余春山
【摘要】實驗教學(xué)是初中生物教學(xué)的關(guān)鍵內(nèi)容,也是提升學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)的重要教學(xué)內(nèi)容。在做實驗的過程中,學(xué)生可以深入觀察和動手操作,切實了解生物現(xiàn)象和生物知識的原理,加深對生物知識的理解,提高應(yīng)用生物知識的能力。要順利開展實驗教學(xué),教師需要認真準備實驗材料和教學(xué)方案,在組織實驗活動時教師也要悉心引導(dǎo)學(xué)生觀察、記錄和分析實驗結(jié)果,培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力,讓學(xué)生通過做實驗收獲更多感悟。
【關(guān)鍵詞】初中生物;實驗教學(xué);學(xué)科素養(yǎng)
部分初中生物教師在教學(xué)時忽視引導(dǎo)學(xué)生參與教學(xué)活動,也沒有著力培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力,這對學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)發(fā)展不利。教師應(yīng)當(dāng)通過合理的實驗設(shè)計和教學(xué)方式,調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,引導(dǎo)學(xué)生細致觀察、動手探究,從而深入理解生物現(xiàn)象和生物知識的原理。在這樣的教學(xué)模式下,學(xué)生的學(xué)習(xí)主體地位會得到凸顯,生物課堂的教學(xué)效率也會顯著提高。而要充分發(fā)揮初中生物實驗教學(xué)的作用,教師可以嘗試以下六方面的策略。
一、關(guān)注學(xué)生興趣,激發(fā)學(xué)生參與欲望
貼近學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的教學(xué)內(nèi)容可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,成為學(xué)生參與教學(xué)活動的動力,也可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。在開展初中生物實驗教學(xué)時,教師應(yīng)注重融入貼近學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的內(nèi)容,并通過有趣的教學(xué)活動培養(yǎng)學(xué)生對生物實驗的興趣和對生物學(xué)知識的好奇心與探索欲望。當(dāng)然,教師也可以根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)特點設(shè)計個性化的實驗項目,讓學(xué)生在感興趣的領(lǐng)域進行深入研究和探索。這樣的教學(xué)方法可以讓學(xué)生在參與生物實驗時感覺更加自在,也更有動力[1]。
下面,筆者以“嘗試探究水溫的變化對金魚呼吸的影響”這一實驗的教學(xué)為例進行說明。在導(dǎo)入環(huán)節(jié),筆者給學(xué)生講了《漁夫和金魚的故事》,它是俄國作家亞歷山大·謝爾蓋耶維奇·普希金創(chuàng)作的童話敘事詩。在通過這則故事吸引學(xué)生的注意力后,筆者向?qū)W生提問:“同學(xué)們,你們知道金魚為什么能活在水中嗎?水溫會不會對金魚的呼吸有影響呢?”這些問題不僅可以將學(xué)生的注意力引到教學(xué)內(nèi)容上,還可以進一步激發(fā)學(xué)生的好奇心和探索欲望。隨后,筆者介紹了本次實驗教學(xué)的內(nèi)容以及學(xué)生可以使用的實驗道具。在學(xué)生開始做實驗前,筆者引導(dǎo)學(xué)生猜測水溫對金魚呼吸的影響,并鼓勵學(xué)生據(jù)此設(shè)計實驗方案。在做實驗時,學(xué)生需要觀察金魚的呼吸情況,記錄不同水溫下金魚呼吸的頻率和方式。在學(xué)生做實驗時,筆者還通過展示相關(guān)圖片和視頻來營造良好的實驗氛圍。在學(xué)生完成這一實驗后,筆者發(fā)現(xiàn)學(xué)生依然對金魚呼吸的情況抱有很大的興趣,于是筆者相機提出如下任務(wù):組成四人小組共同喂養(yǎng)四條大小、顏色不同的金魚,并在一天的不同時間觀察金魚的呼吸情況。在這一拓展活動中,學(xué)生既要記錄金魚在不同氣溫下的呼吸狀況,也要記錄不同種類金魚的生活狀態(tài)。
在這樣的教學(xué)活動中,學(xué)生對實驗的興趣得到了提高,他們能夠自主地完成實驗,并由此深入地理解和應(yīng)用生物知識,實驗教學(xué)的效果會得到保障。因此,在初中生物實驗課上,教師應(yīng)該鼓勵學(xué)生親自觀察、記錄和探究,突出學(xué)生的學(xué)習(xí)主體地位,提高學(xué)生學(xué)習(xí)生物的興趣。當(dāng)然,針對不同的實驗內(nèi)容,教師要選擇不同的實驗教學(xué)方法,引導(dǎo)學(xué)生高效地進行自主探究。
