摘要:實驗教學是初中生物學科教學的組成部分,是培養學生實踐、創新能力及提高生物科學素養的重要途徑。然而,目前很多實驗由于實驗材料選擇不當、實驗方法不夠合理、實驗教學的組織管理不夠到位,使得初中生物實驗教學多年來始終在低效的水平上徘徊。經過我們對初中生物實驗教學方法的積極改進,大膽創新,現已提高了生物實驗教學的有效性。
關鍵詞:初中生物;實驗教學;方法探究
【中圖分類號】G633.91
實驗教學是初中生物學科教學的組成部分,是培養學生實踐、創新能力及提高生物科學素養的重要途徑。隨著教育思想的轉變和新課程改革的展開,為整體推進素質教育,全面提高國民素質和民族創新能力,必須改進生物實驗教學,培養學生的實踐能力和科學態度。下面結合教學實踐談談改進生物實驗教學的思路。
一、改進實驗教學模式
以往的實驗教學的模式是學生模仿教師的演示或課本上的步驟按部就班地操作。實驗結束后,教師提出一些類似的問題讓學生思考,學生實驗似乎得到了預期的效果。但實驗材料是如何選擇的,實驗為何這樣設計等,學生沒時間也沒機會去思考、討論,對學生科學方法、創新精神和實踐能力的培養沒有體現在實驗過程中。因此,必須改革傳統的實驗教學模式。
以課本中學生實驗為載體,深入分析實驗設計思想,進行科學方法訓練,不僅要讓學生動手做,更要讓學生思考為什么這樣做。在實驗前應引導學生從以下幾方面分析:該實驗的目標是什么?教材選用了什么試驗材料?其他材料可替代嗎?教材是如何設計該實驗的?為何這樣設計?有無其他方法?可以怎樣改進?通過這樣的分析、思考,學生就理解了科學研究的方法和實驗設計的基本原則。這樣的實驗操作就不是機械模仿,而是有目的地動手和動腦結合的過程。實驗結束后,再組織學生討論實驗現象以及根據實驗現象可以做出什么結論、如何驗證等等,使科學方法的訓練始終貫穿于各實驗課的教學之中。
二、開發實驗教學資源
積極開發和有效利用課程資源是生物新課程實施的重要保障,實驗教學是生物課程改革的重要環節,也是落實課程目標,全面提高學生科學素養的重要途徑。首先,針對教材內容補充實驗。現行初中生物教材中有許多知識內容由于沒有適當的實驗而使學生的學習感到困難,設計補充一些實驗可降低難度,加深學生對某些知識理解。其次,針對疑難實驗加以改進。例如:對某些生物實驗條件不易控制,或存在某種干擾而無法演示;實驗效果不佳;實驗所需時間太長;實驗時動態變化太快或太慢無法及時看到實驗過程,可以通過多媒體技術進行情景創設,實驗過程的模擬,實驗現象的動態分析。另外,重視小實驗的開發。生物教學中有許多課外小實驗、小制作,如果教師引導得當,學生主動去做會獲得意想不到的效果;這些課外小實驗、小制作既具有器材簡單易得、現象明顯、節約、安全等優點,又具有良好的教學功能和教學效果,是當今實驗教學改革的重要方向(例如:制作動植物細胞模型等),新課程標準強調生物實驗的探究活動,要求為學生創造動手做實驗的機會。因此,生物教師和實驗室人員應結合教材內容因地制宜地積極開發生物教學中的課外小實驗、小制作。
三、鼓勵學生自行設計實驗
鼓勵學生自行設計實驗,可以促使學生對實驗材料的選擇、實驗假設,實驗設計和得出結論等科學研究的一般方法的理解和應用。如在“觀察唾液淀粉酶對淀粉的消化作用”的實驗中,教材設計了清水和唾液的相互對照,學生“照方抓藥”,不難看到明顯的實驗現象。但在實驗中,學生常常忽視對照原則:即兩支試管中糨糊的量完全相等,一支試管中加入清水的量和另一支試管中加入的唾液的量完全相等。加入的時間完全相同;同時堵住試管口,輕輕振蕩,兩試管同時各滴人兩滴碘液,觀察比較哪支試管里的糨糊變色。事實上,有的學生用相互對照的兩支試管做這個實驗,實驗不同步,甚至先后做,液體的總量不等,甚至相差一倍;表面上也觀察到明顯的實驗現象,實際上這樣操作既缺乏嚴謹的科學態度,又沒有確保兩支試管中除一支試管中是清水,另一支試管中是唾液”這一因素外,其他因素完全相同。因此作出的實驗結論是不科學的。教學實踐表明,此實驗若改為學生自行設計的實驗,學生在操作時“心中有數”,實驗操作就更科掌嚴謹了。“探究種子的成分”、“探究根是否具有向地生長的特性”、“綠葉在光下制造淀粉”等實驗都可改為學生自行設計的實驗。
四、加強生物實驗教學與信息技術整合
現代信息技術的快速發展和網絡技術的廣泛應用給生物實驗教學帶來了深刻的變革,生物教師應創造條件,加強生物實驗教學與信息技術的整合。首先,重視將信息技術應用到生物實驗室,加快生物實驗軟件和實驗教學多媒體課件的開發。多媒體課件具有表現力強、交互性好、信息量大等優點,有利于創設形象、生動的生物實驗教學情景,模擬那些復雜或不安全的實驗過程,激發學生的實驗探究興趣。其次,要抓好生物實驗教學的網絡資源建設。教師應當積極參與本校校園網的建設,不斷補充生物實驗教學研究最新成果的有關信息,豐富校園網上的生物實驗教學資源,為學生創設基于網絡下的自主學習環境,讓學生學會獨立學習和合作學習。
五、創造寬松和諧的實驗氛圍
在學生理解了實驗的基本原理和實驗設計的基本思路后,教師不必對學生管手管腳。應放手讓學生自己去試驗、嘗試,教師是指導者,指導學生的實驗,解答學生在實驗中遇到的困惑;而不是監督者,監督學生是否講話,是否按規定的步驟操作,是否損壞了東西等。在實驗教學中只有給學生適度的自由,給他們動腦思考、動手嘗試、相互討論的機會,創造一種寬松和諧的實驗氛圍,才有利于學生的思考、創新。如在“探究種子的成分”的實驗中,用燃燒匙探究種子含有無機鹽。實驗過程中,有學生提出該實驗用自制的一個燃燒絲也能代替燃燒匙進行此實驗,經過實驗成功了,說明學生具有創新思想。我及時肯定了學生的想法,布置每人自制一燃燒絲,學生們以后做此實驗時既時間短又速度快,提高了學習效率。這樣做可以培養學生理論聯系實際的能力,提高學生學習生物實驗的興趣。
科學素養的培養成為21世紀中學生生物教育的主要目標,實驗教學是實踐這一目標的重要環節,我們的實驗教學只有與時俱進,才能適應新世紀人才培養的要求。