張琦
生物學(xué)是一門建立在實驗基礎(chǔ)上的自然科學(xué),因此做好生物學(xué)實驗對于培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)生物的興趣、加深理解和鞏固所學(xué)的基礎(chǔ)知識具有非常重要的作用,尤其是分組實驗有利于培養(yǎng)學(xué)生生物學(xué)實驗操作技能,提高觀察能力、思維能力及分析解決問題的能力,調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)的積極性,培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)結(jié)協(xié)作精神。
分組實驗是在老師指導(dǎo)下,學(xué)生利用一定的儀器設(shè)備和材料親自動手,獨立操作的實驗類型,是生物實驗教學(xué)中一種重要的實驗形式。
一、分組實驗的特點
不同于演示實驗的一個顯著特點是實驗的操作者主要是學(xué)生。根據(jù)這一特點,老師要切實提高對實驗教學(xué)作用的認(rèn)識,努力完成課程標(biāo)準(zhǔn)和教材建議的實驗內(nèi)容的教學(xué)。在實驗過程中處理好教師主導(dǎo)作用和學(xué)生主體作用的關(guān)系,既要調(diào)動學(xué)生積極動手實驗的主動性,又要做好引導(dǎo)和指導(dǎo)工作。對不同類型的分組實驗需要從實驗教學(xué)目標(biāo)、學(xué)生實際情況、特長、物質(zhì)條件等因素綜合考慮。
二、分組實驗的類型及教學(xué)
中學(xué)生物學(xué)實驗,按其實驗的作用來分大致有驗證性實驗和探究性實驗兩種。
1.驗證性實驗教學(xué):教師在課堂上講授知識,然后組織學(xué)生實驗,讓學(xué)生用實驗結(jié)論來驗證已學(xué)過的基本原理和基礎(chǔ)知識,教材中的學(xué)生實驗多數(shù)屬于這一類型。
面對這類實驗,先引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用已學(xué)的知識和理論分析實驗原理及實驗應(yīng)出現(xiàn)的結(jié)果;再讓學(xué)生了解為達(dá)到實驗?zāi)康膽?yīng)采用哪些儀器、用具、材料、藥品;制定實驗的方法和步驟,并按照操作規(guī)程進(jìn)行實驗;通過對實驗現(xiàn)象的觀察和分析得出結(jié)論,驗證和鞏固已學(xué)過的知識;幫助學(xué)生對實驗中出現(xiàn)的誤差做出判斷和糾正,達(dá)到實驗教學(xué)的目標(biāo)。
在教學(xué)中要根據(jù)學(xué)生的接受能力和實驗?zāi)繕?biāo),決定實驗組織形式,如模仿式、分段式、獨立實驗等。
驗證性實驗對于學(xué)生理解和鞏固基礎(chǔ)知識,學(xué)習(xí)和掌握實驗基本技能是很有好處的。但是,從培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維和主動獲取知識的能力方面看,驗證性實驗還有其局限性。
2.探究性實驗的教學(xué):教師在實驗前不告訴學(xué)生實驗將會出現(xiàn)什么現(xiàn)象,實驗結(jié)論是什么,而讓學(xué)生帶著疑問,自己動手觀察實驗,在實驗過程中去探究、發(fā)現(xiàn)、獲得新知識。
整個實驗要在控制下進(jìn)行,教師通過一定的儀器、用具和藥品,確定觀察實驗的方法等,嚴(yán)格控制學(xué)生的探究活動。教師在實驗課上通過控制學(xué)生觀察實驗的步驟和進(jìn)度,使全班學(xué)生步調(diào)一致地進(jìn)行實驗。
先根據(jù)教材或教學(xué)目標(biāo),從生產(chǎn)生活中提煉出與教材有關(guān)的探究課題。要注意循序漸進(jìn),剛開始時選一些觀察容易、操作簡單、結(jié)論淺顯的實驗內(nèi)容,以后逐步提高探究要求,讓學(xué)生明確實驗?zāi)康?、方法和步驟;然后在教師指導(dǎo)下實驗,掌握感性材料,結(jié)合討論探究問題,得出結(jié)論。引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步思考,對實驗結(jié)果和結(jié)論概括出概念、規(guī)律和定理。
