A. 如何利用生物实验教学培养学生的探究能力与创新精神
生物是一门以实验为基础的学科,实验教学可以激发学生学习生物的兴趣,帮助学生形成生物概念。在生物实验教学中,恰当地使验证实验变为探索实验,能够更有效地培养学生思维的探究与创新能力,使学生在实验中探索,探索中实验,养成实事求是、严肃认真的科学态度。如何利用生物实验教学培养和提高学生的探究能力与创新精神呢?
1.在实验教学中要创设科学探究情境,让全体参与探究过程
让学生了解科学家规范的探究过程对学生的探究性学习有榜样示范作用,但如果只让学生浏览科学探究的大致过程,而不将学生置身于探究学习的真实情境之中,让学生动手“做”,则是难以实现探究目的的。生物实验教学中,笔者以教材中的学生实验为依托,尽量提供不同的实验材料,让学生不局限于课本的实验方法,展开充分想象,灵活运用所给材料,全员动手自行设计实验。一种设计方案失败了,再去探索新的方案;一种方案成功了,再去探索最佳方案。生物学实验不应该只是一个验证生物学结论的过程,而更应该是一个探索、尝试、体验的过程。在实验教学中,笔者大胆改革,变验证性实验为探究性实验。以观察植物细胞质壁分离与复原实验为例,由学生自己配制不同浓度的蔗糖溶液,通过不同的实验方案探索出能使细胞发生质壁分离和复原的浓度范围,没有简单地按照教材中所给的浓度进行验证。学生通过动手、动脑的亲身体验,不仅丰富了感性认识,还发展了理性认识;既提高了动手实践的能力,又增强了观察、记忆、思维等多种能力。学生通过探究,增强了对学习的兴趣,增强了自信,改善了师生间的关系,学习互动更加协调,提高了学生的学习效率和效果。
2.实验教学更要渗透思维的探索
2.1提出问题,引发思维。
在实验前,教师根据实验内容和教学目标,通过生产、生活中的实例,学生明确本节实验的目标后,教师提出假设,学生产生好奇,带着问题阅读教材,了解实验原理,熟悉操作步骤和方法;在教师的诱导下,提出某种假设和某种预言;对实验中应注意问题和可能出现的意外,做到心中有数。
2.2实验操作,发展思维。
学生进行实验操作。教师巡视指导学生实验的方法,帮助思考实验现象产生的原因。该程序是实验教学的中心环节。操作时应注意以下几点:教师要及时解答学生的疑问和纠正学生的错误操作;注意发挥骨干学生的“小先生”作用,让他们在小组内做好示范;鼓励中后生,多动手、动口、动脑,开发其非智力因素。
2.3设计实验,探索创新。
首先让学生重温教材实验,整理完成实验报告。然后教师进一步引导学生从多方面掌握实验方法,鼓励学生运用所学过的知识技能,独立设计类似的实验。这样不仅能活跃课堂气氛,而且能培养学生的发散思维和创新能力。最后教师对学生的实验方案进行评比、表彰。
3.实验教学中要贯彻思维的创新
3.1鼓励学生质疑,激活创新思维。
为了防止和克服学生在实验中存在的满足于简单的机械操作或缺乏应有的思维广度和深度等现象,教师要努力创设情景,激活学生的创造性思维。
3.1.1让创新拥有适宜的“土壤”。生物实验教学要有效地培养学生的创造能力,必须建立起一种民主、宽松、信任的教学氛围,营造创新的“土壤”和“气候”。在这样的教学氛围中,学生消除了胆怯和依赖的心理,不怕出错和失败,积极动手动脑,大胆尝试,从而为培养创造性思维开辟了广阔天地。为了使学生能自由自在地发表意见,课堂上笔者常说的一句话就是“大家七嘴八舌地说”。这样有利于消除学生的心理障碍,学生在轻松自由的氛围中就能无拘无束,各抒己见;在实验过程中,有些学生因操作错误等导致观察不到正确的实验现象,教师应帮助学生进行分析,找出问题的症结所在;同时要以宽容的态度允许学生犯错误。
3.1.2让猜想充满实验过程。正如牛顿所说:“没有大胆的猜想,就作不出伟大的发现。”在实验教学中,鼓励学生对实验中可能出现的实验现象和结果进行猜想和预测,并让学生在此基础上自己设计实验方案,选择实验器材,再通过实验去验证自己的预测和猜想,这对于激活学生的思维,培养创新能力是非常有益的。例如,在学习水分的散失时,让学生猜想植物吸收的水分主要用于哪些方面?有的学生认为绝大多数水分用于参与植物体内的各项生命活动;有的认为主要是通过蒸腾作用散失到大气中。学生经过思考讨论,设计出了“称重法”实验:剪取一根带叶的健壮枝条,插入密封、盛有水的锥形瓶内,用一个透明塑料带套扎在枝叶上,预先将塑料带、盛水的锥形瓶分别在天平上称重记录。然后放到阳光下照射一段时间,再将两者称重,计算出锥形瓶内减少的重量即植物吸收的水与蒸腾作用散失的水(塑料带增加的重量)两者之间的比值。实验验证了学生的猜想,提高了他们的创新能力。
3.1.3创设科学探究情境,全体参与探究过程。让学生了解科学家规范的探究过程固然对学生的探究性学习有榜样示范作用,但如果只让学生浏览科学探究的大致过程,而不将学生置身于探究学习的真实情境之中,让学生动手“做”,则是难以实现探究目的的。生物实验教学中,笔者以教材中的学生实验为依托,尽量提供不同的实验材料,让学生不局限于课本的实验方法,展开充分想象,灵活运用所给材料,全员动手自行设计实验。一种设计方案失败了,再去探索新的方案;一种方案成功了,再去探索最佳方案。生物学实验不应该只是一个验证生物学结论的过程,而更应该是一个探索、尝试、体验的过程。在实验教学中,笔者大胆改革,变验证性实验为探究性实验。以观察植物细胞质壁分离与复原实验为例,由学生自己配制不同浓度的蔗糖溶液,通过不同的试验方案探索出能使细胞发生质壁分离和复原的浓度范围,没有简单地按照教材中所给的浓度进行验证。学生通过动手、动脑的亲身体验,不仅丰富了感性认识,还发展了理性认识;既提高了动手实践的能力,又增强了观察、记忆、思维等多种能力。学生通过探究,增强了对学习的兴趣,增强了自信,改善了师生间的关系,学习互动更加协调,提高了学生的学习效率和效果。