二、重視合作活動,提升學(xué)生思考質(zhì)量
在合作活動中,學(xué)生可以充分交流和討論,學(xué)生的思考質(zhì)量會得到提升,學(xué)生的批判性思維也會得到發(fā)展。而組織合作實驗活動,可以確保每個學(xué)生都有機會發(fā)揮自身的長處,進行觀察和分析,與同伴共同解決問題[2]。此外,這種類型的實驗活動還可以促進學(xué)生溝通與交流,培養(yǎng)學(xué)生的團隊合作精神和集體意識。
下面,筆者以“測定肺活量”這一實驗的教學(xué)為例進行說明。在實驗開始前,筆者和學(xué)生一起討論了肺活量這一概念,讓學(xué)生分享了自己對肺活量的理解,鼓勵他們說出自己的疑惑。在學(xué)生對這一概念有更加清晰的認知后,筆者將學(xué)生分成四人小組,讓學(xué)生在小組內(nèi)共同完成設(shè)計實驗步驟、測量數(shù)據(jù)、分析結(jié)果等任務(wù)。同時,筆者鼓勵學(xué)生在小組內(nèi)分享自己發(fā)現(xiàn)的問題,和同伴一起尋找解決問題的方法。比如有學(xué)生在小組內(nèi)提出這些問題:“為什么我們要在測肺活量前消毒呼吸口?消毒的作用是什么?”也有學(xué)生從另外的角度分享了自己的疑惑:“為什么在測量肺活量的時候我們要先保持自然狀態(tài),然后盡力吸氣,再盡力呼氣?這對測量結(jié)果有什么影響?”還有學(xué)生提問:“為什么我們需要測量肺活量三次?這樣做的目的是什么?如果三次測量的結(jié)果存在較大的差異,我們應(yīng)該如何處理呢?”通過討論這些問題,學(xué)生可以深入理解測定肺活量的實驗步驟和原理,從而逐步提高設(shè)計實驗和分析數(shù)據(jù)的能力。在學(xué)生完成實驗后,筆者鼓勵學(xué)生進行跨小組的討論活動,讓全班學(xué)生一起比較實驗結(jié)果,討論不同的測量行為對測量肺活量的影響。
在這樣的合作實驗活動中,教師可以引導(dǎo)學(xué)生相互幫助、共同探究,從而有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)參與度,讓學(xué)生充分發(fā)揮主觀能動性學(xué)習(xí)生物知識,在實驗活動中發(fā)展觀察、分析和合作能力。
三、注重融合教學(xué),發(fā)揮信息技術(shù)的優(yōu)勢
在初中生物實驗教學(xué)中,教師也可以運用信息技術(shù)開展融合教學(xué),增強學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。教師可以應(yīng)用多媒體設(shè)備展示生動的教學(xué)內(nèi)容,幫助學(xué)生更好地理解生物學(xué)知識;也可以鼓勵學(xué)生自主利用網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺進行深入學(xué)習(xí)和研究;還可以指導(dǎo)學(xué)生使用模擬實驗軟件進行虛擬實驗。在信息技術(shù)的幫助下,學(xué)習(xí)生物知識的過程會變得更加生動、有趣,學(xué)生可以更好地理解和應(yīng)用所學(xué)生物知識。
下面,筆者以“探究種子呼吸過程中釋放的熱量”這一實驗的教學(xué)為例進行說明。在以往,教師會這樣開展實驗教學(xué):先讓學(xué)生將種子裝入多個保溫瓶,再讓他們將溫度計固定在保溫瓶內(nèi),定期記錄種子的溫度。然而這一實驗的難度較大,實驗結(jié)果也可能產(chǎn)生較大誤差。因此在開展實驗教學(xué)時,筆者鼓勵學(xué)生借助模擬實驗軟件進行虛擬實驗,以確保實驗結(jié)果直觀、生動,學(xué)生得到有用的實驗信息。在課堂上,筆者先使用多媒體設(shè)備播放了關(guān)于種子呼吸的動畫,解釋種子在呼吸過程中釋放熱量的機制。此后,筆者帶領(lǐng)學(xué)生到計算機房使用模擬實驗軟件進行虛擬實驗,觀察和探究種子呼吸時釋放熱量的情況。在使用模擬實驗軟件時,學(xué)生可以設(shè)置不同的條件,收集和分析多種數(shù)據(jù)。學(xué)生還可以在這個實驗中嘗試使用電子表格分析自己通過虛擬實驗得到的數(shù)據(jù),繪制直觀的數(shù)據(jù)分析圖表。
總之,在開展實驗教學(xué)時,初中生物教師應(yīng)重視信息技術(shù)的作用,讓學(xué)生順利地完成現(xiàn)象不那么明顯的實驗,掌握多種做實驗和分析數(shù)據(jù)的方法,深化對生物知識的理解。
四、重視拓展環(huán)節(jié),開展豐富的課外活動
豐富的課外實踐活動可以讓學(xué)生更好地理解和應(yīng)用所學(xué)生物知識,提高學(xué)習(xí)熱情[3]。初中生物教師也應(yīng)當(dāng)重視拓展環(huán)節(jié),通過組織課外活動讓學(xué)生進行更多的探究和實踐,加深學(xué)生對生物知識的理解,進一步培養(yǎng)他們的觀察能力和實驗?zāi)芰Α?/p>