探究性實驗符合“實踐—認(rèn)識—再實踐—再認(rèn)識”的認(rèn)識規(guī)律。學(xué)生是在親自動手實驗的過程中獲得知識的,因此能提高學(xué)生對知識的理解程度和鞏固率。這種實驗?zāi)芎芎玫嘏囵B(yǎng)學(xué)生的思維能力、分析綜合能力和解決實際問題能力。對培養(yǎng)學(xué)生實事求是的科學(xué)研究態(tài)度、訓(xùn)練科學(xué)探究的基本方法等方面有很大的作用。還能為學(xué)生創(chuàng)設(shè)情境,讓學(xué)生進(jìn)入動腦、動手狀態(tài),激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)在動機(jī),促使學(xué)生觀察現(xiàn)象、探究問題、形成概念,將知識的理解、結(jié)論和檢驗、思維的發(fā)展融為一體,非常有利于學(xué)生掌握科學(xué)的邏輯思維方法和提高解決問題的能力。但這類實驗難度較大,花費(fèi)時間較多,一般要在學(xué)生掌握了科學(xué)實驗的基本知識和具備一定實驗技能的基礎(chǔ)上使用這類教學(xué)方法。
三、實驗課的組織
1.模仿式實驗:教師一邊講解實驗的原理和操作要領(lǐng),一邊示范操作過程,學(xué)生邊聽邊看,并模仿教師的示范進(jìn)行實驗。適宜在低年級剛開始做生物實驗時采用。
先要設(shè)計好實驗步驟,對每一步都提出要求,讓示范演示跟談話內(nèi)容或講解內(nèi)容相結(jié)合。不僅使學(xué)生動腦,明白為什么要這樣做,還要讓學(xué)生動手;在完成教師指定實驗的過程中,加強(qiáng)對學(xué)生實驗操作的檢查和講評。對學(xué)生實驗操作技能訓(xùn)練要求規(guī)范、準(zhǔn)確,而不要求熟練、快速。模仿式實驗使學(xué)生處于被動地位,主動思維較少,所以學(xué)生實驗不能總停留在這種手把手的訓(xùn)練方式上,要適時放手讓學(xué)生獨立操作。
2.分段實驗:將整個實驗過程分成幾段,教師講授和演示一段,學(xué)生跟著操作和觀察一段。應(yīng)在學(xué)生已具備一定的實驗技能、實驗內(nèi)容較多、過程較長的情況下采用。
例如觀察草履蟲實驗,可以分三段進(jìn)行,第一段觀察其體形和運(yùn)動;第二段觀察它的結(jié)構(gòu);第三段觀察其應(yīng)激性,這樣實驗可以引導(dǎo)學(xué)生邊實驗、邊觀察、邊思考、邊記錄。在課前設(shè)計好全課程的教學(xué)程序,如何分段、每段的操作要求、觀察內(nèi)容、思考題目、大致的時間分配等。上課時,先說明并演示每段實驗的操作方法,提出注意事項,然后讓學(xué)生獨立完成每段實驗內(nèi)容。在學(xué)生實驗過程中加強(qiáng)巡視檢查,特別要幫助有困難的學(xué)生完成實驗,并指導(dǎo)學(xué)生做好觀察記錄,分析實驗結(jié)果,完成實驗作業(yè)。注意各段實驗時間的分配和各段實驗的銜接過渡,要以大多數(shù)學(xué)生的實驗進(jìn)度為依據(jù),安排好每段實驗時間,注意把握好總體要求,處理好各段實驗間的關(guān)系。
3.學(xué)生獨立實驗:在教師的指導(dǎo)下,學(xué)生按實驗提綱獨立進(jìn)行實驗操作、觀察和記錄。要在學(xué)生初步具備獨立工作能力和較好實驗習(xí)慣后采用。
實驗前教師要根據(jù)實驗內(nèi)容安排學(xué)生預(yù)習(xí),使學(xué)生明確實驗?zāi)康?、實驗用具、實驗方法和步驟;實驗時,教師要讓學(xué)生按實驗步驟獨立操作并且按要求完成實驗報告。教師的主要任務(wù)是從旁邊觀察指導(dǎo)。實驗完成后,進(jìn)行實驗小結(jié)和講評,指出實驗中的優(yōu)缺點及改進(jìn)方法。
4.邊講邊實驗:這是目前常用的一種實驗教學(xué)形式。實驗過程中教師一邊講述實驗內(nèi)容,一邊指導(dǎo)學(xué)生操作或引導(dǎo)學(xué)生觀察教師的演示過程,合理引導(dǎo)學(xué)生動腦動手。如實驗分幾段進(jìn)行,學(xué)生做什么、觀察什么,等等;是先講后做還是先做后講,仔細(xì)考慮合理安排,精心設(shè)計,做好教學(xué)組織工作。
總之,課堂設(shè)計應(yīng)注意把學(xué)生學(xué)習(xí)的主動權(quán)交給學(xué)生,同時還要注意既有利于概念的掌握、知識的落實,又有利于實驗技能的培養(yǎng)。教學(xué)中采用哪種實驗類型,主要依據(jù)學(xué)生生物實驗基礎(chǔ)知識和實驗操作能力而定,一般從模仿實驗逐漸過渡到分段再過渡到學(xué)生獨立實驗。