3.2引导学生求知,培养创新品质。
3.2.1探索实验代替验证实验,发展学生的创新思维能力。在中学生物实验教学中,设计一些可行的探索性实验是培养学生创新思维能力的有效措施,如“探究种子的成分”的实验。关于探索种子是否含有水的问题,教师可以先让学生进行预测,然后让学生取一些晒干的小麦种子,装进干燥的试管里,放在火上均匀加热,然后烘烤试管底部。接着提问:“试管内壁出现了什么现象?这个实验检验了关于种子是否含有水分的哪一种预测。”在探索实验过程中,学习气氛非常活跃,一环扣一环的问题使学生不断思考,不断探索,他们通过观察分析,加深了对知识的理解和掌握。
3.2.2营造宽松氛围,培养学生的创新思维。在实验教学中,教师应当调动各种教学资源,营造一种浓厚的创新情境,激发学生的创新意识。如在“观察小鱼尾鳍内的血液流动”时,如果小鱼活动频繁就会影响实验的进行,笔者就启发学生,如何使小鱼处于昏迷状态。其中有一个学生由人醉酒得到启示,想出这样一个办法:先用湿纱布包裹小鱼,然后用镊子把蘸足白酒的小棉球送入鱼口中,3分钟后,鱼就会安静下来,这样就有利于观察。由此可见,学生的创新思维能力只有在创造性活动中才能被充分激发。
总之,作为教师,我们应该充分利用生物试验课,充分挖掘学生的潜力,大力培养学生的各项综合素质,为素质教育服务。
参考文献:
[1]梁正.探索性实验教学[J].中学化学教学参考,2001,(10):27-29.
[2]李淑梅,李青芝.创设问题情境与关注思维过程[J].生物学教学,2003,(7):33-34.
[3]姚维红.高中生物学教学中学科思维能力的培养[J].生物学教学,2004,(1):28-29.
[4]姚巧斌.高中生物实验探究教学与学生主体性发展研究[D].福建师范大学,2003:12-14.
[5]施忆.高中生物课程标准中的活动与探究(必修)[M].北京:高等教育出版社,2004:25-26.
[6]张富国,张昕,刘森.生物学实验论[M].广西:广西教育出版社,2001:45-46.
[7]陈继贞,张祥沛,曹道平.生物学实验教学研究[M].北京:科学出版社,2004:24-26.
(作者系安徽师范大学生命科学院2006级教育硕士)
B. 如何利用高中生物实验培养学生探究能力
新课改对教师的教育方法和学生的学习方式提出了新的要求,因此指导学生进行探究性 学习,培养学生的探究能力,既是新课改的关键,也是新课改的突破口。那么是什么是探究 呢?探究--inquiry 一词起源于拉丁文的in 或inward(在„之中)和quaerere(质询、寻 找),按照《牛津英语词典》中的定义,探究是“求索知识或信息特别是求真的活动;是搜 寻、研究、调查、检验的活动;是提问和质疑的活动。”探究的操作活动包括观察、提问、 实验、比较、推理、概括、表达、运用及其它活动,所以在探究活动过程中所涉及到的一切 能力都属于探究能力的范畴,如:探究实验的五个步骤:“提出问题、做出假设、制定并实 施探究方案、分析结果、得出结论”中最少就涉及到提出问题的能力、设计实验的能力、推 理的能力、概括归纳的能力等;又如:在探究活动中,需要从网络和其他途径获得更多的信 息,那么快捷采集信息、利用信息的能力也属于探究能力的范畴。本文重点从课内实验教学 和课外各种活动两方面介绍学生探究能力的培养。
一、以课内实验教学为切入点,培养学生的实验探究能力
生物学是一门实验性很强的学科,因此在内容设置上,实验占得比例很大,而实验设计 正是激发学生的探索欲望,培养学生的逻辑思维和创新意识等探究性学习能力的重要手段和 途径。下面本人就以实验《探究种子的成分》为例谈一谈学生探究能力的培养。
《探究种子的成分》是初一学生在学习中第一次接触探究实验,为了尽量减少学习中遇 到的困难,因此编委们在本节课的教材中安排了相应的探究方案。由于种子与人类的日常生 活密切相关,所以学生对种子的成分有着一定程度上的了解。本人认为这正是培养学生从生 活中发现问题、运用已有知识和经验解决实际问题和培养他们探究能力的好时机。因此本人 决定抛开课本上已经设计好的探究实验的步骤,重新设计本实验。正因为本节课是学生第一 2 次在学习中接触探究实验,对探究实验的模式不是很了解,所以为了加深学生对探究实验的 认识和理解,本人决定本节课严格按照探究实验的五个步骤来进行,即:1、提出问题 2、 做出假设3、制定并实施探究方案4、分析结果5、得出结论。
(一)提出问题
提出问题是科学探究中的重中之重。学生刚开始时不会提问题,如何培养学生提出问题 的能力呢?教师要为学生充分创设问题的情境,并加以适当的引导。如,在进行“探究种子 的成分”的实验时,在上课前本人为学生准备了带有种皮的小麦幼苗(为学生提出问题创设 情境),然后让学生根据这个空空的种皮提出自己的问题,学生纷纷提出:“种子中的营养物 质哪去了?”“种子中的营养物质发生了什么变化?”“种子为什么会萌发成幼苗?”“种 子中有哪些成分?”这样引出本节课的主题:种子中有哪些成分?当然,学生刚开始提出的 问题可能偏离本节内容或与本节内容无关,如“种子为什么会萌发成幼苗?”,这时教师应 该加以引导、鼓励,指出提出问题的要求:要与课题有密切关系,提出的问题要有发散性, 要考虑到探究的条件的影响。久而久之,在教师的帮助指导下,学生最终所提的问题能够紧 扣本节内容。
