陳林
摘 要: 2011版新課標(biāo)將“探究性學(xué)習(xí)”列為三大學(xué)習(xí)方式之首,其根本目標(biāo)就是培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手操作、動(dòng)腦思考的意識(shí)和能力,培養(yǎng)和發(fā)展他們的創(chuàng)新能力和實(shí)踐精神,從而全面提高學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)和科學(xué)素養(yǎng)。生物老師在教學(xué)實(shí)踐中重視及運(yùn)用探究性教學(xué),本文就如何在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中進(jìn)行探究作了闡述。
關(guān)鍵詞: 探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué) 初中生物 教學(xué)途徑
現(xiàn)行的蘇教版初中生物教材中含有許多課內(nèi)外探究性實(shí)驗(yàn),占據(jù)了一定的篇幅,可見(jiàn)探究性實(shí)驗(yàn)在初中生物教育教學(xué)中具有非常重要的意義和地位,這是我們進(jìn)行初中生物探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。事實(shí)上,實(shí)驗(yàn)是生物探究性教學(xué)的中心環(huán)節(jié)。教師可放手讓學(xué)生自己進(jìn)行探究性實(shí)驗(yàn),并在他們探究的過(guò)程中,引導(dǎo)他們自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的方法和過(guò)程、收集和處理相關(guān)數(shù)據(jù)信息、分析實(shí)驗(yàn),鼓勵(lì)他們認(rèn)真細(xì)致地完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)的操作過(guò)程。2011版新課標(biāo)將“探究性學(xué)習(xí)”列為三大學(xué)習(xí)方式之首,其根本目標(biāo)就是培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手操作、動(dòng)腦思考的意識(shí)和能力,培養(yǎng)和發(fā)展他們的創(chuàng)新能力和實(shí)踐精神,從而全面提高學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)和科學(xué)素養(yǎng)。那么在初中生物教學(xué)中如何組織和開(kāi)展探究性的實(shí)驗(yàn)教學(xué)呢?從平時(shí)實(shí)踐看探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的大致流程是“(師生)提問(wèn)—模擬假設(shè)—實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)—實(shí)驗(yàn)實(shí)施—數(shù)據(jù)收集(分析)—得出結(jié)論—信息反饋(交流、反思)”。生物教師應(yīng)當(dāng)靈活按照此流程組織實(shí)施探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué),促進(jìn)學(xué)生的探究學(xué)習(xí),使學(xué)生在科學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中學(xué)科學(xué)。下面筆者以“探究種子萌發(fā)的條件”的實(shí)驗(yàn)為例具體談?wù)劇?/p>
一、創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境,激發(fā)學(xué)生探究欲望
