【摘要】實驗教學是生物教學的一部分,通過實驗,學生可以更加直觀地探究生物知識,積累探究經(jīng)驗。在開展生物教學時,教師要將實驗教學當作重要內(nèi)容,并通過有效的生物教學發(fā)展學生的各項能力。2016年,《教育部關(guān)于進一步推進高中階段學校考試招生制度改革的指導意見》發(fā)布了,新中考改革正式啟動。為了更好地適應時代潮流,提升生物教學的質(zhì)量,教師還應基于新中考改革的要求有效開展生物實驗教學,關(guān)注學生在能力上的生長,多給學生體驗的時間,切實培養(yǎng)學生的生物素養(yǎng)。
【關(guān)鍵詞】初中生物;實驗教學;新中考改革
作者簡介:談思源(1994—),女,江蘇省南通市海安市海陵中學。
在最開始進行生物實驗時,初中學生更多是在模仿,教師怎么做,學生就會照著做,只要結(jié)果對了,他們就覺得實驗的目的達到了。這樣的實驗理念不利于學生深度探究生物知識,也不利于學生能力的發(fā)展,教師需要通過有效的生物教學改變學生的理念,引導學生進行深度探究,讓實驗真正成為學生學習生物知識、發(fā)展相關(guān)能力的幫手。
一、創(chuàng)設(shè)教學情境,激發(fā)實驗熱情
在對實驗感興趣的情況下,學生會更愿意參與實驗。為了激發(fā)學生的實驗熱情,引導學生積極參與實驗,教師在設(shè)計實驗教學方案時,應當考慮如何創(chuàng)設(shè)學生感興趣的情境,讓他們主動嘗試實驗[1]。
以蘇科版初中生物八年級上冊教材中“植物的生長發(fā)育”的教學為例,筆者在講解基本知識后,特意帶領(lǐng)學生到學校旁邊的菜園觀察農(nóng)民種植莧菜的過程。在觀察活動中,學生發(fā)現(xiàn),農(nóng)民們會在松土之后播種,澆水,然后用一塊厚黑的布罩在泥土上。觀察這一種植過程后,學生產(chǎn)生了疑問:農(nóng)民們?yōu)槭裁催@樣做?這有什么科學依據(jù)嗎?筆者隨即引導學生根據(jù)這些疑問設(shè)計實驗。為了引導學生養(yǎng)成科學的實驗習慣,筆者不急著讓學生進行實驗,而是提醒學生先提出相應的實驗假設(shè),再據(jù)此設(shè)計具體的實驗流程以驗證自己的猜想。學生提出了這樣的假設(shè):1.用厚黑布罩上,是為了不讓莧菜的種子進行光合作用;2.用厚黑布罩上,是為了阻止鳥兒偷吃莧菜種子;3.用厚黑布罩上,是為了創(chuàng)造黑暗環(huán)境,因為莧菜種子在暗處才能萌發(fā)。在提出自己的猜想后,學生組成了實驗小組,從自己更感興趣的假設(shè)出發(fā)設(shè)計實驗。此后,學生進行了對照實驗,在兩個盒子里放入等量的莧菜種子,其中一個盒子不做處理,另一個盒子用厚黑布罩上,然后根據(jù)自己設(shè)計的驗證方式控制實驗變量??梢钥闯鰜?,筆者創(chuàng)設(shè)的情境促使學生產(chǎn)生了探究興趣,學生紛紛積極地參與實驗,在實驗中進行觀察、思考。
在設(shè)計生物實驗教學方案的過程中,教師要關(guān)注學生的基本學情,分析學生的思維發(fā)展狀況,盡可能地創(chuàng)設(shè)多樣化的情境,讓學生保持較高的實驗熱情,在真實而又熟悉的情境中完成實驗,更好地積累經(jīng)驗、豐富認知。
二、運用信息技術(shù),優(yōu)化演示過程
學生需要通過實驗獲得體驗,也需要通過實驗發(fā)展能力。但是一些初中生物實驗對實驗條件有較高的要求,部分學校不具備這樣的條件,無法讓所有學生都到實驗室進行動手操作。此時,如果教師直接將實驗內(nèi)容講給學生聽,學生可能也無法有效理解相關(guān)知識。也有教師會采取演示實物模型的方式講解實驗內(nèi)容,讓學生通過觀察模型學習實驗的原理。然而模型是靜態(tài)的,難免會讓學生感覺不真實。在這種情況下,教師可以借助信息技術(shù)展示動態(tài)的模擬實驗,幫助學生理解實驗過程中發(fā)生的變化,讓學生獲得直觀的認知,切實理解相關(guān)知識。當然,為此教師需要掌握一定的信息技術(shù)知識,了解學生的學情,并在課前搜集相關(guān)的演示實驗資源,將學生難以理解的部分詳細地展示出來。