(二)做出假设
问题提出后,让学生做出假设。假设并不是漫无边际的,而是要根据自己的生活常识和 已有知识、经验等来进行。如在“探究种子的成分”过程中,本人让学生根据自己的生活常 识,认为种子中含有哪些成分?学生的想法就是他的假设。例如,学生根据花生种子可以榨 油的生活常识,因此假设种子中含有脂肪。在学生毫无头绪的前提下,也可以给学生提供一 段资料,让学生根据资料来做出假设。如,种子中的成分中含有无机盐,而无机盐是专用名 词,学生可能见过或听说过,但对这种物质却并不真正了解。如何让学生做出“种子的成分 中含有无机盐”的假设呢?本人向学生出示了农村最常见的草木灰,草木灰是植物的茎秆如: 麦秆、玉米的茎秆在充分燃烧后剩下的物质。让学生观察颜色--灰白色,然后加以说明, 这灰白色的物质主要是无机盐。学生根据本人提供的资料很轻松的就做出自己的假设。并且 由于提供的资料来源于生活,所以学生感到非常亲切和熟悉,大多数学生能够积极主动地参 与,使得课堂气氛非常活跃,大大调动了学生的学习积极性和求知欲。 有时,做出假设也要彻底放手让学生自己去进行,如在做蚯蚓实验前,本人提出了这样 一个问题:“蚯蚓是怎样运动的?”有的学生认为靠自身肌肉的收缩进行运动,有的学生认为 靠蚯蚓的皮肤与地面的摩擦进行运动,有的学生认为蚯蚓靠其身上的刚毛进行运动。在学生 没有亲自动手去探究前,这一切的想法都是他们的假设。 3 到底采取哪种方法让学生进行假设,这需要教师根据具体的情况来区别对待。
(三)制定并实施探究方案
做出假设后,学生为了验证自己的假设是否正确,就要制定出一个切实可行的方案。学 生刚开始时不会制定方案,这就需要教师进行帮助、引导。指出制定计划的要求:实验的可 操作性,能控制可变因素,能否设置对照实验,所获数值的方法一致。例如,最简单的就是 让学生根据自己已有的知识、经验来制定方案;或者教师提供资料,让学生根据老师提供的 资料寻找其中的信息,并进行举一反三。如,本人在出示草木灰后,学生做出了种子中含有 无机盐的假设,并能根据这则资料,设计方案来探究自己的假设。使种子燃烧,烧到最后剩 下灰白色的物质,证明种子的成分中含有无机盐。 “探究种子的成分”是个简单的探究实验,不需要设计对照实验,而大多数探究实验, 需要设计对照实验和控制唯一变量,这也是实验探究中重要的一项。关于如何培养学生设计 对照实验,在本文中就不作介绍了。在设计好探究实验的方案后,就让学生动手操作,观察 和记录实验结果,这个过程中培养了学生的观察能力和实事求是的科学态度。
(四)分析结果,得出结论
这个过程是一个重要的推理过程,同时也培养了学生尊重事实的科学态度,即无论你的 实验结果是否支持你的假设,你都要尊重事实,事实胜于一切。这样,学生根据上述的几个 步骤,探究出种子的成分中含有水分、无机盐、蛋白质、淀粉、脂肪和水等。 在这个探究实验的过程中,学生的提出问题、做出假设、设计实验方案、利用已有经验 解决问题和观察等各方面的实验探究能力得到了培养,同时也培养了学生尊重事实的科学态 度。
C. 如何高效地组织高中生物实验教学
高中生物学科性质决定了生物实验作为生物教学和高中生学习的重要基础。高中生物教学与其说是生物知识的学习,不如说是一个个生物实验的探究过程。它通过教师演示实验或组织高中生亲手实验操作,能把书本知识由微观变为宏观,把抽象变成具体,变无形为有形,使高中生易于获取多方面知识,巩固学习成果,培养高中生的各种能力。高中生物实验的学习贯穿于高中生物的学习全过程之中,生物实验的教学效果直接决定高中生物的学习和教学效果。为了追求更好的生物教学效果和良好的学习效果,我们必须充分重视生物实验教学,把生物实验教学作为高中生物学习的基础;必须开展好实验强化生物教育教学效果,培养高中生的实验操作能力。
对于高中生物实验教学来说,要实现良好的效果,不仅需要教师具备优秀的组织、引导能力,更需要学校教学设备的配合。现在的学校教学设备还不能够满足高中生物实验教学的需求,有的学校教学设备少,生物实验仪器不足,严重影响高中生物教学效果。可以说高中生物教学还是面临这样或是那样的诸多问题,高中生物教师要正确认识高中生物实验教学面对的问题,以良好心态,立足现实,有创造性地开展好生物实验教学。我作为一名高中生物教师,在生物实验教学中也总结了一些经验,下面就结合实验教学实践谈谈我的几点看法。
一、加强演示实验激发高中生的学习兴趣
新课程教学理念强调教师要激发高中生的学习兴趣,提高高中生的学习积极性。对于高中生物教学来说,利用演示实验可以有效激发学生学习兴趣,实现有效学习。演示实验是一种最有效的直观教学方法,演示实验不仅能够吸引高中生的注意力,而且能够通过实验培养高中生的观察能力。我们在进行演示实验时要注意以下几点。
1.精心准备是演示实验成功的基础。
我们所说的演示实验的成功不仅仅是指教师合理地操作实验器材,完成实验探究过程,更重要的是要最大限度地激发高中生的学习兴趣和调动高中生的学习积极性,并最大限度地强化高中生观察的实际效果,做到实验教学的效果最优化。为此,我们必须深入研究教材教法,熟悉每一个实验内容、实验步骤和实验目的,考虑如何引导高中生进行观察,观察什么,如何观察,知道如何实现更好的观察效果。要做到这一点,需要教师在课前进行精心准备,对实验中可能出现的问题做到心里有数,最大限度地把握实验步骤和强化实验的实际效果。经过教师多次尝试后,再到课堂上开展演示实验可以有效提高演示实验的成功率。一次成功的演示实验可以有效激发高中生的学习兴趣,调动高中生的学习积极性,更能够有效激发高中生的学习热情,培养高中生的学习自信心和观察能力。如果实验没有达到良好的实验效果或是实验在课堂教学中失败了,则会使高中生产生不良的学习情绪,影响高中生的学习兴趣和积极性,不利于高中生的观察能力的培养和高中生学习自信心的培养。所以,我们要高度重视演示实验,在每次演示实验之前进行精心准备,给高中生呈现生动有趣、效果明显的演示实验,这也是每一位高中生物教师的重要责任。
