山東省濰坊市昌樂縣實驗中學 牟建玲
近些年來,教育教學中更加提倡素質教育,重視提高學生的綜合能力,而在生物學教學中,生物學實驗是實現培養目標的一個重要途徑。生物學實驗可以培養學生的觀察能力、實驗操作能力以及分析實驗現象的能力,其中觀察能力是最基礎的能力,它可以幫助學生更好地認識客觀事物,促進學生思維轉變。因此,生物實驗教學觀察能力的培養是一項非常重要的教學工作。
興趣可以讓學生對事物更加關注,更加有欲望探索自己將要學習的內容,在一定程度上可以提高學生的學習能力。在課堂上,教師可以使用自己制作或者學校準備的教學道具,讓學生比較直觀地了解將要學習的課程內容。除此之外,教師可以在基礎課程之外,組織一些相關的課外活動,增加學生的新鮮感。同時,教師應該重視培養學生觀察事物并快速抓住其本質特征的能力,這樣有助于學生快速地發現并解決問題。
例如,在學習“觀察血液的流動”這一實驗時,教師首先可以將學生分為多個小組,并組織學生到池塘邊捕捉小魚,這樣可以讓學生用更加直觀的方式,了解他們的生活習性,但是需要注意保證學生安全,之后讓這些學生對小魚進行講述,學生之間可以共同交流。然后,教師指導學生正確地將小魚放在培養皿中,并將裝有小魚的培養皿放在顯微鏡載物臺上,觀察小魚的尾鰭,并仔細觀察血液的流動情況。這樣就可以用較為輕松的方式,快速地掌握紅細胞在最細的血管中的流動情況等相關知識。這項實驗有助于學生更加深刻地認識血管,為之后學習人體物質運輸打下基礎,同時培養學生的學習興趣。
在進行事物觀察時,教師沒有明確觀察的目的,學生往往在好奇心的驅使下,可能會過多地關注實驗器材的樣式或者別人做實驗的方式等,注意力不會很集中,導致不能完整地完成自己的實驗,到最后可能會套用其他學生的結論,而未能形成自己的見解。在進行實驗觀察時,教師首先要給學生講解實驗目的并引起學生足夠的重視,另外可以給學生一些有關實驗的相關問題,學生有思考的過程,這樣會減少注意力的分散。
例如,在進行“探究酒精對水蚤心率影響”的實驗之前,教師要引導學生了解這個實驗是為了做什么,最后要得出什么樣的結論,可以詢問學生酒精對水蚤的心率是否有影響,學生帶著問題去觀察,注意力會相對集中。在學生觀察水蚤心率的過程中,教師應該在一旁觀察學生,查看學生實驗的進展情況,如果存在不對的地方,引導學生進行改正,這樣有利于學生更好地完成這項實驗,讓學生了解到酗酒的危害。
想要有事半功倍的觀察效果,需要使用科學的觀察方法,這是培養學生觀察能力的基本保障。使用科學的觀察方法,會減少學生對事物認知的偏差,能更加準確地了解自己所觀察的客觀事物。觀察方法主要有四種,具體如下所述。
先整體后局部是順序觀察法的主要特征,還有從宏觀到微觀,這樣可以讓學生對事物進行全面觀察,進而抓住實驗的各個方面及其發展變化的全過程,以達到更為全面地認識事物的目的。
例如,在進行“觀察小腸結構”的實驗中,首先要剪取2~3cm的小腸并沖洗干凈,然后將小腸縱剖,放入培養皿中。這時,教師需要讓學生先用肉眼從整體上觀察小腸壁的內表面,之后用放大鏡仔細觀察,有助于學生更加清楚地識別小腸壁內表面有一層毛絨狀的結構。在“植物根尖”的實驗觀察中,首先讓學生整體觀察幼根,大致了解幼根的形態特征,因為不同的根有不同的形態,這樣就可以有效地把根進行分類,然后根據一些形態結構特征將根尖分為四個部分,即根冠、分生區、伸長區及成熟區,接著學生需要使用放大鏡觀察根毛,最后用顯微鏡觀察根尖各部分的切片,認識根尖各部分細胞的特征。
對比觀察法有利于學生快速抓住事物的共同點與差異性,更容易抓住事物的本質特征,能讓學生從相似的事物中找到差異,或者從不同的事物中找出共同點或者內在聯系等。
例如,在“觀察膽汁對脂肪的乳化作用”實驗中,學生需要準備兩支試管,分別裝入同樣的2mL植物油,并使用滴管往兩根試管中分別注入6滴膽汁和6滴清水,并將兩根試管充分震蕩,靜置一段時間后讓學生再次對試管進行觀察,可以明顯地看到:滴入膽汁的試管沒有出現明顯分層的情況,而滴入清水的試管中,分為上下兩層,可以得出膽汁有利于植物油乳化的結論。
動態觀察法主要應用在課外實驗,對生物生長過程以及新陳代謝等觀察都需要進行定期的動態觀察,這樣才能準確地把握觀察對象的發展變化。
例如,在觀察根的生長時,教師可以將幼根放在干凈的地方固定,并等距離劃上墨線,然后在適宜的環境中對幼根繼續進行培養。在培養過程中,學生需要定期觀察各條墨線之間的距離變化,加以記錄,最后可以看出在根尖部分,兩條墨線距離比其他部分兩條墨線的距離大,這樣就可以得出根是靠根尖生長的結論。
觀察實驗具有嚴謹性和科學性,為了保證觀察結果更加可靠,要在實驗條件允許下,盡可能增加觀察次數,增加觀察結果可靠性。
例如,在“探究酒精對水蚤心率的影響”這一實驗中,心率受多種因素的影響,每次測試結果可能有所不同,但為了這項實驗數據的準確性,需要在不同濃度酒精下,對水蚤的心率進行重復測試3次,然后取平均值,減少一些不必要的誤差,避免這些誤差對實驗結論產生巨大的影響。
如果學生有興趣使用科學的方法進行生物學實驗的觀察,那么教師應該培養學生的觀察習慣。因為觀察的能力不是一蹴而就的,需要長時間的培養,形成良好的觀察習慣,經過長時間的觀察,學生的觀察能力就會提高。
在教學過程中,教師應該結合學生的觀察狀態及學生的能力,給學生布置一些課后需要研究的實驗題目。如可以讓學生調查糖尿病的危害及預防措施。教師可以組織學生分為多個調查小組,通過詢問家人、咨詢醫務人員、查看書籍或者上網查閱等方式對問題進行了解,然后讓學生做好文字記錄,將個人了解的內容與組內成員分享,再對信息進行整理與分析,最后形成一份調查報告,在之后上課時進行小組展示,分享自己小組的成果,這樣學生之間就有了相互學習的過程。同時,學生在課堂上可以積極發言,分享自己的看法,培養學生的觀察習慣。學生的習慣一旦養成,將會對其以后的學習產生深刻且積極的影響。
學生通過生物學實驗可以提高自身的專業能力,而觀察能力是最基本的能力之一。教師應該重視學生對生物學實驗的興趣,同時應該培養學生使用科學的方法進行觀察的習慣。在這個過程中,教師應該讓學生帶著問題,在了解實驗目的的前提下進行觀察,減少注意力的轉移,根據學生的現實情況與學習能力,布置課外實驗課題,通過生物學實驗讓學生的綜合能力得到提高。