沈小明
1 背景
新一輪課程改革的目的不僅是傳授學生知識,更主要的是培養學生的素質和能力,即不僅要讓學生知道是什么,而且要知道為什么,更重要的是知道怎么做;不僅要使學生學會已有知識,而且要學會動手動腦收集、加工知識,學會自我增長知識和生產知識。因為新課程的目標之一是培養學生“初步具有生物學實驗操作的基本技能,一定的科學探究和實踐能力、養成科學思維的習慣”。
筆者在一節實驗課上遇到了從教近20年來沒遇到的問題——“淀粉遇碘不變藍”。筆者從震驚到惶恐,再到焦急,然后通過收集資料、重新設計教學方案,又重拾信心而收獲喜悅,最終才真正認識到:“新課標的三維目標充分體現了對能力發展的要求,其核心是人的發展。這個目標的確立超越了傳統教學目標只關心知識學習,把學生當作知識的容器,而忽視人整體發展的局限。”
2 教學片斷回顧
2.1 問題的首次發現
在做食物在口腔內的化學性消化實驗時,還是和以前一樣,筆者簡單講解下實驗的操作步驟和注意事項后,學生開始實驗(每兩人一組)。然后教師就很輕松地在各組間轉悠,時不時地還指點一二。
“老師,我們做完了。”一女生小聲地喊我。
師:“那給大家展示匯報一下。”
那女生猶豫不決地站了起來,然后舉起手中的兩個試管向全班匯報:“……向兩個試管各滴加1滴碘液,加入1 mL唾液的試管中的溶液顏色變黃色,加入1 mL清水的試管中的溶液顏色變紫紅色……”
師:“什么什么?加入清水的試管變紫紅色?有沒有搞錯?大家告訴她,加入清水的試管應該什么顏色?”筆者武斷地打斷了學生的回答。
學生齊聲回答:“藍色。”但也有幾個小聲地說:“我們做出來也是紫紅色。”還有說是黑色的。
筆者有點氣不打一處來,“和你們說過多少次,淀粉遇到碘變藍色。你們肯定是哪個步驟做錯了。”
“老師,我也是紫色的,我懷疑自己是哪個步驟做錯了,就又做了一遍,但還是紫色。”一個男生舉手說。這個男生生物學得很好,實驗操作能力也很強。
這位學生的話讓筆者意識到問題的嚴重性了。怎么會這樣呢?淀粉遇碘變藍,這似乎成了一個科學常識。教師正在猶豫之時,下課鈴“及時地”掩蓋了教師的尷尬,筆者含糊其辭說了些諸如“可能是氣溫影響了實驗,也可能是實驗員買的淀粉不對”,就匆忙下課了。
課后筆者一直忐忑不安,就自己做了一遍實驗,實驗結果確實是紫紅色。立即上網查閱相關資料,才發現:淀粉遇碘變色受多個因素影響,如受淀粉類型(直鏈淀粉和支鏈淀粉所含比例不同)、淀粉的新鮮度、顯色反應時的溫度、pH等因素的影響。
筆者一一研讀了相關的資料后,有一種如釋重負的感覺,終于清楚了淀粉遇碘變色的原因。于是認真地重新整理了教學思路,并將原來失敗的一節實驗課重新設計成一個探究性實驗,重新設計了一下教學方案,準備在另一個班級上課。
2.2 問題解決的策略
探究一:不同種類的淀粉遇碘會怎樣?
……
“老師,為什么我的熱淀粉溶液遇碘不變藍?”望著學生渴望求知的臉,筆者只是不動聲色地引導:“這種情況說明了什么呢?”并有意識地引導學生懷疑可能是淀粉的原因,然后及時地說:“老師這有另外一種淀粉溶液,想不想再試一下?”學生們立刻取了材料重新做了一遍實驗。“老師,變藍了!”看著他們興奮的臉龐,筆者趁勢延伸:“那這種淀粉遇碘一定變藍嗎?”
探究二:不同含水量的淀粉遇碘會怎樣?
“老師,我們組用的是饅頭,為什么我的不變藍,他們的卻變藍了?”