2.要注重培养高中生的规范操作意识。
教师在课堂教学中进行的演示实验不仅是实验知识教学的重要组成部分,而且是高中生观摩实验、学习实验操作的重要机会。在这样的演示实验教学中,教师的一举一动都会成为高中生独立操作的依据和榜样,对高中生的实验技能起着示范作用,操作来不得半点马虎,必须按规定进行,有条不紊地展开。这就要求教师严格按照实验操作规程进行演示实验,给高中生树立实验操作的规范标准。在教学中,我们要适时进行规范实验操作教学,让高中生注意到规范实验操作的重要性。这样有利于高中生形成良好的实验操作意识,养成规范的实验操作习惯,为今后的分组教学和分组实验奠定良好基础。
二、大力开展高中生物分组实验,培养高中生的实际操作能力
高中生物实验操作考试是考查高中生的实验操作能力。高中生物教师要树立培养高中生动手操作能力的意识,在实验教学中注意培养高中生的动手能力。在高中生物实验中,除了演示实验还有分组实验。分组实验是高中生依据实验目的以小组为单位开展实验研究动手操作的实验。如果演示实验注重培养高中生的观察能力,分组实验则注重培养高中生实验操作能力。分组实验可以让高中生多动手实验,使高中生获得丰富的感性知识,从而更好地理解、巩固所学高中生物知识,形成生物概念,促进观察、分析和解决问题等各方面能力的提高,并激发高中生的学习兴趣。要增强分组实验的效果,教师要做好以下几个方面。
1.要做好实验准备工作。
分组实验需要教师组织多组实验器材,以小组为单位开展实验探究。我们要合理地对高中生进行分组,合理地分组能够促进分组实验的效果和学习实效性的强化。我们还要综合高中生的实际情况,做到组内异质、组外同质。同时,要提前对各小组的实验器材进行预演,确保实验能够圆满完成,少生枝节。
2.明确实验目的和实验步骤,实现良好的实验效果。
分组实验教学需要教师合理组织和引导,在实验前让高中生明确实验目的和实验步骤,为取得良好的实验效果做准备。这就需要教师在开展实验教学时充分发挥自身的主导作用,进行有效组织和引导,以实现高中生物教学的高效性。
D. 如何上好初中生物的实验课
实验课是人类认识和研究生物科学的重要手段,也是生物学教学的一种重要手段。生物实验是教师指导学生利用一定的材料、药品、仪器设备,按照指定的条件去进行的生物实践活动。生物学实验可以向学生提供生物界的感性认识,培养学生学习的基本技能和观察、分析综合运用生物学知识的能力。可以激发学生学习生物学的兴趣,培养实事求是的科学态度。实验是生物学教学的重要组成部分,是提高生物教学质量的重要环节,上好一节生物实验课要扎实做好以下几个方面。
一、精心准备
(一)、教师准备:首先要精心设计好实验教学程序。教师在设计实验教学程序时,应认真构思好学生观察过程中的每一个环节和符合学生实际的教学方法,对实验中出现的问题、现象、失败的原因要尽可能考虑细致,尽可能多设置几个“为什么”,以激发学生思维。要科学合理地安排时间避免出现学生无事可做的时间空挡,以提高教学质量。其次要适时地科学地准备好实验材料,确保试验成功。
(二)、学生准备:预习好实验内容,明确实验过程
只有让每个学生弄清了每个实验的内容、操作步骤、注意事项、实验目的和每个实验的全过程,这样学生才能做到心中有数,进入实验室才能有条不紊地进行实验操作。
(三)、加强组织纪律教育.
“没有规矩,不成方圆”。实验室守则和实验规则是上好实验课的保证,为了培养良好的实验习惯,使实验顺利进行,必须向学生强调遵守实验室守则和实验规则的重要性。并要向学生讲清道理,反复教育,使学生明白并自觉遵守,保证实验室内环境安静。要关心爱护教学仪器,节省实验材料,实验结束要自觉整理清洁实验仪器。总之,要养成有组织、有纪律的实验习惯和良好作风,并始终保持实验室清洁。
二、明确实验目的,激发学生学习动机。
心理学告诉我们,目的是人采取行动的结果,而动机则是激励人去行动的动力。学生明确实验目的,自觉地产生动手实验的内部动机,实验效果就会很好。但是初一、二年级学生好奇、好动,对实验陌生。有的学生认为上实验课好玩,缺乏科学态度,学习目的不明确,这些都给实验课组织教学带来一定困难。因此实验前除要求学生明确教材上的实验目的外,还要明确该实验在生产、生活等方面的实际应用。如上显微镜使用一课时,问:“你想看看自己的细胞是怎样的吗?”今天学会了显微镜的操作就可以看到,激发学习兴趣。同时提出医生对炎症的诊断,要化验血,就是用显微镜、电子显微镜等对病人的血细胞进行检查,才能得出结论。没有科学手段会使病人误诊,严重时会危及生命,造成不可弥补的损失。同时介绍显微镜在工、农、医学方面的广泛应用,以此激发学生学习动机,树立科学态度,提高学习兴趣,这样有利于克服组织教学难的问题。
三 、教师做好示范。
教师实验操作的基本功如何?直接影响实验的效果。因此,每个实验教学前,教师应按课本的实验要求,认真做,使自己的实验操作规范、熟练。在演练中还要研究和摸索学生可能发生的问题和实验成败的关键,做到心中有数,以便在实验中及时提醒学生,确保每个学生都成功。
