張杰

[摘 要]

實(shí)驗(yàn)既是生物課程的重要組成部分，同時(shí)也是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)生物課程的興趣、學(xué)好生物課程的重要途徑。做好初中生物教學(xué)設(shè)計(jì)要注意處理好教與學(xué)的關(guān)系，給學(xué)生多留點(diǎn)兒空間，重視學(xué)生的小組合作學(xué)習(xí)。

[關(guān)鍵詞]

生物；實(shí)驗(yàn)；教學(xué)設(shè)計(jì)；思考

生物學(xué)是研究生物結(jié)構(gòu)、功能、發(fā)生和發(fā)展規(guī)律以及生物與周圍環(huán)境關(guān)系等的一門自然科學(xué)，由學(xué)科特性決定。實(shí)驗(yàn)既是生物課程的重要組成部分，同時(shí)也是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)生物課程的興趣、學(xué)好生物課程的重要途徑。但在現(xiàn)實(shí)中，由于學(xué)生實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)所限，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗或?qū)W生不能在實(shí)驗(yàn)過程中始終保持一種探究興趣等問題也不同程度影響了實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。因此，實(shí)施實(shí)驗(yàn)教學(xué)前，教師一份基于學(xué)情基礎(chǔ)上的、開放性的、科學(xué)合理、結(jié)構(gòu)嚴(yán)密的實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)就顯得尤為關(guān)鍵。在此，筆者結(jié)合多年教學(xué)實(shí)踐體驗(yàn)，就如何做好初中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)談幾點(diǎn)思考。

一、實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)要處理好教與學(xué)的關(guān)系

初中生物學(xué)科課時(shí)設(shè)置不多，但知識(shí)容量很大，涉及動(dòng)手操作實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容占有相當(dāng)?shù)谋戎亍W(xué)生需要通過實(shí)驗(yàn)來對(duì)書本知識(shí)進(jìn)行進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)探究、驗(yàn)證并在實(shí)踐中鍛煉科學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ囵B(yǎng)實(shí)事求是的嚴(yán)謹(jǐn)精神，這就要求教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)過程中，對(duì)教學(xué)內(nèi)容有深入的了解，對(duì)教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)有全面的把握，預(yù)見性地設(shè)置問題，并以問題為牽引，有效地處理好教與學(xué)的關(guān)系。如下面《用顯微鏡觀察植物的細(xì)胞》（七年級(jí)上冊(cè)）實(shí)驗(yàn)案例。

教師：展示課前準(zhǔn)備好的生物材料如番茄、洋蔥、黃瓜、黑藻等。

學(xué)生：探究這些生物材料的結(jié)構(gòu)組成，在探究過程中表現(xiàn)出了強(qiáng)烈的興趣和探究欲望，課堂氣氛活躍。

教師：學(xué)會(huì)操作顯微鏡是為了使用它看到微觀的生命世界，復(fù)習(xí)顯微鏡的使用方法，檢測(cè)學(xué)生的操作，進(jìn)行教學(xué)反饋，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)解決，并對(duì)學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo)、糾錯(cuò)、表?yè)P(yáng)。

學(xué)生：動(dòng)手使用顯微鏡，隨時(shí)對(duì)學(xué)生復(fù)習(xí)、鞏固上節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容，為本節(jié)課做準(zhǔn)備。

教師：示范洋蔥臨時(shí)裝片的制作：擦→滴→取→展→蓋→染→吸。

學(xué)生：模仿制作洋蔥臨時(shí)裝片并觀察洋蔥表皮細(xì)胞。

本課實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生使用顯微鏡的能力和動(dòng)手制作裝片的能力。實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生把一個(gè)洋蔥或者黃瓜直接放到顯微鏡下是看不到其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的。學(xué)生經(jīng)過辨析、思考后得出結(jié)論：觀察的材料要薄而透明。從而進(jìn)一步明確要先制成玻片標(biāo)本方可觀察。

制作臨時(shí)裝片并觀察黃瓜表層的果肉細(xì)胞，觀察葉表皮永久裝片，每個(gè)階段的實(shí)驗(yàn)過程是老師先講實(shí)驗(yàn)操作的要領(lǐng)、做示范，然后學(xué)生再獨(dú)立操作、觀察。學(xué)生操作觀察時(shí)老師巡回指導(dǎo)。一個(gè)階段完成后，再進(jìn)行下一個(gè)階段，各個(gè)階段都完成后，老師以隨機(jī)問答的方式讓學(xué)生說出觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，然后再做補(bǔ)充說明，幫助學(xué)生形成體系完整、邏輯嚴(yán)密的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。在這里，我們可以看到，問題牽引下的分段實(shí)驗(yàn)不僅給學(xué)生提供獨(dú)自操作的機(jī)會(huì)，培養(yǎng)了學(xué)生獨(dú)自操作的能力，而且在老師的引導(dǎo)下，學(xué)生逐步學(xué)會(huì)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并歸納總結(jié)得出結(jié)論。顯然，教師合理處理教與學(xué)的關(guān)系，掌握適時(shí)、適度的“收放”技巧非常重要。

