趙素芹
生物學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)性較強(qiáng)的課程,做好生物實(shí)驗(yàn)有助于促進(jìn)學(xué)生對理論知識的理解,增強(qiáng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。實(shí)驗(yàn)是以一定的科學(xué)知識為基礎(chǔ),一定的科學(xué)原理為依據(jù),運(yùn)用科學(xué)的研究方法,以嚴(yán)謹(jǐn)、認(rèn)真、求實(shí)的科學(xué)態(tài)度完成的一系列的活動(dòng),這本身就是科學(xué)素養(yǎng)教育的內(nèi)容,所以,認(rèn)真設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),抓住實(shí)驗(yàn)的契機(jī)對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)素養(yǎng)教育對培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)興趣,提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)具有很重要的意義。
蘇教版小學(xué)科學(xué)教材和初中生物教材都提到了植物的繁殖,其中種子的萌發(fā)條件與過程是學(xué)生應(yīng)該了解的知識,針對這一部分的知識內(nèi)容,我們設(shè)計(jì)了探究種子萌發(fā)條件與影響因素的實(shí)驗(yàn),通過對實(shí)驗(yàn)相關(guān)知識的了解、實(shí)驗(yàn)方法的設(shè)計(jì)與對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析,同學(xué)們學(xué)到了知識,提高了興趣,磨練了意志,提高了科學(xué)素養(yǎng)水平。
一、實(shí)驗(yàn)中包含的科學(xué)知識
實(shí)驗(yàn)是以一定的科學(xué)知識為基礎(chǔ)的活動(dòng),不掌握一定的相關(guān)知識,實(shí)驗(yàn)活動(dòng)就會(huì)無的放失,也就失去了做實(shí)驗(yàn)的意義,學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中不僅學(xué)不到應(yīng)有的知識和技能,達(dá)不到實(shí)驗(yàn)的目的,白白浪費(fèi)時(shí)間和精力,甚至還會(huì)出現(xiàn)危險(xiǎn)。很多學(xué)生做實(shí)驗(yàn)太盲目,不注重實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)方法以及實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)的學(xué)習(xí),實(shí)驗(yàn)后不會(huì)分析實(shí)驗(yàn)的成功與失敗的原因,將實(shí)驗(yàn)當(dāng)作好玩放松的活動(dòng),這就失去了實(shí)驗(yàn)的基本意義。探究種子萌發(fā)條件實(shí)驗(yàn)中,我們注重讓學(xué)生對實(shí)驗(yàn)相關(guān)知識的學(xué)習(xí),讓學(xué)生做到有目的、有條理地實(shí)驗(yàn),取得了很好的效果。本實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生掌握的相關(guān)的科學(xué)知識有:種子的結(jié)構(gòu),種子的類型,種子萌發(fā)的條件,種子是繁殖器官,種子的傳播方式等內(nèi)容;在解釋為什么要將種子先泡三個(gè)小時(shí)左右時(shí),需要了解吸脹吸水和滲透吸水的知識;種子在萌發(fā)過程中水的控制至關(guān)重要,學(xué)生也要理解水對于生物生存的意義。
二、實(shí)驗(yàn)中包含的科學(xué)方法
正確的實(shí)驗(yàn)方法是實(shí)驗(yàn)?zāi)芊癯晒?,能否得出科學(xué)結(jié)論的重要保證,是培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)思維、科學(xué)操作的依據(jù),是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的重要組成部分。正確的實(shí)驗(yàn)方法指導(dǎo)著實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),遵循著一定的實(shí)驗(yàn)原理,在試驗(yàn)中使實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)不斷完善。探究種子萌發(fā)條件與影響因素的實(shí)驗(yàn)遵循對照實(shí)驗(yàn)的原理, 一般進(jìn)行某種試驗(yàn)以闡明一定因子對一個(gè)對象的影響和處理效應(yīng)或意義時(shí),除了對實(shí)驗(yàn)所要求研究因子或操作處理外,其他因素都保持一致,并把試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較,這種試驗(yàn)為對照試驗(yàn)。
1.探究種子的結(jié)構(gòu)。種子的種類據(jù)有無胚乳可分為有胚乳種子、無胚乳種子;據(jù)子葉的數(shù)量可分為單子葉植物種子、雙子葉植物種子。所以在選擇要觀察的種子時(shí),要注意這幾種種子的選擇。