四、指导学生掌握实验步骤的方法,规范操作。
实验步骤是学生动手规范操作的要领,只有理解、掌握才能规范操作,实验才能成功。因此实验前指导学生预习,将实验步骤由繁化简,抓住每一步的关键词语串通于实验步骤之中可以收到好的实验效果。如显微镜使用过程中的“三个一”:一、安放距桌边一掌;二、对光要目(目镜)物(物镜)通光(通光孔、光源)一直线,光强用平面镜,光弱用凹面镜;三、观察时标本对孔正中距离物镜一厘米,视野中出现标本颜色或杂质时观察目标即将到位,微调粗旋镜升降,细旋校象清晰,找不到目标时缓缓移动玻片标本即可找到。教师规范操作一步,边讲该步的注意事项,边让学生模仿操作一步,教师巡视,及时表扬规范操作快而且准确的学生。纠正错误操作,如用左眼观察时,纠正学生用右眼观察或闭着右眼的习惯,用完显微镜擦干净外表。转动转换器,把物镜偏两旁,放回镜箱原处。制作临时装片的实验,先将擦→滴→取→展→盖→染的实验步骤写在黑板上,让学生看书了解每一步的涵义,圈上关键的词语,教师再讲每一步的涵义及注意的问题,边操作边叫学生模仿操作。然后强调注意事项。滴一滴清水,太多易外溢,太少易出现气泡。取材薄而透明透光易观察,展平防重叠,轻盖防气泡。气泡与细胞的区别,气泡圆边厚黑,中间亮白,轻压变形。这样学生很快掌握步骤、要领,在显微镜下观察到自己制作临时装片中的细胞,认识细胞壁、细胞质、细胞核(细胞膜紧贴细胞壁,在光镜下看不见),然后绘出细胞结构图。这样学生就达到了实验的目的要求,兴奋不已,终生难忘。
五、指导学生观察分析实验现象。
学生在实验过程中规范操作是进行实验的基础,而对实验现象的认真观察,是达到实验的目的、探索实验结果的关键。但学生在实验
E. 谈谈生物课“模拟实验法”在高中生物课堂中的运用怎样
“模拟实验法”是一种新的教学方法。它是依据科学家通过实验进行研究的方法。高中生物教材中的知识,是科学家都已经作过了实验,研究过的内容。而现在的社会需要有创新和探究意识的人才,通过“模拟实验法”恰恰可以达到这一目标。科学实验的研究方法,是科学研究中最常用的基本方法,其过程可以概括为如下几个基本环节:发现并提出问题——做出假设——设计并完成实验——分析实验现象和数据——得出结论并加以讨论。“模拟实验法”正是把实验法的这几个环节中的部分或全部融入到生物学课堂中,怎样能在教学过程中把这几个基本环节中的某些环节更好的实施?
1.问题的发现与提出
问题是激发思维的火花,它促使人们积极探索解决问题的途径和方法。因此这一环节是“模拟实验法”的前提和基础,培养学生发现和提出问题的方法往往有几种:
1.1教师创设问题情境,引导学生产生质疑并提出问题
良好的教学情境能促进学生主动学习。教学情境是一堂课的起点,对课堂教学的成败起着十分重要的作用。情境的设计是课堂教学中教师引领学生达成教学目标的重要手段和载体,使用恰当的情境能焕发学生已有的知识经验和认同策略来同化和顺应新知,为学生走向成功(解决问题)开好头。所以,情境的设计应紧紧围绕教学目标。比如说就高二年级“神经调节与体液调节的关系”一课在教学引入环节中设计的情境:
教师播放一段时长2分钟的FLASH短片,要求学生仔细观看(动画简介:开始时,为一系列的色盲检测图,经过必修二的学习,学生对此很熟悉,马上投入其中,并说出检测的是某个数字或图形。而一分钟后,当学生精力集中时,图片迅速转换,变为一副较刺激的动态图,并伴随较大声响。)此时,部分学生会产生惊吓后的心跳加速,呼吸加剧等一系列现象……师问:你能说出你的身体受刚刚这个刺激而产生的现象是通过什么调节来完成的吗?生A:神经系统。生B:体液系统。师:感受到外界刺激的是我们什么系统?生C:神经系统。师:而使我们心跳加速的又是什么激素呢?生D:肾上腺素。师:所以,准确的来说,能出现刚才这一现象,我们通过的是……。众生:神经——体液调节。……以此引出课题。
本节的教学目标是“说出神经调节与体液调节间的协调关系;简述神经调节和体液调节的特点等”那么,比较上述两者,同样是以学生活动来设计情境,情境2显得自然,更贴近教学目标。“心跳加速、呼吸加快”这一现象既能连接着上节教学内容“体液调节”,隐含着复习回顾激素的生理作用,让学生在切身感受到某种激素调节的作用的同时产生想了解如何产生这一现象的强烈愿望,对下一教学环节的实施起到了有力的推动作用。情境创设承上启下,连接自然,目的指向性很强。相反,情境1的设计给人感觉很生硬,在设计活动中前后问题缺乏内在的逻辑联系,学生的问题意识没有萌发,探究新知的氛围没有真正地调动起来。
1.2通过学生观察实验现象或自然现象从而提出问题
通过学生亲身观察或体会到的现象,能够更好的激发他们主动发现问题的能力。比如:高一生物“细胞的吸水与失水”问题的引出,可以先说一说学生都亲身体验或观察到的一些现象,根据学生已经有的生活经验,引导学生发现并提出问题。有关植物是怎样吸水与失水的问题。还是可以让学生先观察几组实验现象:将同样大小的萝卜条分别放在甲乙两个量筒中,其中甲中装有适量的盐水,乙中装有相同量的清水。一段时间后取出两个萝卜条让学生观察现象,学生会很清楚的发现两个萝卜条的大小有不同的变化。这样就很容易提出自己所发现的问题。因此 ,亲身观察现象提出问题是一种提高学生学习生物学能力的一种行之有效的方法。
1.3由教师提供数据实例等,让学生分析并提出问题
