王祥海
(山東省濟寧市汶上縣第二實驗中學 山東濟寧 272500)
教師通過巧用實驗以增加學生的體驗,引導學生深度思考和培養(yǎng)學生的科學探究能力,切實提高學生的生物學學科核心素養(yǎng)。
教材上的實驗是面向全體的共性設計,但是由于各校的實際不同,實驗器材的選擇上也有了不同。教師要切合實際,因地制宜,結合教材內容,去繁就簡,創(chuàng)設一些簡單的實驗。教師可以聯系學生的生活經驗,創(chuàng)新實驗器材,使實驗現象直觀顯著,促進學生思維的發(fā)展,提高探究實驗的效率。在實驗設計上,教師還要注意實驗的簡潔,使實驗結果一目了然,從而節(jié)省課堂時間,達到教學目的。
【案例1】在學習葉的結構時,教師先提出問題:葉的上下表皮顏色有何不同?哪兒的氣孔多?葉脈在哪兒?然后,取幾片樹葉,引導學生觀察葉的形態(tài)結構。同時,又給每個小組提供一個裝有適量開水的燒杯。學生把葉片放在燒杯中,觀察葉片的上、下表皮所產生的氣泡數量。學生對樹葉很熟悉,在沒有顯微鏡的幫助下,通過教師精心設計的實驗也能思考教師提出的問題,同時還能發(fā)現其他實驗現象。
可見,實驗雖然簡單,只要精巧設計,就能達到預期的教學效果。試想沒有實驗器材,教師單靠講解教科書上的知識,學生在腦海中想象來探究這些問題,能引起他們如此大的好奇心嗎?學生在真實實驗情境下,把抽象的問題直觀化,利用感官的不同感受,歸納出結構特征,闡釋生理現象,有利于發(fā)現生物的生理特性,培養(yǎng)創(chuàng)造性思維。
創(chuàng)新設計的探究活動有利于培養(yǎng)學生運用科學的思維方法認識事物、解決實際問題的思維習慣,提高其主動探究的意識和能力。在進行實驗教學時,教師可以把實驗目的設置成懸念,從而使學生在觀察或做實驗時的注意力集中在重要的觀察內容上,減少觀察的盲目性,也有助于教學內容重難點的突破。
【案例2】在學習種子的結構時,由于種子的胚很小,不易被發(fā)現。因此在學生解剖玉米、大豆種子前,筆者先說出實驗步驟的關鍵點,以防學生破壞種子的胚,并給學生布置一個任務:從種子中找到胚中的胚根、胚芽、胚軸、子葉的位置,比較玉米種子和大豆種子的區(qū)別。學生帶著問題,小心翼翼地操作,避免了在種子結構認識不清的情況下把種子的胚破壞掉,同時又激發(fā)了尋找種子結構的興趣,在實驗中不是盲目地去觀察和探究。學生很快完成實驗,節(jié)約了時間,鞏固了胚的結構這個重點,突破了雙子葉植物種子與單子葉植物種子的區(qū)別這個難點,從而達到了教學目的。
實驗設計時,教師應熟悉學情,了解學生的心理發(fā)展規(guī)律,研讀教材中的實驗步驟,結合實驗室中的材料,充分整合實驗資源,根據教學目標制定實驗計劃,創(chuàng)新實驗設計,盡可能地讓學生在體驗中收獲知識。
教師要精心選擇實驗內容,努力為學生創(chuàng)設寬松的學習環(huán)境,盡量為他們創(chuàng)設親身實踐、動手操作、能夠親身感受與體會的實驗。教師把實驗任務分到各小組中,讓學生在小組自主合作與探究的學習氛圍里,真正體會到學習的樂趣,分享學習的快樂,感知科學探究的成功感和自豪感。
【案例3】在學習鳥卵時,筆者給每個小組提供2個雞蛋,要求學生按照操作步驟解剖,分工尋找雞蛋內每一處結構,并畫出鳥卵的簡化圖。教師布置課后作業(yè),以加深學生的印象:利用圖紙、模具、真實的雞蛋殼來制作成鳥卵的立體模型。在這個過程中,學生親自動手、動眼、動腦,印象非常深刻,對鳥卵有了抽象的認識,理解了生物學中“結構與功能相適應”的觀點,覺得生物中的知識就在自己的身邊,激發(fā)他們不斷去發(fā)現生活中的生物現象,喚起了學生“我要學”的心聲。
可見,教師在實驗教學時要找準學生的興奮點,引導學生在模仿、體驗、交流、制作中完成個人實驗。但是教師在進行實驗教學時,不能讓學生僅僅停留在對教材實驗的模仿層次上,還要讓學生充分理解實驗目的和實驗原理,并且引導學生在理解教材的基礎上積極探尋科學的實驗方法與實驗步驟,鼓勵學生大膽質疑和改進實驗,以培養(yǎng)學生科學探究的精神和動手操作能力。
教師指導學生從實驗操作中發(fā)現問題,改進實驗步驟,才能使學生更好地在實踐中體會到科學探究的嚴謹性。教師要及時注意在學生操作過程中出現的有價值的問題。如果是個別小組出現問題,教師不要急于下結論,而是引導學生自己思考找出出現這種問題的原因,以培養(yǎng)學生探究的科學態(tài)度;也可以把普遍性或有價值的問題展示給各小組,讓各個小組進行討論探究,認真分析問題的原因,從而使實驗結果具有可信性。
【案例4】在學習“顯微鏡的使用”時,學生觀察玻片上的標本。在操作過程中,筆者發(fā)現學生圍在一起不能找到物像,還有的不會移動玻片,還有的把顯微鏡的鏡壁彎了下來等。教師沒有急著去糾正他們的錯誤,而是詢問他們?yōu)槭裁礇]有發(fā)現標本。這時,學生開始去和別的同學或其他小組交流自己的想法。當看到有幾個小組已完成,教師把發(fā)現的有價值的問題一拋。學生馬上又討論起來,有的親自試一下,有的相互之間進行爭辯,把課堂推向高峰,從而解決了問題,同時也認識到科學探究的嚴謹性。
教師引導學生從觀察生活中存在的實驗現象出發(fā),改進原教材的實驗,并加入實踐性實驗,使學生最大限度地參與到實驗中來,提高學生的科學思維與科學探究能力。因此,教師要善于利用實驗中的“閃光點”(學生操作不規(guī)范、不能完成實驗等),讓學生在體驗中找到問題癥結,才能達到實驗的目的,促使知識的融會貫通。
總之,在實驗實踐過程中,學生體驗了實驗探究的樂趣,有成功的成就感,也有失敗的挫折感,有利于形成生命觀念。所以,教師要根據教學要求,積極創(chuàng)造條件,運用適當的方法,為學生創(chuàng)設更好的學習情境,加深學生理解、鞏固和驗證所學到的知識,有效地提高實驗教學效率,更好地發(fā)揮實驗教學的作用,激發(fā)學生的探究意識,培養(yǎng)學生的學習能力。