2.稱量種子的質(zhì)量在實(shí)驗(yàn)中我們需要在幾個(gè)階段了解種子的質(zhì)量,干種子的質(zhì)量,浸泡后萌發(fā)前的質(zhì)量,泡成豆芽后的質(zhì)量,通過對比這幾次的質(zhì)量差,運(yùn)用已學(xué)知識進(jìn)行解釋質(zhì)量變化的原因,對所學(xué)知識進(jìn)行鞏固。
3.探究種子萌發(fā)的條件.種子的萌發(fā)需要內(nèi)因和外因的條件,內(nèi)因?yàn)榕咄旰?、子葉或胚乳內(nèi)的營養(yǎng)貯存充足,種皮完整以及是否處于休眠和壽命之內(nèi),外因?yàn)橐兴?、氧氣和適宜的溫度, 本實(shí)驗(yàn)只討論外因的影響。在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí),注意實(shí)驗(yàn)組的條件的設(shè)置,實(shí)驗(yàn)組的選擇是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵,對照組依據(jù)實(shí)驗(yàn)組的設(shè)置變化。在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中我們選擇幾組對照實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)組大豆均為水分適宜、氧氣充足和溫度25℃的環(huán)境,對照組為大豆種子密閉于容器中,但水分為濕潤、溫度為25℃,這一組為探究空氣對種子萌發(fā)的影響,第二組為濕潤,氧氣充足,置于冰箱的冷藏室和溫度50℃的恒溫水槽中,以探究溫度對種子萌發(fā)的影響,第三組干種子置于空氣中,環(huán)境溫度為25℃,探究水分的影響。另外同學(xué)們還設(shè)計(jì)了將種子置于土壤中、加入肥料和放入黑暗中與光下進(jìn)行比較,探究這些條件對種子萌發(fā)的影響。
4.淘黃豆芽,探究實(shí)際操作的原則。黃豆芽營養(yǎng)豐富,味道鮮美,含較多的蛋白質(zhì)和維生素,還含有鈣、磷、鐵等微量元素,淘黃豆芽簡單、易操作,是探究種子萌發(fā)實(shí)驗(yàn)的好材料。但是實(shí)際操作中還會(huì)出現(xiàn)一些問題,還有一些需要注意的地方,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí),我們選兩組同學(xué)按以下步驟操作,作為實(shí)驗(yàn)組,每組做兩份,意義在于保證實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行,選擇工具為漏水的筐。
5.兩種豆芽對比。將實(shí)驗(yàn)組的豆芽和市場上的豆芽從外形到口味進(jìn)行比較,發(fā)現(xiàn)市場上賣的豆芽特別白,看上去鮮嫩水靈,而學(xué)生淘的豆芽,顏色發(fā)暗,豆芽呈現(xiàn)黃色。市場上的豆芽幾乎沒有根須,而學(xué)生淘的豆芽根須發(fā)育良好。
6.實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析。將對照組的豆芽與是實(shí)驗(yàn)組進(jìn)行對比,組織學(xué)生進(jìn)行討論,并運(yùn)用已學(xué)知識從理論上分析產(chǎn)生的不同的原因,最后總結(jié)淘豆芽的正確方法、注意事項(xiàng),漂白劑、無根劑、保險(xiǎn)粉等對人體的危害,寫出小論文。
三、實(shí)驗(yàn)中體現(xiàn)的科學(xué)態(tài)度與科學(xué)精神
中國科普研究所研究員李大光說:“科學(xué)素養(yǎng)的高低與本人的態(tài)度、獲得科學(xué)信息的渠道、對科學(xué)家團(tuán)體的看法等都是密切相關(guān)的?!?了解科學(xué)知識,掌握科學(xué)方法,尊重科學(xué),具有崇尚科學(xué)的精神,并自覺地運(yùn)用科學(xué)知識去指導(dǎo)我們的學(xué)習(xí)和生活,是一個(gè)有科學(xué)素養(yǎng)的人基本素質(zhì)。
公民的科學(xué)素養(yǎng)水平是培養(yǎng)創(chuàng)新人才、提高國民素質(zhì)的保證,公民的科學(xué)素養(yǎng)水平高低直接關(guān)系到國家和民族的發(fā)展前途,提高公民的科學(xué)素養(yǎng)是一項(xiàng)長期而緊迫的任務(wù)。教育承擔(dān)著培養(yǎng)人,提高人的素質(zhì)的任務(wù),教育是影響我國公民科學(xué)素養(yǎng)的主要因素。所以在教學(xué)中不斷挖掘教材內(nèi)容,結(jié)合實(shí)際,重視基礎(chǔ)知識傳授培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng),加強(qiáng)科學(xué)探究培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng), 在科學(xué)、技術(shù)和社會(huì)(STS)教學(xué)和實(shí)踐活動(dòng)中滲透科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng),重視學(xué)生的信息收集能力的培養(yǎng)對提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)具有重要意義。
(作者單位:徐州高等師范學(xué)校)