觀察是發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的第一步,也是實(shí)施探究性實(shí)驗(yàn)的必備前提條件。在初中生物探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)一定要精心創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境,可以將問(wèn)題直接呈現(xiàn)給學(xué)生,也可以把能產(chǎn)生問(wèn)題的直接關(guān)聯(lián)的具體事物展現(xiàn)給學(xué)生,引發(fā)學(xué)生的有意注意。要求他們靜心觀察、認(rèn)真思考,激發(fā)他們自己發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,促使他們的探究欲望劇增。譬如在教學(xué)“探究種子萌發(fā)的條件”的實(shí)驗(yàn)時(shí),我給學(xué)生展現(xiàn)出多種多樣的種子,有完整胚的,有胚或子葉有殘損的,有處于休眠狀態(tài)的,有被煮熟的。把這些種子給每個(gè)探究小組發(fā)一份,要求學(xué)生嚴(yán)肅認(rèn)真地觀察、積極動(dòng)腦地思考。同時(shí)給足時(shí)間讓他們提問(wèn)。學(xué)生提出的問(wèn)題很多,如這些種子中能萌發(fā)的有哪些?不能萌發(fā)的呢?究竟是什么原因?讓學(xué)生在小組內(nèi)相互討論、交流,說(shuō)說(shuō)自己的想法,傾聽(tīng)他人看法。有學(xué)生回答:“休眠期的種子在睡覺(jué)不能萌發(fā),煮熟的種子死了沒(méi)有生命力更不能萌發(fā)?!庇袑W(xué)生回答:“壞的種子不能萌發(fā),只有具有完整的胚的種子才能萌發(fā)。”具有完整胚的種子萌發(fā)還需要外界條件嗎?需要哪些外界條件呢?我引導(dǎo)學(xué)生作出合理的假設(shè),這就為學(xué)生后續(xù)的探究奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
二、設(shè)計(jì)切實(shí)可行的實(shí)驗(yàn)是探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)取得成功的關(guān)鍵和核心
設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)程特別是中心環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì),好比房屋的根基,要穩(wěn)定牢固。對(duì)于實(shí)驗(yàn)來(lái)講,“假設(shè)”是否正確,必須通過(guò)一步步實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)(現(xiàn)象)處理、驗(yàn)證。設(shè)計(jì)正是實(shí)施實(shí)驗(yàn)的首要環(huán)節(jié),對(duì)于一個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)講,如果沒(méi)有科學(xué)的預(yù)設(shè),探究活動(dòng)就會(huì)是盲目的、麻木的,猶如無(wú)本之木,無(wú)源之水。譬如,在設(shè)計(jì)探究“溫度對(duì)黃豆種子萌發(fā)的影響”實(shí)驗(yàn)時(shí),我首先引導(dǎo)學(xué)生以假設(shè)為基礎(chǔ),掌握進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的宗旨,并對(duì)自備或教師提供的實(shí)驗(yàn)材料進(jìn)行篩選,對(duì)教師或同學(xué)提供的實(shí)驗(yàn)方法手段進(jìn)行推敲,力求使實(shí)驗(yàn)過(guò)程清晰、簡(jiǎn)明,操作性更強(qiáng)。在交流設(shè)計(jì)方案時(shí),有同學(xué)說(shuō):“把黃豆的種子淹埋在裝有半杯濕土的燒杯里,同時(shí)在種子的旁邊插上遺址溫度計(jì),及時(shí)記載下相關(guān)時(shí)段的溫度值。倘若種子能萌發(fā),就表明該溫度是黃豆種子萌發(fā)的適宜溫度?!庇型瑢W(xué)不同意,站起來(lái)說(shuō):“不能肯定,說(shuō)不定這種子在其他溫度下也能萌發(fā)?!薄懊堋背霈F(xiàn)了,那么到底誰(shuí)對(duì)誰(shuí)錯(cuò)呢?這樣的設(shè)計(jì)是否科學(xué)呢?此刻我很冷靜,沒(méi)有急于對(duì)學(xué)生的表述作評(píng)價(jià),而是耐心啟發(fā)學(xué)生思考:如果溫度不能讓種子感到“舒服”,那么它會(huì)萌發(fā)嗎?該同學(xué)的設(shè)計(jì)是否經(jīng)得起推敲?怎樣設(shè)計(jì)最合理呢?