有些实验现象不容易让学生观察到,可以以数据的形式体现出来,比如:在高二生物“探究培养液中酵母菌种群数量的变化”这一实验中,可以先给学生出示几组数据(不同时期酵母菌种群的数量),让学生自己观察分析,从而提出问题,在这样的情况下,学生一旦能够提出有效问题,那么他们在解决这个问题的时候也是有理可循的,下面的步骤也就不难进行。
2.作出有效的假设
当发现提出问题之后,往往要等针对你所提出的问题做一个初步的判断,从而做出假设,那么这个假设的提出也不是随心所欲的,有的学生会说:“老师,是不是怎么假设都行啊?”。我告诉他:“当然不是”。事实上,我们要做出的假设是有一定的针对性的,一般情况下,是根据你所提出的问题而做的假设,举个例子:在“探究影响酶活性的条件”这一实验中,学生在影像资料中会发现高温会使酶失去活性,可是实验要研究的问题是“温度会影响酶的活性吗?”,那么做出的假设就要与问题相关联,假设:温度影响酶的活性或者温度不影响酶的活性。而有的学生就会抛开问题自己做出不相关的假设:高温会使酶失活。虽然这句话是没错,可是却与本实验要研究的问题是不相关的,这样的假设被视为无效的。因此,正确的假设为整个过程的"敲门砖"。起着非常重要的作用。
3.重视对结论的讨论过程
通过实验或其他方法来验证假设的成立与否,最终会得出结论,这时要对这个结论进行讨论,讨论的目的:一是为了重新对整个实验过程做一个总体的了解,从而确定实验结论的真实性及可靠性;二是在结论的基础上能有新的发现以及知识点上面的延伸。另外,学生之间的讨论可以相互交换交流意见及建议,这样也有利于学生之间在知识上的沟通,通过分享,能够使学生更加拓展视野,最后需要注意的是,在学生分组讨论完成之后,教师一定要做出总结,从而得出最终的结论。
通过自己在教学过程中的亲身实践,我认为“模拟实验法”应用到教学中去是一种有效的尝试,并且目前来看,已经取得很好的教学效果, 现如今“模拟实验法”在生物课堂中的应用已经日趋成熟,相信在今后的学习过程中这种方法也会应用到更多的学科,产生更加深远的影响。
F. 如何高效开展高中生物演示实验
在高中生物课中,有很多演示实验,这些演示实验可以提高学生的注意力,尤其是在农村高中可以克服各个农村学校生物实验器材不足的缺点。随着新课改的深入进行,教育开始摆脱应试教育的桎梏,生物实验教学在素质教育的路上探索前行,怎样上好一节生物演示实验课是每个生物实验教师必须不断探讨的话题。现在就怎样上好高中生物演示实验课谈谈自己的看法和体会。
一、生物教师要极度重视演示实验
高中生物教学不同于初中生物教学,已经摆脱了初中生物基础知识的范围更加重视专业知识。高中生物实验的极度专业性使我们的生物实验教学必须重视演示实验,在高中生物课程的设置上每个实践性的内容都对应着一个演示实验。为了使学生更好地理解教材内容,这就要求我们的高中生物教师想尽办法,不遗余力地开好每一个演示实验,提高演示实验的实验效果,提高实验教学效率。
做演示实验,不能以学生看书代替实验,不能以教师讲解代替试验,否则,学生对生物学的许多知识就缺少感性认识。这样我们生物教师要明确每一个实验的实验目的,实验器材的准备要充足,实验步骤要清晰规范,避免实验事故的发生。
二、细心设计演示实验
为了确保演示实验的顺利进行,教师在实验前一定要做好各项必要的准备工作。生物教师在备课过程中要考虑每一个实验的演示时间和演示时机,在物质准备上课前要准备完备,要善于机智地处理在实验演示过程中出现的意外事件,这样不至于出现问题乱了阵脚。
教师要在实验前做好精心准备。例如,准备好演示实验中所需的仪器、药品、材料等。要清洗干净在实验中要使用的仪器,并放在相应的仪器架上,要把实验中需要的药品准备齐全,实验中需要的试剂要事先配置好。此外实验前,教师还要自制些实验室没有但在实验中很有实用价值的仪器。如,加热中常用的挡风板。又如,观察关节的结构实验,可以购买好猪的关节并事先解剖好。为了保证达到实验的良好效果,在课前教师要在实验室试做一次,这样有利于提高实验操作的熟练程度,缩短演示实验的时间,利于演示实验的正常开展,达到实验的预期目的。
学生在实验前要充分预习,对实验中出现的仪器、药品名称、作用和操作方法有一定的认知,做好必要的知识准备。这样学生在观察实验现象时,就有一定的方向性,避免无目的性地看热闹,有利于学生对实验有正确的认识。
另外,开展演示实验还必须做好应急准备。一般来说,只有实验前准备工作做得充分,实验才会取得成功。为了保证实验的完满成功,教师还要准备好各种应急措施。比如,在用酒精灯隔水加热叶片使叶绿素溶解到酒精的试验中,如果因为教室的防风玻璃损坏,而影响酒精灯加热作用,这时如果事先带好一块自制的挡风板,问题就得到了解决。
三、教师要引导学生认真观察演示实验
演示实验的目的在于使学生掌握实验操作方法,为学生提供生物学知识的感性认识。演示实验要想达到良好的课堂效果,认真观察是其中的重要环节。
学生要仔细地观察实验操作。这要求教师一定要规范地进行实验操作,要吸引学生的注意力,引导学生认真地观察,必要时也可以故意进行一些错误的操作,学生在生疑、质疑、解疑的过程中,加深了印象,把握了正确的操作方法。这样做还可以为以后开展学生实验和培养学生的实际动手能力做好准备。
学生更要认真地观察实验现象,实验中的火焰、气泡、沉淀、颜色变化等现象。例如,在做鉴定骨的成分的实验时,用酒精灯煅烧骨时,骨的颜色就会慢慢发生变化,教师在颜色变化前要事先提醒学生注意观察。
学生只有通过自身的认真观察,才能通过看到的实验现象的变化情况丰富感性材料,从而提升为理性认识,为归纳总结实验结论提供了保障。
四、教师要引导学生分析实验现象