實(shí)際上，教師教學(xué)中的有的放矢常常還會(huì)促成意外的收獲。也是上面提到的實(shí)驗(yàn)，在染色這一環(huán)節(jié)中，有的學(xué)生突發(fā)奇想，在第二步直接滴加碘液而不滴加清水，對(duì)比觀察后發(fā)現(xiàn)其效果和加清水得出的結(jié)果沒有差別。就是這小小的實(shí)驗(yàn)微創(chuàng)新讓學(xué)生想象力大開，對(duì)于教師來說，在這開放性的課堂中所隨機(jī)生成的資源是何其珍貴。

二、實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)要給學(xué)生多留點(diǎn)空間

在生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，教師要進(jìn)一步創(chuàng)新教學(xué)模式，盡量多地把空間留給學(xué)生，營(yíng)造一個(gè)良好的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，使學(xué)生在相對(duì)長(zhǎng)和穩(wěn)定的時(shí)間、空間狀態(tài)下充分發(fā)展想象思維，潛心實(shí)驗(yàn)、探究，養(yǎng)成科學(xué)學(xué)習(xí)的好習(xí)慣。如下面探究《魚鰭在游泳中的作用》（八年級(jí)上冊(cè)）實(shí)驗(yàn)案例。

課前要求各個(gè)小組自行制定探究計(jì)劃，實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備、操作、歸納、總結(jié)等均由學(xué)生自主完成，并力求計(jì)劃切實(shí)可行、有創(chuàng)意。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后學(xué)生們進(jìn)行了如下交流。

1.具有環(huán)保的模型實(shí)驗(yàn)

把一個(gè)氣球里面灌少量的水，充當(dāng)魚的身體；將飲料吸管一頭插進(jìn)氣球，用橡皮筋扎緊氣球頸部，飲料吸管的另一端折過來扎緊，再把剪成魚尾鰭狀的兩個(gè)塑料片放在氣球頸部?jī)蓚?cè)扎好，用釘書器釘好，在“尾鰭”的中央插一個(gè)刀片，這樣一條模擬魚就做好了。實(shí)驗(yàn)時(shí)，把“魚”放在大一點(diǎn)的水盆中，用手指輕輕按住魚的前部，再撥動(dòng)刀片，“尾鰭”左右擺動(dòng)就可以前進(jìn)了。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：尾鰭在魚游泳時(shí)會(huì)產(chǎn)生前進(jìn)的動(dòng)力。這種方法雖然效果不理想，但是不傷害魚，能保護(hù)魚類資源。

2.活魚捆綁實(shí)驗(yàn)

（1）先將魚的胸鰭或腹鰭捆綁固定，可以看到魚左右擺動(dòng)不定，不能掌握平衡。結(jié)論是：胸鰭或腹鰭起平衡的作用，還有轉(zhuǎn)換方向的作用。

（2）將背鰭捆綁，可以看到魚會(huì)側(cè)翻，不能直立，說明背鰭有平衡身體的作用。

（3）捆綁尾鰭，可以看到魚向前運(yùn)動(dòng)很困難，說明尾鰭可以產(chǎn)生向前的動(dòng)力，同時(shí)還可以確定方向。

3.剪掉各種鰭的實(shí)驗(yàn)

準(zhǔn)備8條活的紅鯉魚備用實(shí)驗(yàn)。第一條剪掉兩個(gè)胸鰭，第二條剪掉兩個(gè)腹鰭，第三條剪掉一側(cè)的胸鰭和腹鰭，第四條剪掉臀鰭，第五條剪掉尾鰭，第六條剪掉背鰭，第七條剪掉全部的鰭，第八條所有的鰭都不剪掉。觀察8條魚的各種游泳姿態(tài)、運(yùn)動(dòng)狀況，各種鰭的作用一目了然，效果十分明顯。結(jié)論與其他組是一樣的，奇怪的是“沒有鰭的魚也可以游泳”。這種方法是學(xué)生自己想出來的，很有創(chuàng)意，令大家耳目一新。更令人驚奇的是，實(shí)驗(yàn)者向我們透露一個(gè)小秘密：剪掉的魚鰭還可以重新再生。于是許多同學(xué)商量把這些魚帶回家，進(jìn)行持續(xù)的觀察實(shí)驗(yàn)。

