在初中生物教學(xué)中通過科學(xué)探究活動(dòng)實(shí)現(xiàn)概念學(xué)習(xí)

張冬蕊

【摘 要】本文講述了以增加、簡(jiǎn)化、完善、延伸教材有關(guān)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容為方法，促進(jìn)學(xué)生對(duì)概念、原理的領(lǐng)會(huì)和運(yùn)用，提高學(xué)生生物學(xué)學(xué)習(xí)的能力。

【關(guān)鍵詞】科學(xué)探究 概念 物生 實(shí)驗(yàn)

義務(wù)教育生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2011版）強(qiáng)調(diào)要注重對(duì)生物學(xué)概念和原理的理解。重視科學(xué)探究，并不意味著否認(rèn)知識(shí)的價(jià)值。知識(shí)、技能和方法都是形成科學(xué)探究能力不可或缺的基礎(chǔ)。有關(guān)研究表明，教學(xué)內(nèi)容與基本概念和基本原理的相關(guān)性越強(qiáng)，其時(shí)效越長(zhǎng)，遷移的可能性越大，對(duì)學(xué)生的發(fā)展價(jià)值越高。

一、增加演示實(shí)驗(yàn)，促進(jìn)學(xué)生對(duì)抽象原理的理解

在教學(xué)過程中，一些教學(xué)內(nèi)容不易理解，但教材說明較為簡(jiǎn)單，教師可以科學(xué)設(shè)計(jì)、增加演示實(shí)驗(yàn)，創(chuàng)造探究活動(dòng)，既促進(jìn)了學(xué)生對(duì)抽象概念、原理的理解，又鍛煉、培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)思維能力。

在人教版七年級(jí)上冊(cè)第二章第一節(jié)中，學(xué)生在閱讀時(shí)會(huì)提出疑問。教師就地取材，收集最常見的呈正六面體的粉筆盒，發(fā)給學(xué)生分組討論。粉筆盒的數(shù)量代表細(xì)胞的大小，設(shè)一個(gè)粉筆盒每個(gè)側(cè)面的表面積為S，總體積為V，由學(xué)生推理出1個(gè)2個(gè)、3個(gè)至多個(gè)盒子的相應(yīng)數(shù)據(jù)并填寫下表：

由此可見，細(xì)胞越大，滿足單位體積的表面積越小，也就意味著相同時(shí)間內(nèi)吸收的物質(zhì)由于細(xì)胞的增大逐漸滿足不了細(xì)胞的需要，因而細(xì)胞需要進(jìn)一步分裂變小。

在人教版七年級(jí)下冊(cè)第三章第二節(jié)《發(fā)生在肺內(nèi)的氣體交換》一節(jié)中，教材提到“胸廓的擴(kuò)張和收縮，是肋骨間的肌肉收縮和舒張的結(jié)果”。對(duì)于這一過程，學(xué)生較難想象和理解。教師可設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)，由學(xué)生親自動(dòng)手操作進(jìn)行探究。用硬紙板剪出平行四邊形的四條邊，并用圖釘兩兩連接，平行四邊形的兩條對(duì)應(yīng)長(zhǎng)邊用橡皮筋傾斜連起。橡皮筋收縮，帶動(dòng)兩條長(zhǎng)邊移動(dòng)，平行四邊形轉(zhuǎn)換成長(zhǎng)方形，由學(xué)生分析可得出這四條邊圍成的表面積增加；橡皮筋舒張，帶動(dòng)兩條長(zhǎng)邊移動(dòng)，長(zhǎng)方形變成平行四邊形，由學(xué)生分析可得出這四條邊圍成的表面積減少。若兩條對(duì)應(yīng)長(zhǎng)邊代表肋骨，橡皮筋代表肋間肌，面積的變化代表胸廓體積的變化，則以上學(xué)生的疑問就迎刃而解了。教師啟發(fā)學(xué)生建構(gòu)實(shí)物模型和數(shù)學(xué)模型，將抽象的問題具體化，便于學(xué)生理解。