演示实验不仅要求学生发现实验现象,更重要的是分析实验中出现的各种现象的原因,为归纳实验结论提供本质的依据。
对演示实验中出现的各种现象,要鼓励学生自己去分析原因,教师不要一包到底,对分析不正确的学生不应过多批评。学生通过自主学习,尝试着自己解决问题。让学生以发现者的姿态进行探究,体验自己通过分析实验现象综合所学知识找到原因的那种成功的感觉,既巩固、强化、更新了所学知识,同时也极大地激发了学生对生物学科的学习欲望。
教师要结合实验的进展,及时做好点拨和启发,为学生提供与实验有关的知识,降低学生分析的难度。如,在做唾液淀粉酶消化淀粉的实验中,教师要提供“淀粉遇碘显蓝色”的知识。
在实验现象的分析过程中,教师要设计有效的探究问题,以问题的形式将学生的思维诱导到分析演示实验现象原因的方向上,这样既为推动课堂教学的进一步展开减少阻力,又为学生在分析实验中出现的现象的原因抓住要点;同时,也提高了学生分析、解决问题的能力。
五、教师要引领学生归纳实验结论,及时进行总结报告
衡量一个演示实验是否成功的关键要看学生是否能自主地归纳出实验结论、实现由感性认识到理性认识的飞跃。总结归纳实验结论不能能由教师包办代替。例如,在做鉴定骨的成分的实验中,将骨原来的物理性质与稀盐酸中处理后的物理性质进行比较,结合骨在稀盐酸中出现气泡的现象及其原因,学生就可得出:“骨含有有机物,且骨的韧性与有机物的含量有关”的结论。
教师要将学生归纳的实验结论进行整理,去掉非本质的结论。对学生归纳出的正确结论,教师要让学生尽量锤炼自己的语言,让学生用尽可能简练易背易记的语言进行概括。面对学生错误的结论教师要善于引导,在对比中去伪存真,增强学生抽象概括的能力,纠正学生观察认识上的错误和不良习惯。当学生对实验的观察和认识能够达到正确客观后,教师要引导学生进入语言的精确性训练,使每一位学生在演示实验中获得的感性认识都能内化为自己的知识。让我们教师、学生一起努力,还原实验本来面目,实现演示实验的真正目的。
G. 如何上好生物实验课
生物学是一门以实验为基础的自然科学,因此,强化实验教学,用实验手段探索知识尤为重要,生物学实验不仅仅是验证知识,更重要的是让学生增强各方面的能力,所以实验课不仅要上,而且要上好,那么如何上好实验课呢? 一、做好课前教育:1.对于初中学生来说,在上生物实验课之前,应首先编好实验小组,按小组序号和座位对号入座,并使之固定下来。这样以后学生进到实验室,就能很快地坐好,可避免出现学生因争抢座位而出现秩序混乱的局面,同时又有利于对实验用具的保管,一旦发现丢失或损坏,很容易查找。2.要让学生明确实验的重要性及意义。有些学生认为,上实验课就是去玩去了。所以不认真对待实验课,课前既不预习,课上又不注意听课,在下面和同学交头接耳,或摆弄桌上的实验用具,等到动手做实验时,无从下手,不知道从何做起,就瞎做,乱做一气,违反操作规程,有的拿材料乱切,有的拿用具或水打闹等,造成实验课混乱不堪。为此,教师应反复讲清实验课的重要性及意义,使学生对实验课的目的明确,态度端正,这样在实验中才能注意力集中,按规范操作。3.每学期第一节课都应学习实验室制度,使学生明确进到实验室应保持安静,不得大声喧哗,上课应注意听讲,而且要做到爱护公物,轻拿轻放,如果用具损坏,应按制度赔偿。 二、备课全面深刻:1.备教材。在进行每一节实验课前,教师应首先认真学习教学大纲,钻研教材,明确实验的目的、内容、重点、难点,设计好板书和教案,精心设计和安排好实验课的具体步骤,准备好实验用的仪器、药品、实验教材,保证实验课的顺利进行,另外,准备好实验课所需要的挂图、标本、幻灯片等辅助教具。2.备学生。在学生上实验课前,教师应对实验技术至少要操作一遍,对于在实验过程中哪些地方容易出现错误,教师要做到心中有数,对学生的各种实验现象要有预见性,并能帮助学生正确分析,合理解释。3.精心设计最佳方法。在实验课的教学过程中,要想提高实验课的教学质量,培养学生多方面的能力和科学素质,就必须通过科学的方法进行训练和指导。目前,较适合学生的教学方法为同步教学法,即教师边讲解、示范、学生边做,这样,学生易于掌握和接受。4.在实验过程中,教师要有创见性。在实验过程中,为了使操作更加方便,实验现象更加明显,教师要有创见性,不拘于书本。比如:绿叶在光下制造淀粉的实验,书上要求隔水加热,如果只把装有酒精的小烧杯放在装水的大烧杯里,水沸腾后两个烧杯就会碰得叮当乱响,既不符合隔水加热的要求,又分散了学生的注意力,甚至会给学生错误的知识。为了避免上述现象,事先用细树枝做成“十”字形木架放在大烧杯底部,效果就很好。再比如,在观察叶下表皮气孔时,很多叶片的表皮是不容易撕开的,这时可以利用指甲油涂抹在下表皮的表面,几分钟后,待指甲油干燥时,用镊子撕下它,指甲油就做成了一个叶表面的精确的复制品,把它放在载玻片上的一滴水中,盖上盖玻片在显微镜下观察,同样能见到保卫细胞和气孔,这样不但达到了实验目的,又提高了学生实验的兴趣。 三、科学引导:很多学生对实验感兴趣,认为很好玩,有意思,学生一开始什么都放到显微镜下去看,包括手皮、头发等,这时教师应正确引导学生,如果引导得法,就会收到较好的效果。例如:验证种子成分的实验,教师问:“种子里究竟含有哪些成分呢?”然后让学生把一些小麦种子放到干净的试管中,再用酒精灯烘烤,问:试管壁上出现了什么?经过观察学生回答:“出现水珠。”老师问:“水珠是从哪来的?这说明了什么?”学生经过思考后回答:“水是从种子中来的,说明种子含有水分。”这样很轻松地得出了正确的结论。假如教师在课上不注意引导学生,做实验时,必然会出现看热闹的局面。 