【摘 要】 生物實驗教學是培養學生科學素養的一條重要途徑。在推進素質教育的今天,我們要加快教學改革步伐,改革傳統的教學方式,提高教學的有效性,使他們能夠在探究學習能力和解決問題能力等方面有更好的發展,能夠在個人品質、科學素養和創新意識等方面不斷得到提高,以適應現代知識經濟社會對人才的要求。教育既是一門學問,又是一門藝術。教育沒有最高境界,它是一條沒有終點的道路。
【關 鍵 詞】 生物實驗教學;有效性;方法
現階段生物實驗教學還是以傳統常規教學方法為主,有效性不高,不利于學生創新思維的發展,不利于學生實驗能力、探索能力的提高。生物實驗教學是培養學生探究能力的一條重要途徑,要發揮學生的積極性和主動性,大膽讓學生動手操作,讓學生通過大膽地探索和思維而獲得結論。因此,我們必須努力加強和改進實驗教學,提高生物實驗教學的有效性。
一、實驗教學中的有效備課
(一)備教材
在進行每一節實驗課前,教師首先應認真學習教學大綱、鉆研教材,明確實驗的目的、內容、重點、難點,設計好教案和實驗流程,精心設計和安排好實驗課的具體步驟,帶領學生準備好實驗用的儀器、藥品、材料,保證實驗課的順利進行,另外,準備好實驗課所需要的掛圖、標本、幻燈片等輔助教具。
【教學案例】 “觀察雞卵的結構” 目的應該放在觀察卵的結構上,而不是學生練習解剖上,所以實驗課上必須控制好學生解剖卵的操作時間,不能耽誤學生觀察卵的結構。針對這一點,在做這個實驗前,我就發動學生在家先進行練習,因為家家都有雞蛋,這樣不用擔心敲蛋失敗耽誤時間,這樣,實驗課上可以留更多的時間讓學生來觀察雞卵的結構。結果學生們做得都很不錯,實驗效果很好。
(二)備學生
在學生上實驗課前,教師應對實驗至少要操作一遍,對于在實驗過程中哪些地方容易出現錯誤要做到心中有數,對學生的各種實驗現象要有預見性,并能幫助學生正確分析、合理解釋。充分關注學生的潛在性、主動性和差異性,我們學校用的是集體備課,能很好地發掘和利用課程資源。
(三)設計最好方法
進行科學的教學設計,通過科學的方法進行實驗訓練,提高實驗課的教學質量,培養學生多方面的能力和科學素質。對于演示和驗證性實驗一般用同步教學法,即教師邊講解、示范,學生邊做,這樣,學生更易于掌握和接受;在探究性實驗中則可先介紹一種常規方法,鼓勵學生設計更好的方法并一起探討好壞。
(四)轉變觀念,樹立與新課程相適應的教學觀
在備課或進行教學設計時,可以對教材進行處理,考慮給學生以更多的動手實驗機會,如變演示實驗為學生實驗,增加探索性實驗,增加學生設計實驗等,讓學生以濃厚的興趣和飽滿的學習熱情參與實驗活動,激發學生自主探究實驗的興趣和動機。
【教學案例】 在做“觀察雞卵的結構”的實驗時,我在桌上放了放大鏡、鑷子、培養皿等實驗用具,引導學生自己小結出觀察雞卵的卵殼時的步驟:用手感知堅硬度,用放大鏡看透氣度,用鑷子后端將蛋殼鈍端輕輕敲出裂痕,剝開外殼對照雞蛋的結構圖觀察卵殼膜、氣室,擴大蛋殼的破口,使蛋殼內的物質倒入培養皿內,對照圖觀察卵白、卵黃、卵黃膜、系帶、胚盤。在學生觀察時給出這些問題:卵殼有何特點?起到什么作用?卵殼膜緊貼著卵殼,形成一個空腔,起到什么作用?鳥卵的系帶起到什么作用?胚盤具有什么功能?啟發學生總結雞卵各結構的功能。讓學生帶著問題從觀察中找答案。這樣既調動了學生興趣,激發了學習的熱情,同時又培養了學生的學習能力。這樣,學生在學習知識的同時,也學會了思考,提高了思維能力和自學能力,掌握了學習方法。