以蘇科版初中生物八年級上冊教材中“人體對信息的感知”的教學為例,僅通過講解、模型演示讓學生了解耳朵的結(jié)構(gòu),掌握耳朵的工作原理,是有很大難度的,因此在教學時,教師可借助圖片、動畫讓學生學習相關(guān)的知識。教師可先展示外耳、中耳和內(nèi)耳的圖片,讓學生知道外耳包括耳郭和外耳道,中耳包括鼓膜、咽鼓管和聽小骨,內(nèi)耳包括半規(guī)管、前庭和耳蝸。隨后,教師可通過動畫展示耳朵的工作原理,包括耳郭收集聲波的工作原理,以及外耳道將聲波傳至鼓膜的工作原理。為了讓學生更直觀地理解耳朵的工作原理,教師還可以在播放動畫后提出這樣的問題:“如果你在認真聽講時,突然聽到老師喊你的名字,請問你身體的哪些結(jié)構(gòu)參與了這一信息傳遞活動呢?你能不能將聽覺形成的過程以簡圖的形式畫出來呢?”通過觀察學生畫的簡圖,教師可以知曉學生在理解上存在的問題。最后,教師可以播放更加逼真的視頻,將聽覺形成的過程展示出來,讓學生看到外界聲波經(jīng)過外耳道傳到鼓膜,引起鼓膜振動的過程。在這樣循序漸進的教學活動中,學生可以對耳朵的工作原理產(chǎn)生相對深入的理解。
可見,在開展生物實驗教學時,教師可以采用多樣化的手段呈現(xiàn)實驗內(nèi)容,讓學生更全面地理解相關(guān)知識。與此同時,處在信息化時代,教師要學會充分利用信息資源,幫助學生更好地學習實驗知識。
三、尊重學生主體,組織自主實驗
新中考改革的顯著特點之一是學生的體驗和個性化發(fā)展變得更加重要。因此教師在開展實驗教學的過程中,要注意給學生留出自主學習的時間,讓學生有展示的機會。實驗教學的目的不是讓學生記住課本上的知識,而是讓學生獲得實驗體驗,在實驗的過程中形成學科素養(yǎng),發(fā)展各方面能力。即便面對較為陌生的實驗題,如果學生有相關(guān)體驗,知道如何遷移所學知識,學生就不會不知所措。因此,在開展實驗教學時,教師要注意鼓勵學生自主嘗試,可以不講的盡量不講,而是讓學生自己去感悟;學生通過自己的觀察、思考、實驗可以掌握的,教師就要給他們自主體驗的機會。
以蘇科版初中生物七年級下冊教材中“昆蟲”的教學為例,筆者先是在課堂上展示蝗蟲的浸制標本,讓學生觀察標本,并據(jù)此說出自己感到困惑的地方;隨后,筆者根據(jù)學生感到困惑的地方展示相關(guān)圖片,讓學生進行更加深入的觀察。在學生形成一定的認知基礎(chǔ)后,教師便拿出課前準備好的實驗道具,鼓勵學生自主觀察蝗蟲的結(jié)構(gòu)。在學生自主實驗的過程中,筆者也提出了一些引導問題,包括“大家用手觸摸蝗蟲的體表,有什么感覺嗎”“蝗蟲表面的結(jié)構(gòu)叫什么,有什么作用呢”。隨著實驗與觀察的深入,筆者又提出了更難的問題,包括“同學們,你們能區(qū)分蝗蟲頭部的體節(jié)之間的界線嗎”“蝗蟲的頭部有哪些感覺器官,功能又是什么呢”,要解決這些問題,學生需要使用放大鏡進行觀察、在小組內(nèi)進行討論。就這樣,在筆者的引導下,學生順利完成了自主實驗,加深了對昆蟲的認識,同時思維能力和動手操作能力也得到了鍛煉。
四、注重實驗拓展,啟發(fā)深入思考
在引導學生做實驗的時候,教師要引導學生基于實驗進行多維度的思考,以思考推動自己順利完成實驗。在這樣將思考與實驗結(jié)合的過程中,學生的能力會得到有效鍛煉,潛能會得到有效開發(fā)。
教授蘇科版初中生物七年級下冊教材中“植物體的組成”一節(jié)時,筆者帶領(lǐng)學生進行了觀察實驗。在進行觀察實驗時,學生需要先用紗布將載玻片和蓋玻片擦拭干凈,并在培養(yǎng)皿中裝上適量水,然后用鑷子撕下一小塊葉片的下表皮,制成臨時裝片,再用顯微鏡觀察臨時裝片。在學生觀察時,筆者提問:“同學們,大家使用顯微鏡觀察到的葉片下表皮的細胞是什么樣子的呢?葉片的下表皮上有沒有氣孔呢?”這些問題可以引導學生有效觀察,也可以啟發(fā)學生進行深入思考。在學生觀察并回答后,筆者鼓勵學生結(jié)合自己的觀察結(jié)果畫出葉片下表皮的保衛(wèi)細胞及表皮細胞。在這樣的觀察實驗中,學生不但學習了如何制作臨時裝片、觀察臨時裝片以及整理器材,也對實驗的過程、觀察的結(jié)果進行了深入的思考,意識到了自己可以借助觀察到的內(nèi)容去解決問題。在學生完成觀察任務后,筆者又提出這樣的問題:“老師相信同學們在這次實驗后,對綠色植物在生物圈中的作用有了更清晰的認識。那么,為了人類更美好的明天,在保護綠色植物這件事上,作為初中學生,我們可以做些什么嗎?”
