養(yǎng)。學生的生物科學素養(yǎng)主要包括:生物學基礎知識、科學探究方法與技能、科學態(tài)度和世界觀等。初中生物知識比較貼近生活，教材中安排了一些與生活緊密相連的小實驗。這些實驗一般比較簡單，多數(shù)可以讓學生自己動手做，通過親手實驗，學生的科學素養(yǎng)會得到很大的提高。

比如，蘇科版七年級上冊第83頁植物的吸水實驗。課前，我已經(jīng)布置大家回去自己做了。所以，展示實驗的那天，一上課同學們就比較興奮，課桌上擺著他們帶來的瓶瓶罐罐，看來他們已經(jīng)準備好了。我作了簡單的引導，然后讓他們分組討論，并要求每組通過討論推出一個最好的實驗向全班同學展示。七八分鐘后，同學們討論結束了。第一組的胡秋站起來說:“我用大小不同的兩個碗做的實驗。大碗里放半碗鹽水，小碗里放半碗清水，然后將大小相同的兩根蘿卜條分別放進兩個碗里。在我們組里我的實驗現(xiàn)象最明顯，大碗中的蘿卜條變得皺縮了，非常軟，說明它失水了，小碗中的蘿卜條非常硬挺，里面出充滿了水分，說明它吸水了。”第二組的陳然站起來說:“我和胡秋的實驗過程相似，但我用的是完全相同的兩只塑料瓶，方便攜帶。”第三組的高平接著說:“我用的是完全相同的兩只玻璃杯，切了四塊大小完全相同的蘿卜條，每只玻璃杯中放兩塊。剛才我們用手捏了捏蘿卜條，發(fā)現(xiàn)泡在鹽水中的變軟了，泡在清水中的變得更硬了。”第四組的劉楠說:“我用的也是兩只相同的玻璃杯，實驗結果和第三組一樣，不過我的每只玻璃杯里只有一塊蘿卜條。”四組展示結束后，我首先帶領大家通過分析得出了實驗結論:植物吸水還是失水與外界溶液的濃度有關。然后大家又將四個小組的實驗進行綜合比較，同學們積極思考，踴躍發(fā)言，最后總結出了這樣幾點:(1)胡秋的實驗現(xiàn)象最明顯，但容器的大小不同是明顯的缺點。(2)陳然的塑料瓶容易攜帶，但是放進去的蘿卜條不容易取出來，不能真切地感受到蘿卜條的變化。(3)高平的每只玻璃杯里有兩塊蘿卜條，避免了實驗的偶然性，這一點值得其他同學學習，不過要是放四五塊就更好了。(4)大家有一個共同的缺點:沒有給各組實驗編號。(5)實驗設想:如果做三組實驗，1號用清水，2號放兩勺鹽，3號放四勺鹽，2、3中的蘿卜條變化一樣嗎?接著，我引導大家進一步提高了認識:科學探究一般要設計對照實驗;對照實驗只能有一個變量。通過這看似簡單的一個小實驗，同學們不僅掌握了實驗原理，而且學會了思考，提高了動手能力和總結表達能力，懂得了科學研究的嚴謹性，更可貴的是，有些同學還提出了實驗設想，這些不正是科學素養(yǎng)提高的表現(xiàn)嗎?

再如，七年級上冊第94頁有這樣一個實驗:取一些新鮮的黃豆芽，將它們平均分為兩份，分別放在兩個燒杯里，保證一定的水分和溫度。將一個燒杯放在光下，另一個用黑色塑料袋罩起來。每天觀察記錄，比較兩個燒杯里的黃豆芽生長狀況有什么差異，分析差異產(chǎn)生的原因。學習這一部分內容時已經(jīng)到了十一月份，當?shù)貧鉁匾呀?jīng)降到10攝氏度以下了，這個實驗很可能做不成功。(我們是農村中學，多數(shù)同學的家里都沒有空調，而10攝氏度以下的溫度是不適于豆芽生長的。)但我沒有把這一點說破，因為同學們對這個實驗的興趣很大，所以我仍然布置大家回家自己做。展示實驗的那天，同學們沒有了往日的興奮，因為實驗都失敗了，兩個容器中的豆芽生長情況都不好，許多豆芽已經(jīng)萎縮甚至豆瓣已經(jīng)掉了。看著大家失望的神情，我沒有講話，而是微笑著將自己的實驗展示在講臺上。“啊，老師的實驗也失敗了。”同學們發(fā)出了驚嘆。“是的，老師的實驗和大家的一樣也失敗了。”我接過話頭，“那么，現(xiàn)在請大家再仔細閱讀課本中的說明，找出失敗的原因。”經(jīng)過閱讀分析和聯(lián)系實際，同學們自己推測出了實驗失敗的原因:環(huán)境溫度太低。“這個推測到底對不對，能不能想辦法驗證?”我順勢提出了這個問題。同學們熱烈討論起來，最后決定等下學期“五一”假期后再重新做這個實驗。課后我想，也許到下學期同學們早已把這件事忘記了。然而讓我沒想到的是，第二學期“五一”假剛過，幾個同學就找到我，問我豆芽實驗什么時候做。我心中暗喜，看來同學們對生物知識的興趣是挺大的。于是我和同學們又重新做了這個實驗。這次的實驗大家做得很成功，大約經(jīng)過兩天，見光的黃豆芽的豆瓣變成了濃綠色，原來白嫩細長的芽也泛起了綠色，有的豆瓣間還長出了兩片小小的綠茸茸的幼葉，不見光的黃豆芽的豆瓣仍是嫩黃色，和原來相比沒有明顯的變化。前后兩次實驗的對照，驗證了同學們上學期的推測是正確的，通過這一次成功的對照實驗，大家知道了綠色植物的生長離不開光照，只有在有光的條件下葉綠素才能形成。通過自己的實驗驗證的這些科學結論，同學們接受起來特別容易，所以這部分內容大家學習得輕松愉快。但我覺得，這次實驗的意義還不僅僅體現(xiàn)在同學們對這些基礎知識的掌握上。大家第一次實驗失敗后，沒有盲目地下個結論就算完事，而是想到了再次通過實驗來驗證自己的推測，這無形中培養(yǎng)了同學們嚴謹認真的科學素養(yǎng)。第二次實驗與第一次相隔了幾個月時間，同學們不僅沒有忘記，而且興趣絲毫未減，這又培養(yǎng)了大家持之以恒、堅持不懈的科學研究態(tài)度。

生物是以實驗為基礎的學科，但在農村中學，實驗一直是一個難題。教材中安排的一些較為復雜的實驗，演示已經(jīng)很困難，更別說分組完成了(受到器材等條件的限制)，所以農村中學的學生對實驗知識的掌握不是很好，而親自動手做實驗的機會更是少之又少。因此，一提到實驗，農村中學的生物教師就會皺眉頭，通過實驗提高學生的科學素養(yǎng)好像更不可能。不過，近幾年的工作經(jīng)歷證明，一些簡單易做的小實驗正好可以為農村的孩子補上這一課。除了上述的例子外，還有蚯蚓的觀察、鳥卵的觀察、食物營養(yǎng)成分的鑒定等。這些實驗貼近生活，易于操作，同學們可以親自動手做，在實驗操作中，他們獲得了科學知識，體驗到了成功的快樂，懂得了科學研究的嚴謹性，提高了自己的生物科學素養(yǎng)。所以，我覺得，農村中學的生物教師，應該帶領學生動起手來，完成教材中簡單易做的實驗，這些看似簡單的實驗，會大大提高學生的生物科學素養(yǎng)。