對初中生物學(xué)科實驗教學(xué)設(shè)計的幾點思考

張杰

[摘 要]

實驗既是生物課程的重要組成部分，同時也是激發(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)計要注意處理好教與學(xué)的關(guān)系，給學(xué)生多留點兒空間，重視學(xué)生的小組合作學(xué)習(xí)。

[關(guān)鍵詞]

生物；實驗；教學(xué)設(shè)計；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。實驗既是生物課程的重要組成部分，同時也是激發(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)實中，由于學(xué)生實驗經(jīng)驗所限，導(dǎo)致實驗失敗或?qū)W生不能在實驗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驗教學(xué)效果。因此，實施實驗教學(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)密的實驗教學(xué)設(shè)計就顯得尤為關(guān)鍵。在此，筆者結(jié)合多年教學(xué)實踐體驗，就如何做好初中生物實驗教學(xué)設(shè)計談幾點思考。

一、實驗教學(xué)設(shè)計要處理好教與學(xué)的關(guān)系

初中生物學(xué)科課時設(shè)置不多，但知識容量很大，涉及動手操作實驗的內(nèi)容占有相當(dāng)?shù)谋戎?。學(xué)生需要通過實驗來對書本知識進(jìn)行進(jìn)一步實驗探究、驗證并在實踐中鍛煉科學(xué)實驗?zāi)芰?，培養(yǎng)實事求是的嚴(yán)謹(jǐn)精神，這就要求教師在實驗教學(xué)設(shè)計過程中，對教學(xué)內(nèi)容有深入的了解，對教學(xué)重點、難點有全面的把握，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》（七年級上冊）實驗案例。

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)出了強烈的興趣和探究欲望，課堂氣氛活躍。

教師：學(xué)會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，檢測學(xué)生的操作，進(jìn)行教學(xué)反饋，發(fā)現(xiàn)問題及時解決，并對學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo)、糾錯、表揚。

學(xué)生：動手使用顯微鏡，隨時對學(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：示范洋蔥臨時裝片的制作：擦→滴→取→展→蓋→染→吸。

學(xué)生：模仿制作洋蔥臨時裝片并觀察洋蔥表皮細(xì)胞。

本課實驗培養(yǎng)學(xué)生使用顯微鏡的能力和動手制作裝片的能力。實驗中，學(xué)生把一個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，每個階段的實驗過程是老師先講實驗操作的要領(lǐng)、做示范，然后學(xué)生再獨立操作、觀察。學(xué)生操作觀察時老師巡回指導(dǎo)。一個階段完成后，再進(jìn)行下一個階段，各個階段都完成后，老師以隨機問答的方式讓學(xué)生說出觀察到的實驗現(xiàn)象，然后再做補充說明，幫助學(xué)生形成體系完整、邏輯嚴(yán)密的實驗結(jié)論。在這里，我們可以看到，問題牽引下的分段實驗不僅給學(xué)生提供獨自操作的機會，培養(yǎng)了學(xué)生獨自操作的能力，而且在老師的引導(dǎo)下，學(xué)生逐步學(xué)會觀察實驗現(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、適度的“收放”技巧非常重要。

實際上，教師教學(xué)中的有的放矢常常還會促成意外的收獲。也是上面提到的實驗，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。就是這小小的實驗微創(chuàng)新讓學(xué)生想象力大開，對于教師來說，在這開放性的課堂中所隨機生成的資源是何其珍貴。

二、實驗教學(xué)設(shè)計要給學(xué)生多留點空間

在生物實驗教學(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，營造一個良好的實驗環(huán)境，使學(xué)生在相對長和穩(wěn)定的時間、空間狀態(tài)下充分發(fā)展想象思維，潛心實驗、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》（八年級上冊）實驗案例。

課前要求各個小組自行制定探究計劃，實驗準(zhǔn)備、操作、歸納、總結(jié)等均由學(xué)生自主完成，并力求計劃切實可行、有創(chuàng)意。實驗結(jié)束后學(xué)生們進(jìn)行了如下交流。

1.具有環(huán)保的模型實驗

把一個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塑料片放在氣球頸部兩側(cè)扎好，用釘書器釘好，在“尾鰭”的中央插一個刀片，這樣一條模擬魚就做好了。實驗時，把“魚”放在大一點的水盆中，用手指輕輕按住魚的前部，再撥動刀片，“尾鰭”左右擺動就可以前進(jìn)了。實驗結(jié)論：尾鰭在魚游泳時會產(chǎn)生前進(jìn)的動力。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.活魚捆綁實驗

（1）先將魚的胸鰭或腹鰭捆綁固定，可以看到魚左右擺動不定，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，可以看到魚向前運動很困難，說明尾鰭可以產(chǎn)生向前的動力，同時還可以確定方向。

3.剪掉各種鰭的實驗

準(zhǔn)備8條活的紅鯉魚備用實驗。第一條剪掉兩個胸鰭，第二條剪掉兩個腹鰭，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)、運動狀況，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，實驗者向我們透露一個小秘密：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)的觀察實驗。

良好的空間、充分的觀察與實驗過程，讓每一位學(xué)生對實驗都有了充分、深入的體驗。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，形成的開放性實驗假想結(jié)果也各有不同——“魚鰭還可以長出來”“沒有鰭的魚也可以游泳”……強烈的求知欲望又吸引著學(xué)生主動將實驗過程延伸到課后及生活中。

三、實驗教學(xué)設(shè)計要重視學(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)；能夠強化學(xué)生的主體意識和合作意識，激發(fā)學(xué)生潛在的創(chuàng)造力，鼓勵學(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)生通過動手操作、探索交流進(jìn)行學(xué)習(xí)，真正成了教學(xué)活動的積極參與者。如下面探究《扦插材料的處理》（八年級下冊）實驗案例。

課前10天，教師根據(jù)學(xué)生的知識基礎(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。教師提出實驗任務(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，并對扦插材料進(jìn)行處理，設(shè)計對照實驗，進(jìn)行小組交流，合作學(xué)習(xí)。

第一小組：取20支楊樹帶兩個葉芽莖段，分成實驗組和對照組。在實驗組莖下端作斜向切口，對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：實驗組葉子很快回復(fù)正常，而對照組要晚些時間。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，擴大了莖吸收水分和無機鹽的面積，植物就容易成活。

第二小組：采用水插進(jìn)行實驗，選擇柳樹的枝條10只，實驗組保留2片葉子，對照組不留葉子，其他條件相同。插在清水中浸沒1/3處，得出的結(jié)論是：實驗組提前生根且根長。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，過強會影響成活。

第三小組：選擇月季花枝條20支，10支實驗組，10支對照組，實驗組用0.5%的高錳酸鉀消毒，對照組不消毒，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)實驗組消毒處理的枝條長勢良好，土壤浸出液中有很多土壤中的無機鹽，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。

第四小組：選擇“日本蘆薈”的枝條和葉，葉平放在花盆中濕潤的沙土上，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，因為葉中含有豐富的營養(yǎng)物質(zhì)，可以供葉和莖長出根。

帶有競爭意味的、任務(wù)趨動式的實驗，讓學(xué)生們在實驗過程中更加重視分工協(xié)作，提高實驗效率，實驗結(jié)束后的分組匯報也異常精彩，妙趣橫生。

總之，教師加強實驗教學(xué)設(shè)計的研究，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，同時也是提高教學(xué)實效的有力保證。

[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）