“老師,我發現這兩塊饅頭不一樣,不變藍的這一塊可能是太干了。”一直沒吭聲的課代表冒出一句,學生都把目光投向了筆者,教師順勢引導學生說:“科學的發展從來都不是一帆風順的,科學前輩們在探究的道路上也和我們今天一樣,不斷進行探索的。大家想一想,遇到這種情況,下面應該怎樣做呢?”
筆者馬上說:“應該再做實驗,繼續驗證!”
只見一位學生迅速灑了一點水在干饅頭上,課代表滴了一滴碘液在上面。“噢,變藍了,變藍了。”實驗室里充滿了學生興奮的叫聲。
筆者接著又說,“可是,這又是為什么呢?那請同學們課后再去查找答案吧。”
“嘀鈴鈴……”下課鈴響了,學生有的去學校圖書館去查閱資料,有的到電子閱覽室去上網搜索……
第二天上課時,學生們就有了各種回答。去查圖書的學生和上網搜索的學生都查到了相關知識:直鏈淀粉能溶于熱水而不呈糊狀,支鏈淀粉不溶于水,熱水與之作用則膨脹而成糊狀。其中溶于水中的直鏈淀粉,呈彎曲形式,并借分子內氫鍵卷曲成螺旋狀。這時加入碘酒,其中碘分子便鉆入螺旋當中空隙,并借助范得華力與直鏈淀粉聯系在一起,從而形成絡合物。這種絡合物能比較均勻地吸收除藍光以外的其他可見光(波長范圍為400~750 nm),從而使淀粉變為深藍色。
師生共同探究的成果是:
(1) 課本上的說法比較模糊,沒有說明是什么樣的淀粉,在什么情況下遇碘變藍,因此說法不完全正確。
(2) 課本上說法應該糾正為:直鏈淀粉溶于熱水,冷卻后遇碘變藍。
3 教學反思
傳統的觀念認為:“師者,傳道授業解惑也”。但在新的課改形勢下,教師再也不能僅僅充當照本宣科的布道者,而是要轉變為學生科學探究的倡導者和合作者。絕大多數教師能做到前一角色,而后一角色對于從教有一定階段的教師而言頗有難度,要勇于不斷嘗試角色的轉變,從而實現真正意義上的教學理念的轉變。生物學原本就是以實驗為基礎的自然科學,實驗是培養學生這方面能力的十分重要的途徑。新課標倡導探究性學習,力圖改變學生的學習方式,幫助學生領悟科學的本質,引導學生主動參與、勤于動手、積極思考,逐步培養學生收集和處理科學信息的能力、獲取新知識的能力、分析和解決問題的能力,以及交流與合作的能力等,突出創新精神和實踐能力的培養。
第一次課上學生提出反應顏色不符時,教師出于對教材尊嚴的維護而以其他原因敷衍學生,如“可能是實驗室買的淀粉不對”或“今天氣溫不適宜”等,對學生強調“淀粉遇碘液肯定是變藍”。看似搪塞過去了,但教師自己總覺得有點尷尬:“怎么不是藍色呢”;“要是提前做一遍看一下該多好”。學生則會認為:“我明明做出來紫紅色(赭色或黑色),老師偏要說是藍色,不尊重我的觀點。”甚至會得出教師自己沒弄清楚應該是什么顏色。這使得教師在學生心目中的形象和地位大打折扣,嚴重得會讓學生失去對這門學科的興趣。
在這次探究實驗中,筆者深受啟發:新課改精神使教學發生了翻天覆地的變化,教師在課堂上的教學再也不是唱“獨角戲”了,而是和學生相互交流,互通有無,真正體現了新課改的精髓。在這個實驗探究中,筆者就有許多不明白的地方,通過學生查找到的資料,也學到了許多知識。正所謂“三人行,必有我師焉!”通過這個探究,筆者明白了什么是真正的“教學相長”。
教學中,教師不能要求學生強行接受某一概念,而應要求學生不迷信專家、不惟書、不惟上,敢于向權威挑戰,讓他們在探究中感受到“欲知此事,必身體力行”的道理;在親歷過程中體驗到只有經過親身觀察和檢驗才真正相信的科學態度和科學精神。
“課堂應是向未知方向挺進的旅程,隨時都有可能發現意外的通道和美麗的圖景,而不是一切都必須遵循固定的線路而沒有激情的行程。”