二、簡(jiǎn)化實(shí)驗(yàn)過程，方便學(xué)生對(duì)概念的習(xí)得

教材中一些實(shí)驗(yàn)的用具比較復(fù)雜，七年級(jí)學(xué)生使用和理解起來不太容易。教師簡(jiǎn)化實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，排除無關(guān)干擾，便于學(xué)生在較簡(jiǎn)單的情境下掌握科學(xué)概念和原理。如“金魚藻在光下產(chǎn)生氧氣”的實(shí)驗(yàn)，放在倒置漏斗上的試管在從水中取出時(shí)容易進(jìn)入空氣，學(xué)生在使用時(shí)不好控制?？蓪⒃嚬軗Q成玻璃管，在朝外的一側(cè)用膠塞堵住，并用凡士林密封好接觸部位，放在倒置漏斗上。當(dāng)檢測(cè)氧氣的產(chǎn)生時(shí)，將膠塞直接拔出，快要熄滅的衛(wèi)生香直接放入玻璃管中即可檢測(cè)。在《萌發(fā)的種子釋放二氧化碳》的演示實(shí)驗(yàn)中，教材中的實(shí)驗(yàn)裝置較為復(fù)雜，學(xué)生不易理解，可將玻璃瓶中的萌發(fā)種子放置較長(zhǎng)的時(shí)間，待檢測(cè)時(shí)向玻璃瓶中迅速倒入適量的石灰水，蓋緊瓶塞，迅速震蕩，石灰水會(huì)出現(xiàn)變渾濁的現(xiàn)象。同時(shí)可做煮熟的種子放入石灰水的對(duì)照實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步說明種子在萌發(fā)時(shí)會(huì)產(chǎn)生二氧化碳。

三、補(bǔ)充探究實(shí)驗(yàn)，完善核心概念框架

在講解有關(guān)《光合作用》的內(nèi)容時(shí)，學(xué)生通過教材已經(jīng)知道光合作用需要二氧化碳作原料，淀粉（有機(jī)物）和氧氣是產(chǎn)物，條件是光照，但教材沒有交代原料水、場(chǎng)所葉綠體這些是如何通過實(shí)驗(yàn)探究得到的。學(xué)生在建構(gòu)光合作用的概念時(shí)，直接將這樣的知識(shí)交代給學(xué)生，不利于學(xué)生理解概念的形成，無法構(gòu)建概念框架，學(xué)生在新情境下遷移知識(shí)的能力就會(huì)下降。教師在給出光合作用的完整概念前，可以補(bǔ)充提問，“取天竺葵植株，切斷其中一片葉的主葉脈來探究光合作用需要水”“取銀邊天竺葵植株來探究光合作用的場(chǎng)所是葉綠體”。

四、延伸教材實(shí)驗(yàn)，考察概念的運(yùn)用

在考查學(xué)生對(duì)核心概念的理解時(shí)需要注意，理解表現(xiàn)在兩方面：一個(gè)是概念之間的關(guān)聯(lián)；一個(gè)是新的情境下對(duì)概念的應(yīng)用。

教師應(yīng)該注重挖掘教材實(shí)驗(yàn)，延伸出新的內(nèi)容，考查學(xué)生對(duì)概念的理解。如，在七年級(jí)上冊(cè)第一節(jié)技能訓(xùn)練《金魚藻和光源的距離遠(yuǎn)近與其產(chǎn)生的氣泡數(shù)目》中，教師可以提問學(xué)生：“光源不變，改變光源的距離，可以影響植物的光合作用，在本實(shí)驗(yàn)條件下還有沒有其他的方法可以影響氣泡的產(chǎn)生呢？”學(xué)生通過思考可以回答出：“光源距離不變，改變光源的明亮度，也可以影響植物的光合作用。”由此可以考查學(xué)生對(duì)于光照強(qiáng)度與光合作用強(qiáng)度關(guān)系的理解以及實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中單一變量原則的運(yùn)用。在學(xué)習(xí)《綠色植物的呼吸作用》有關(guān)實(shí)驗(yàn)時(shí)，可以設(shè)置思考問題：“如果不采用萌發(fā)的種子而改用綠色植物做實(shí)驗(yàn)材料，應(yīng)如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)？”以此考查學(xué)生對(duì)于光合作用與呼吸作用發(fā)生條件的理解，在變化了實(shí)驗(yàn)材料后，學(xué)生應(yīng)考慮到綠色植物在進(jìn)行呼吸作用實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)該避光處理。

通過上述方法的靈活運(yùn)用，使初中生在科學(xué)探究的過程中能比較容易地領(lǐng)悟科學(xué)概念、原理，構(gòu)建概念框架，提高了學(xué)生的思維能力和對(duì)生物學(xué)學(xué)習(xí)的興趣。

【參考文獻(xiàn)】

[1]人民教育出版社課程教材研究所生物課程教材研究開發(fā)中心. 2012.義務(wù)教育教科書生物學(xué)七年級(jí)上冊(cè)教師教學(xué)用書.北京：人民教育出版社.

[2]教育部基礎(chǔ)教育課程教材專家工作委員會(huì)組織編寫.2012.義務(wù)教育生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)解讀：2011年版.北京：北京師范大學(xué)出版社.endprint