二、實驗教學中的有效上課
(一)替代法的實驗教學
普九以后,各級政府沒有建立義務教育階段教育技術裝備的更新保障機制,實際投入的裝備經費很少,致使學校的實驗儀器、藥品等短缺,不能保證實驗教學之需替代法克服實驗經費差缺、藥品或器材差缺的困難[1],培養學生的觀察和動手能力。如“觀察種子的結構”用的種子,“觀察雞卵的結構”時用的雞蛋,“研究細胞大小與物質擴散的關系”改用的三塊邊長是1cm、2cm、3cm的馬鈴薯塊,“解剖觀察雞翅”改用的番茄……這些對學校來說,每次要準備14、15個班的材料,開資確實很大,但對于4個人為一小組的學生,每次一組出一份材料帶回學校是很容易的。在每次實驗前一天,叫學生準備好并交到老師處登記(利用學校德育量化管理加分),學生參與的積極性很高,這樣也解決了實驗材料的問題。
【教學案例】 “器官構成完整的植物體”一節時,課前先讓學生分組準備不同植物的根、莖、葉、花、果實、種子等材料(因為是學生自己準備的材料,所以五花八門的植物讓學生大開眼界,有的植物學生說不出名,有的植物器官學生搞不清它們是根還是莖、是花還是葉,所以求知欲特強),上課時先讓學生觀察自備的植物,并說出各器官名稱,然后解剖觀察,教師巡視指導,學生分組回答各器官的不同組織及功能,對于學生分不清的植物統一拿到講臺上展示并分析結構特點、功能,學生從中得出結論。通過這樣的觀察實驗,激發了學生的學習興趣,自然而然地接受了植物體的構成層次:細胞→組織→器官→植物體,也自然地接受了書本以外的知識。
(二)問題法的實驗教學
問題教學是指在教學過程中,教師通過有目的地提出系列的不同類型的問題和任務,引導學生主動發現、積極探索、實踐體驗、解決問題,以便深層理解并掌握和運用基本知識,有效地解決問題,實現從能力到人格的事例發展,成為具有創造精神的學習者的一種教學模式[2]。
【教學案例】 探究性實驗“淀粉在口腔內的消化”。通過設問的方式設計這節課,可以讓學生在思考過程中明白他們所在做工作每一步的具體含義,不僅更加有的放矢,并且在這個過程中,他們的能力也會受到有益的訓練。
基本過程:
1. 親身體驗感悟。口嚼饅頭,談感受。提問:你認為饅頭在口腔內有哪些因素參與消化?
2. “我感興趣的問題”。學生參與口嚼饅頭的體驗,提出感興趣的問題,選擇三個有代表性的題目。
(1)舌的攪拌對淀粉的消化有影響嗎?
(2)牙齒的研磨對淀粉的消化有影響嗎?
(3)唾液對淀粉的消化有影響嗎?
3. 整理以前學過的知識,師生一起歸納出設計實驗前已經學習到的、確定的信息。
(1)饅頭的主要成分是淀粉;
(2)淀粉是沒有甜味的;
(3)淀粉能分解成麥芽糖,麥芽糖是有甜味的;
(4)淀粉遇碘會變藍,而麥芽糖則不會。
4. 自己提的問題自己做主。以小組為單位在上面三個問題中,確定要進行設計的首要問題。最后全班以舉手投票的方式確定第一個要進行設計的問題。
5. 我該如何做:根據已有知識對相應的問題作出假設后,學生以小組為單位進行探究設計。此時,教師要給予恰當的提示。這個實驗方案應該包括:
(1)“我們小組要解決什么問題?”
(2)“我們決定用什么方法?依據是什么?”
(3)“按照我們的設計可能會出現什么結果?這個結果說明的問題是什么?”