我耐心引導(dǎo)他們發(fā)現(xiàn)設(shè)置對(duì)照組即諸多因素中,只有一個(gè)變量的一組實(shí)驗(yàn)。有學(xué)生站起來(lái)說(shuō):“把三十粒黃豆種子浸泡之后平均分成三份放在三個(gè)培養(yǎng)皿中,都用濕紗布蓋上,再分別把他們各自存放在高溫、常溫、低溫的三個(gè)實(shí)驗(yàn)環(huán)境里,再留心觀察它們,看看哪種溫度下能萌發(fā)?”學(xué)生就這兩種方案展開(kāi)討論,分別列舉出它們的優(yōu)勢(shì)、劣勢(shì),哪些符合實(shí)際哪些偏離生活……這樣學(xué)生經(jīng)過(guò)甄別,茅塞頓開(kāi)。學(xué)生在探究影響種子萌發(fā)的其他因素時(shí),譬如“光、水、空氣”等,會(huì)不由自主地進(jìn)行對(duì)照實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)。事實(shí)上,當(dāng)學(xué)生能夠達(dá)到這種水平時(shí),“探究種子萌發(fā)的條件”的實(shí)驗(yàn)就已經(jīng)成功了一半。
三、實(shí)施實(shí)驗(yàn)是探究的目的和歸宿
探究實(shí)驗(yàn)?zāi)康牟⒎菫榈贸鲆粋€(gè)結(jié)論,為做實(shí)驗(yàn)而實(shí)驗(yàn),而是重在使學(xué)生真正參與探究過(guò)程,從實(shí)驗(yàn)中獲得探究的樂(lè)趣和探究的方法。教師首先要幫助學(xué)生改變?yōu)樽非蠼y(tǒng)一結(jié)果而實(shí)驗(yàn)的習(xí)慣,引導(dǎo)他們更多地關(guān)注實(shí)驗(yàn)探究的過(guò)程,要求學(xué)生邊實(shí)驗(yàn)邊記錄。因?yàn)閷?shí)驗(yàn)記錄能如實(shí)反映實(shí)驗(yàn)過(guò)程中學(xué)生的參與程度和實(shí)驗(yàn)探究的真實(shí)性。
有的實(shí)驗(yàn)在課堂上只能完成一部分,其他需在課后完成?!疤骄糠N子萌發(fā)條件”的實(shí)驗(yàn),起碼要三天以上時(shí)間,觀察主要在課后進(jìn)行,教師要放手讓學(xué)生做。事實(shí)證明學(xué)生熱情異常高,觀察及時(shí)、認(rèn)真,記錄也到位,而且小組之間還相互觀察種子的萌發(fā)情況。學(xué)生課外實(shí)驗(yàn)期間,教師應(yīng)該定時(shí)、定點(diǎn)了解實(shí)驗(yàn)情況,傾聽(tīng)學(xué)生的心聲,督促、指導(dǎo)學(xué)生完成。
四、得出結(jié)論,表達(dá)交流是探究的提升和拓展
實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,應(yīng)該得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論,結(jié)論與我們當(dāng)初的假設(shè)可能一致,也可能不一致。在用黃豆探究“溫度對(duì)種子萌發(fā)的影響”的實(shí)驗(yàn)中,學(xué)生發(fā)現(xiàn)各小組相同的實(shí)驗(yàn)組,在相同的時(shí)間里,種子萌發(fā)的數(shù)量不相同,有的甚至相差較大。此時(shí),學(xué)生琢磨:是什么原因造成的?有的學(xué)生探究能力強(qiáng),仔細(xì)檢查各小組的實(shí)驗(yàn)材料,發(fā)現(xiàn)發(fā)芽數(shù)量偏少的實(shí)驗(yàn)組,蓋在種子上面的紗布特別濕,拎起來(lái)水不是往下滴,而是往下流,說(shuō)明該組途中補(bǔ)水過(guò)多,種子呼吸受到一定影響,導(dǎo)致發(fā)芽速度比其他組慢。最后學(xué)生經(jīng)過(guò)分析總結(jié),還得出黃豆種子萌發(fā)適宜的溫度是22℃~27℃。在這一過(guò)程中,表面看好似得出結(jié)論很重要,更重要的是探究的過(guò)程和方法,以及對(duì)科學(xué)的結(jié)論進(jìn)行推敲、完善、拓展的過(guò)程。
總之,探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)是一種能動(dòng)的過(guò)程,是學(xué)生親自動(dòng)手而不是觀看別人操作的一個(gè)實(shí)踐過(guò)程。教師應(yīng)創(chuàng)造一切可能機(jī)會(huì),營(yíng)造實(shí)驗(yàn)探究的氛圍,推動(dòng)學(xué)生學(xué)會(huì)探究、善于探究,并在探究活動(dòng)中分析、討論、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,最終達(dá)到獨(dú)立解決問(wèn)題的終極目的。相信探究性生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)定會(huì)讓學(xué)生的智慧火花盡情綻放。