良好的空間、充分的觀察與實(shí)驗(yàn)過程，讓每一位學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)都有了充分、深入的體驗(yàn)。這樣，每一位學(xué)生就更理直氣壯地參與討論，發(fā)表各自見解，課堂氣氛越來越活躍，形成的開放性實(shí)驗(yàn)假想結(jié)果也各有不同——“魚鰭還可以長(zhǎng)出來”“沒有鰭的魚也可以游泳”……強(qiáng)烈的求知欲望又吸引著學(xué)生主動(dòng)將實(shí)驗(yàn)過程延伸到課后及生活中。

三、實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)要重視學(xué)生的小組合作學(xué)習(xí)

開展小組合作學(xué)習(xí)，有利于師生間、學(xué)生間的情感溝通和信息交流，有利于思想的撞擊和智慧火花的迸發(fā)；能夠強(qiáng)化學(xué)生的主體意識(shí)和合作意識(shí)，激發(fā)學(xué)生潛在的創(chuàng)造力，鼓勵(lì)學(xué)生從不同的角度去觀察、思考問題，發(fā)展思維的發(fā)散性、求異性。學(xué)生通過動(dòng)手操作、探索交流進(jìn)行學(xué)習(xí)，真正成了教學(xué)活動(dòng)的積極參與者。如下面探究《扦插材料的處理》（八年級(jí)下冊(cè)）實(shí)驗(yàn)案例。

課前10天，教師根據(jù)學(xué)生的知識(shí)基礎(chǔ)、興趣愛好、學(xué)習(xí)能力、心理素質(zhì)等把全班學(xué)生搭配成若干異質(zhì)學(xué)習(xí)小組，一般4～6人為一組。教師提出實(shí)驗(yàn)任務(wù)，要求學(xué)生以小組為單位分別用不同的植物莖進(jìn)行扦插活動(dòng)，并對(duì)扦插材料進(jìn)行處理，設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行小組交流，合作學(xué)習(xí)。

第一小組：取20支楊樹帶兩個(gè)葉芽莖段，分成實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組。在實(shí)驗(yàn)組莖下端作斜向切口，對(duì)照組莖段的下方作水平切口，其他條件相同，上端都是水平切口，都留一片葉子，都用0.5%的高錳酸鉀消毒，溫度、土壤、光照等都相同。把兩組都插入土壤中，經(jīng)過觀察，得出結(jié)論：實(shí)驗(yàn)組葉子很快回復(fù)正常，而對(duì)照組要晚些時(shí)間。結(jié)果與假設(shè)一致，切斜口容易成活。通過小組交流得出結(jié)論：莖的下方切成斜口，擴(kuò)大了莖吸收水分和無機(jī)鹽的面積，植物就容易成活。

第二小組：采用水插進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，選擇柳樹的枝條10只，實(shí)驗(yàn)組保留2片葉子，對(duì)照組不留葉子，其他條件相同。插在清水中浸沒1/3處，得出的結(jié)論是：實(shí)驗(yàn)組提前生根且根長(zhǎng)。通過小組交流學(xué)習(xí)得出結(jié)論：保留少量的葉子，有利于光合作用，促進(jìn)枝條生根，但是光線不易過強(qiáng)，過強(qiáng)會(huì)影響成活。

第三小組：選擇月季花枝條20支，10支實(shí)驗(yàn)組，10支對(duì)照組，實(shí)驗(yàn)組用0.5%的高錳酸鉀消毒，對(duì)照組不消毒，分別扦插在土壤的浸出液中，浸沒枝條的1/3處，其他條件相同。10天后發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)組消毒處理的枝條長(zhǎng)勢(shì)良好，土壤浸出液中有很多土壤中的無機(jī)鹽，有利于根吸收。未消毒的有腐爛現(xiàn)象，用高錳酸鉀消毒的枝條有利于根的生長(zhǎng)。

第四小組：選擇“日本蘆薈”的枝條和葉，葉平放在花盆中濕潤(rùn)的沙土上，莖插在潮濕的沙土中，10天后發(fā)現(xiàn)都成活了，說明有的植物也可以用葉繁殖，因?yàn)槿~中含有豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，可以供葉和莖長(zhǎng)出根。

帶有競(jìng)爭(zhēng)意味的、任務(wù)趨動(dòng)式的實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生們?cè)趯?shí)驗(yàn)過程中更加重視分工協(xié)作，提高實(shí)驗(yàn)效率，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后的分組匯報(bào)也異常精彩，妙趣橫生。

總之，教師加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)的研究，不僅能夠鍛煉提高教學(xué)規(guī)劃能力，促進(jìn)自我專業(yè)成長(zhǎng)，同時(shí)也是提高教學(xué)實(shí)效的有力保證。

[參 考 文 獻(xiàn)]

[1]胡繼飛，陳學(xué)梅.生物教育科研概論[M].杭州：浙江大學(xué)出版社，2005.

[2]傅道春.新課程中教師行為的變化[M].北京：首都師范大學(xué)出版社，2002.

（責(zé)任編輯：符 潔）