下面,筆者以“探究陽光在植物生長中的作用”這一實驗的教學(xué)為例進行說明。在組織課外實踐活動時,筆者設(shè)計了如下探究任務(wù):觀察綠蘿在自然日照條件下葉片顏色的飽滿度和亮度,以及葉片的扁平度和卷曲情況,分析陽光對綠蘿生長速度的影響。除了讓學(xué)生觀察與記錄,筆者還鼓勵學(xué)生自行設(shè)置不同的光照條件,如設(shè)置充足陽光的環(huán)境、半陰影的環(huán)境或完全陰影的環(huán)境,然后觀察并記錄綠蘿在不同光照條件下的生長情況。
在這一課外實踐活動中,學(xué)生深入地探究了陽光對于植物生長的影響,學(xué)生觀察、記錄和設(shè)計實驗的能力得到了有效培養(yǎng),生物實驗教學(xué)的效果較好。
五、關(guān)注學(xué)生自主性,開展系列自主實驗
在自主實驗中,學(xué)生可以選擇自己感興趣的主題和實驗方法,對不同的生物現(xiàn)象進行探究。而且在完成自主實驗時,學(xué)生需要將在課堂上學(xué)習(xí)的生物知識應(yīng)用到實踐中,由此學(xué)生會更深入地理解生物知識。這樣的學(xué)習(xí)方式可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,也可以發(fā)展學(xué)生的分析、推理和解決問題的能力,培養(yǎng)他們的創(chuàng)新意識。
在初中生物教學(xué)中,教師可以鼓勵學(xué)生完成各種各樣的自主實驗,比如鼓勵學(xué)生設(shè)計實驗探究不同因素(如光照、水分、溫度等)對種子發(fā)芽的影響,或者鼓勵學(xué)生通過觀察和記錄水中水藻釋放氧氣的量或吸收二氧化碳的量來探究光照強度、二氧化碳濃度、溫度等因素對植物光合作用的影響,又或者鼓勵學(xué)生觀察蛙在不同氧氣條件下的呼吸頻率和呼吸方式。這些實驗具有較強的趣味性,實驗現(xiàn)象也比較明顯,而且完成這些實驗的難度相對較低,學(xué)生可以通過自主收集資料以及與同伴討論完成這些實驗。
在完成上述自主實驗的過程中,學(xué)生可以選擇自己感興趣的實驗內(nèi)容,和熟悉的伙伴共同開展實驗。但教師需要適時提醒學(xué)生綜合考慮實驗內(nèi)容、方法,評估自己的實驗步驟,分析自己的實驗結(jié)果是否出現(xiàn)誤差。由此,學(xué)生會得到多方面的發(fā)展,學(xué)生對生物實驗的興趣也會提高。
六、進行情感教育,適度滲透德育知識
在開展初中生物實驗教學(xué)時,教師同樣可以進行情感教育,引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的價值觀和情感態(tài)度,培養(yǎng)學(xué)生的社會責(zé)任感和保護環(huán)境的意識,同時提高學(xué)生對生物知識的關(guān)注度和學(xué)習(xí)積極性,促進學(xué)生全面發(fā)展。為此,教師需要在設(shè)計生物實驗教學(xué)方案時,選擇合理的情感教育內(nèi)容和教學(xué)方法,引導(dǎo)學(xué)生說出自己的實驗感悟,讓學(xué)生獲得豐富的情感體驗。
下面,筆者以“探究唾液對淀粉的消化作用”這一實驗的教學(xué)為例進行說明。在學(xué)生分小組做實驗之后,筆者鼓勵學(xué)生分享實驗成果,討論唾液的重要作用。在這一過程中,筆者提醒學(xué)生要耐心傾聽他人的觀點,在理解和尊重他人的情況下進行討論。在學(xué)生充分討論這一內(nèi)容后,筆者引導(dǎo)學(xué)生轉(zhuǎn)而思考消化這一過程對人類健康生活的影響,培養(yǎng)學(xué)生聯(lián)系生活實際思考生物知識的習(xí)慣,讓學(xué)生感受到生物知識的實用性。最后,筆者還鼓勵學(xué)生分享他們在實驗的過程中遇到的挑戰(zhàn)和實驗收獲,思考面對挑戰(zhàn)時正確的態(tài)度是什么,以及更好的做實驗的方法是什么。
將情感教育融入初中生物實驗教學(xué),不僅可以讓學(xué)生學(xué)到生物知識、掌握實驗技巧,還可以培養(yǎng)學(xué)生的良好思考習(xí)慣及自主學(xué)習(xí)能力,促進學(xué)生全面發(fā)展,使其逐步成為有思想、有情感和有責(zé)任心的人。
結(jié)語
綜上所述,在開展初中生物教學(xué)時,教師應(yīng)重視實驗教學(xué),并通過組織合作活動、虛擬實驗、課外實踐活動、自主實驗等方式激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需求和個性化發(fā)展需要,提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、實踐能力和創(chuàng)新能力,使生物教學(xué)更加生動、有趣和有效。同時,教師也要重視情感教育,讓學(xué)生通過參與實踐和探究實現(xiàn)全面發(fā)展,成為具備正確價值觀、必備品格和關(guān)鍵能力的時代新人。
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