於琳雅
(江蘇省常州市正衡中學,江蘇 常州)
“科學探究”是指學生能夠發(fā)現(xiàn)現(xiàn)實世界中的生物學問題,針對特定的生物學現(xiàn)象,進行觀察、提問、實驗設計以及結(jié)果的交流和討論的能力。實驗教學是培養(yǎng)學生科學探究能力的重要途徑,筆者認為,廣大教師應當注重優(yōu)化生物實驗教學,發(fā)展學生的核心素養(yǎng)。
初中生物實驗教學中需要很多實驗材料,筆者認為,教師應當有意識地引導學生自主搜集身邊的資源,積累生活素材,使他們在發(fā)現(xiàn)實驗素材的過程中,激發(fā)學習的積極性,認識到生物與實際生活中的密切聯(lián)系,提高自身的觀察能力。
比如筆者在對“綠色植物的蒸騰作用”進行實驗教學時,引導學生從生活中的材料出發(fā),設計實驗方案,并展開操作。為了讓學生深刻直觀地感受綠色植物的蒸騰作用,筆者首先讓他們在家中選擇一個綠色盆栽,然后用塑料袋罩住部分枝葉,一段時間后,觀察實驗現(xiàn)象。學生們發(fā)現(xiàn),塑料袋內(nèi)壁出現(xiàn)了很多小水珠。筆者問道:“這些小水珠是怎樣形成的呢?如果是由水蒸氣凝結(jié)而成,那么水蒸氣又是從哪里來的?”隨后筆者引導學生利用實驗裝置,觀察了植物葉片上氣孔的形態(tài),從而使他們認識葉片的蒸騰作用。在這一活動中,筆者通過充分浸入生活,有效提高了學生的觀察能力,優(yōu)化了實驗教學效果。
教師在組織學生開展生物實驗探究時,可以通過廢物利用,改進實驗裝置,從而啟迪學生的思維與探究思路,激發(fā)他們對生物實驗探究的興趣,提高實驗效果。
比如筆者在對“驗證呼吸作用中氣體的變化”開展實驗教學時,考慮到用橡皮管做實驗密閉性不好,容易出現(xiàn)袋內(nèi)氣體與外界氣體交換的問題,于是筆者通過廢物利用,用醫(yī)用輸液管代替橡皮管,很好地解決了這一問題。由于輸液管上有一個可以控制滴液速度的球閥,因此在實驗中,可以將此球閥當作開關(guān),將輸液管的一端插入到塑料袋內(nèi),球閥和另一端留在袋外。實驗設置實驗組A和對照組B,A的塑料袋內(nèi)放置新鮮蔬菜,B的塑料袋內(nèi)不放置任何東西。首先調(diào)節(jié)球閥,使塑料袋處于密封狀態(tài),在暗室放置一夜后,反方向轉(zhuǎn)動球閥,擠出氣體,將A、B氣體分別通入裝有澄清石灰水的兩個錐形瓶中,觀察現(xiàn)象。由此筆者通過廢物利用,改善實驗裝置,使實驗更加簡便易行,取得了很好的教學效果。
設計實驗是培養(yǎng)學生科學探究能力的關(guān)鍵途徑,若教師一味引導學生按照教材提供的實驗方案進行操作,難以充分調(diào)動他們的思維,發(fā)展其探究能力。筆者認為,教師應善于引導學生自主設計實驗方案,通過優(yōu)化實驗環(huán)節(jié),提高他們思維的創(chuàng)造性。
比如,筆者在引導學生開展“種子萌發(fā)需要的外界條件”這一實驗時,向?qū)W生提問道:“如果把大豆種子一直放在燒杯里,它會發(fā)芽嗎?”由此筆者引出了實驗課題,引導學生通過設計實驗方案,探究種子萌發(fā)所需要的外界條件。在實驗設計中,學生將可能影響種子萌發(fā)的多種因素,分解成了一個個單一的因素,然后通過設計對照實驗,驗證了假設的影響因素是否成立。例如,為了驗證種子萌發(fā)需要足夠的水,學生分別設置了甲、乙兩個實驗組和對照組。分別取2個潔凈的罐頭瓶,分別貼上甲、乙的標簽,然后分別在瓶中放上2張餐巾紙,并在餐巾紙上均勻放10粒種子,其中甲組灑入適量水使餐巾紙濕潤,擰緊瓶蓋,乙組擰緊瓶蓋不灑水,兩組均放置在室溫環(huán)境下。最后學生通過觀察實驗現(xiàn)象得出了結(jié)論,種子萌發(fā)需要水分。就這樣筆者引導學生自主設計實驗方案,充分發(fā)揮了他們的主體地位,高效達成了教學目標。
總結(jié)與反思是實驗教學的最后一個環(huán)節(jié),對于提高學生實驗素養(yǎng)發(fā)揮著不容忽視的重要作用。教師通過組織學生進行多元反思,引導他們對實驗結(jié)果進行交流與討論,能夠促進他們自主汲取知識,形成實驗成果,進而提高實驗教學的有效性。
比如筆者在引導學生開展“觀察莖的疏導功能”這一實驗時,學生通過實驗可以發(fā)現(xiàn),將一根枝條插入滴有紅墨水的瓶中,放在太陽下,一段時間后將枝條縱切開來,可以看到木質(zhì)部被染成了紅色。于是筆者讓學生對實驗現(xiàn)象與結(jié)果進行反思總結(jié),經(jīng)過一段時間的交流與討論后,他們自主歸納出了實驗結(jié)論:木質(zhì)部中有導管,木質(zhì)部被染成紅色可以說明導管具有運輸水分和無機鹽的作用。由此筆者通過加強對學生實驗總結(jié)與反思的訓練,使他們自主總結(jié)得到了規(guī)律,有效提高了他們的實驗探究能力。
綜上所述,教師通過切實關(guān)注上述“浸入生活”“廢物利用”“再度設計”“多元反思”等要點開展生物實驗教學,能夠顯著提高學生學習的有效性,深化他們的科學探究意識與能力,對他們生物核心素養(yǎng)的培養(yǎng)與發(fā)展具有重要的積極意義。