6. 接受考驗:設計過程完畢后,各小組以畫簡略圖的方式再現其設計方案,其他組學生通過質疑使設計方案完善化。
7. 舉一反三:通過上述非常詳盡的討論,相信學生對設計方案會有更進一步的認識,此時再將另外要探究的兩個問題提出,讓學生按同樣的方式進行討論、設計。
8. 做好充分準備后,走進實驗室,讓學生有目的地進行實驗操作。
本案例所運用的系列設問的方式可以應用于初中生物提供的各種探究訓練的欄目,除此之外,對于解決一些難點問題也非常有效的。最明顯的效果是可以避免學生學死知識的弊端,凝聚學生的注意力,調動其主動參與性。通過這種方式的學習,幫助學生養成一種好的思維習慣,在學習中增加他們的自信心和成就感,讓他們從中感受到學習的愉悅。
(三)情境法的實驗教學
“情境教學”是指在教學過程中,教師有目的地引入或創設具有一定情緒色彩、以形象為主體的生動具體的場景,以激發學生一定的態度體驗,從而幫助學生理解教材,并使學生心理機能得到發展的方法。其核心在于激發學生的情感[3]。
【教學案例】 在探究性實驗“光對鼠婦生活的影響”之前,教師可以準備一些關于鼠婦的音像資料播放給學生看,并用鼠婦的俗名“潮蟲”這一學生熟悉的名詞來調動學生的興趣。
實踐證明,這樣教學的效果非常好,讓學生回家找鼠婦做實驗材料也容易了,使學生參與后面探究過程的興致非常高,此探究活動開展也順利多了。情境的創設不僅可以通過多媒體,其實還可以通過學生日常生活中所見到的一些現象或是生物學中的熱門話題來進行。
【教學案例】 探究性實驗“饅頭在口腔中的變化”。從學生日常熟悉的進食感受入手,普通的饅頭在口腔多咀嚼一會兒,就會有甜味,這也是為什么有這么多小孩子喜歡含著飯而不吞,說明饅頭在口腔中發生了變化。請學生結合饅頭中的營養成分分析,這一過程中發生了怎樣的變化。進一步設問究竟是什么使饅頭中的淀粉發生了這樣的轉化?隨著問題的推進,學生也感到疑惑,開始猜測可能的原因,如是否也口腔中的唾液有關呢?此時適當引入“酶”這一物質,借演示酶類的作用,使學生對實驗的興趣得以保持。
(四)多樣化手段的實驗教學
教師要選擇合適的教具和運用現代化教學輔助手段。應用合適的教具,如實物、標本、圖片、模型等組織表演活動,不僅僅是為了吸引學生的注意力,更重要的是使學生領會更清楚、理解更透徹、掌握更牢固。應用現代化教學手段如幻燈機、多媒體、計算機等,可以提高教學的速度,減小教學的難度,擴大新的知識量,提高教學效益。
【教學案例】 “觀察臨時裝片”的實驗,可利用智能手機的照相功能,將學生已經做好并在顯微鏡調好焦距的如表皮細胞、果肉細胞、口腔上皮細胞等用智能手機對著目鏡拍,這樣就可以在手機里看到清晰的細胞了,還可利用數據線把這相片連到電腦投到白板上,學生就能看得更清楚,當學生看到投的圖片是自己做的實驗時,學生會更興奮,下次動手會更認真。(這方法是江門一學友創的,我借來一用,覺得效果很好。)
總而言之,教學過程是具體而復雜的,教學內容是豐富多彩的,教學要完成的任務又是多方面的。因此,實際教學過程當中應當有多種方法,不可能一種方法從頭到尾用到底。作為教師,要根據不同的教學目標、不同的教學環境、不同的教學環節,采用不同的教學方法,同時根據教學的實際情況創造性地組織教學,融會貫通地理解和運用多樣化的教學方法。
【參考文獻】
[1] 王常春. 淺談初中生物實驗教學[J]. 教育教學論壇,2013(7).
[2] 肖成全. 有效教學[M]. 遼寧:遼寧師范大學出版社,2006:28.
[3] 蒙佐德,吳迎朝. 教學策略要論[M]. 成都:電子科技大學出版社,2004:154~156.