可見,實驗不但可以使學生收獲體驗、掌握知識,也可以使學生發(fā)展思維。在組織實驗的過程中,教師可以引導學生從多維度進行思考,讓學生在實驗過程中有效成長。
五、完善教學評價,提升實驗效果
新中考改革要求教師關(guān)注學生的主觀能動性,注重讓學生獲得豐富的情感體驗,更愿意參與實驗活動,更愿意進行深入思考。基于此,教師還需要改變生物實驗教學的評價方式,讓學生參與評價,鼓勵學生評價自己、評價同伴。這樣的評價機制會讓學生具有更強的主人翁意識,更充分地發(fā)揮主觀能動性。
以蘇科版初中生物七年級上冊教材中“人體的呼吸”的教學為例,在上課之前,筆者已經(jīng)做過調(diào)查,詢問了學生是否知道人體呼吸產(chǎn)生的氣體主要是什么,大多數(shù)學生知道答案,因為在小學科學課堂上學過相關(guān)內(nèi)容,于是筆者將教學重點放在驗證人體呼吸產(chǎn)生的氣體含一定量的二氧化碳上。因為學生對相關(guān)的知識有所了解,所以在課堂上筆者鼓勵學生在閱讀教材后,自主設(shè)計實驗方案進行實驗。為方便學生驗證二氧化碳氣體,筆者提前準備了錐形瓶、玻璃管、橡皮管、澄清石灰水等實驗器材,在學生根據(jù)教材內(nèi)容設(shè)計實驗方案后,筆者及時提供實驗器材,輔助學生進行實驗。在實驗中,學生發(fā)現(xiàn)錐形瓶中的澄清石灰水因為人體呼吸產(chǎn)生的氣體而變渾濁,這說明人體呼吸產(chǎn)生的氣體含一定量的二氧化碳。在學生完成實驗后,筆者鼓勵學生對自己的實驗環(huán)節(jié)進行評價,說出自己的收獲,找出自己的不足。有學生評價道:“在完成這個實驗時,吸氣、呼氣、捏氣管的力度是需要反復揣摩的,否則可能會一不小心吸入石灰水。”顯然,這樣的實驗反饋更真實,也更接近學生的認知水平,會讓學生更有獲得感。
六、豐富課后作業(yè),減輕學生負擔
在實施“雙減”政策的背景下,教師還應考慮如何減輕學生的負擔,減少機械作業(yè)。為達到此目標,教師可以嘗試布置課后實驗作業(yè),這樣的作業(yè)一方面可以減輕學生的作業(yè)負擔,另外一方面也可以豐富學生的課后生活,提供學生更多的探究機會[2]。
在教授蘇科版初中生物八年級上冊教材中“植物的生長發(fā)育”后,筆者就結(jié)合教學內(nèi)容布置了課后實驗作業(yè),要求學生將幾粒玉米種子帶回家,然后把一半種子放在清水里浸泡。在第二天放學回家后,學生需要先使勁捏浸泡后膨脹的玉米種子,再捏一捏沒有放在清水里浸泡的玉米種子,比較二者的差異。之后,學生需要用小刀切開浸泡過的玉米種子,用放大鏡觀察種子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。在有條件的情況下,學生還可以將碘液滴在玉米種子的切面上,然后將觀察到的結(jié)果記下來。這樣的家庭實驗作業(yè)既能滿足學生的探究欲,又能促進學生各方面能力的發(fā)展。要完成這樣的作業(yè),學生不需要花很多的時間,但需要耐心、認真地去探究。
結(jié)語
當前,生物教學的重要性日益彰顯,生物實驗教學也愈發(fā)受到教師、學生的重視。在新中考改革的背景下,教師要認真研讀《教育部關(guān)于進一步推進高中階段學??荚囌猩贫雀母锏闹笇б庖姟?,也要深入分析實驗教學的內(nèi)容、目標、方法,及時調(diào)整和完善自己的教學模式,優(yōu)化實驗教學課堂,幫助學生掌握有效的學習方法。
【參考文獻】
[1]姚曉芬.新中考背景下初中生物學跨學科案例的教學設(shè)計與思考:以“濕地生態(tài)系統(tǒng)”為例[J].生物學教學,2022,47(3):26-28.
[2]劉艷紅.新中考改革對初中生物學實驗教學的影響[J].實驗教學與儀器,2018,35(9):6-8.