四、贯穿德育教育与能力培养:在实验课的教学中,教师应努力挖掘教材中的德育因素,根据每一节课教学内容的不同,具有针对性地对学生进行德育教育,例如:头几节课教育学生遵守纪律,爱护公物,培养良好的行为习惯,在进行每一次观察时,教育学生认真观察,并根据自己的实验,经过科学的分析讨论再得出结论,并按观察的事实进行绘图,不照书描绘,培养学生实事求是的科学态度,在观察根尖的实验时,利用自制的幻灯片,演示根尖四部分的变化,理解四部分的结构与功能相适应的特点,形成根尖是发展变化的动态观点,对学生进行辩证唯物主义的教育,用发展的、联系的、变化的观问题的能力。所以实验课教学的成败,对学生们的学习产生了很大的影响。作为一名生物教师,培养出来的是21世纪的建设者,不可忽视实验教学对学生各种能力开发的重大作用。所以在今后的教育教学工作中,我们应积极进取,勇于开拓,探索新的教育教学方法,使我们的生物实验课水平更上一层楼。推荐 | 评论(0) | 引用 | 阅读(2008)
H. 如何有效开展生物实验课教学
如何开展高效生物实验课
要根据教学目标、学生的需要以及当地客观条件,积极地和有创造性地探索有效的教学方法;不断对自己的教学行为进行反思,努力使自己成为具有创新精神的研究型教师。只有在吃透课标、深钻教材、研究学生的前提下,才能做到精心备课,在教学中胸有成竹和有的放矢。
I. 新课程理念下如何进行生物探究实验
关键词:探究实验 过程 兴趣 质疑 新课程标准提供给学生多元化的发展舞台,其注重学习的结果,重视学习过程和知识技能的掌握。在“标准”中倡导科学探究能力和实事求是科学精神的培养。探究性实验教学是探究性学习的一个重要组成部分,是新生物学课程教学改革的重点、难点和热点之一,生物课程中科学探究实验活动是学生积极主动地获取生物学科学知识,领悟科学研究方法的一种主要形式,它符合学生身心发展和认知规律,对于培养学生的观察力、实践能力和思维能力包括科学的思维方法都是极为有益的,它有利于不断提高学生独立获得科学知识的实践能力,更好促进学生科学素养的形成具有重要的意义。因此,生物实验教学是生物教学中一个重要的模块。如何搞好这块阵地的建设是我们作为生物教师面临的一个非常重要的研究课题,那么如何在新课程理念下进行生物探究实验?我结合四年多以来生物教学的经验和体会,谈以下几点:一、培养学生学习兴趣新课改下培养学生学习生物的兴趣非常重要,古语云“亲其师而信其道”,“知之者不如好之者,好之者不如乐之者。”学生喜欢这个老师他们就会认真听这个老师的课,对某一学科感兴趣他们就会积极主动去学习这门功课,进而发展成为最有效的学习动力,从而提高学习的效率和水平。现在很多学生没有明确的目的,更有不少的学生认为生物学是“副科”而不重视。所以初一开学的上第一节生物课我不急于上新课,而是带学生到生物实验室,参观里面的各种生物标本。课堂上可穿插小实验,比如在学到蒸腾作用的部位是气孔时,指导学生观察并试着动手实验,用一个完整的新鲜叶片,浸入水中,由叶柄部位吹气,水面上有许多气泡冒出,证明气孔的存在。通过观察这些他们以前没有看到过的,从而达到激发他们对生物学感兴趣的目的。 对于初二的学生,我让他们动手去做DNA双螺旋结构模型,学生自己找到矿泉水瓶盖及小木板、铁线等材料,当学生利用矿泉水瓶盖一个窜着一个制作出来的时候,那种喜悦的表情,不知道有多高兴。让我觉得学生只有真正参与到其中,才会体现出那种乐趣。把他们做好的DNA双螺旋结构模型储存在生物实验室里展示,学生感觉非常有成就感,兴趣就更浓了。二、注重教师的指导1 .指导学生操作,培养学生实验操作能力 学好生物基础知识和掌握生物科技的关键是让学生真正参与实验。实验既是对书本知识的验证,又是对创新成果的鉴定。实验中一些直接影响实验效果的关键步骤, 以及某些技巧性较强的步骤, 教师需精心指导,并让学生反复练习。实验教学进行的同时也应加强课堂教学中教师的演示实验,有些演示实验我们是不能舍弃的,要根据课标及实际情况进行开展。例如,制作临时装片的实验,先将擦→滴→撕→展→盖→染→观察的实验步骤写在黑板上,让学生看书了解每一步的涵义,注意关键的词语,教师再讲每一步的涵义及注意的问题,边操作边叫学生模仿操作。然后强调注意事项。滴一滴清水,太多易外溢,太少易出现气泡。取材薄而透明透光易观察,展平防重叠,轻盖防气泡。气泡与细胞的区别,气泡圆边厚黑,中间亮白,轻压变形。这样学生很快掌握步骤、要领,在显微镜下观察到自己制作临时装片中的细胞时,认识细胞壁、细胞质、细胞核(细胞膜紧贴细胞壁,在光镜下看不见),然后绘出细胞结构图。将观察后的结论,自己归纳总结,这样通过学生动手、动眼、动脑、观察、分析思维,培养了学生认真的科学态度,掌握了知识,提高了能力。这样实验的目的就达到了,无形之中,知识就掌握住了。2 .讲清实验原理,分析实验结果由于初中生物教材上罗列的知识点有限,有些实验尤其是演示实验, 教材中并没有介绍实验原理,即使教材上有介绍实验原理,学生的知识点欠缺,学生对于实验原理理解不透。虽然学生知道知识发生的过程, 但对为什么要这样做实验, 却不知其所以然, 这种情况下,只能靠教师补充。对演示实验中的方法和步骤也应引导学生分析。比如蒸腾作用这一演示实验,装置中为什么锥形瓶中要用塑料袋密封?教师不点拨,不会引起学生的注意,这样关键点就没掌握了。学生实验中一些原理,教师更应向学生剖析透彻。要想在做实验中碰到新问题能举一反三,触类旁通,平时要锻炼学生每做一个实验的每一步骤要弄清楚它们的来龙去脉,这样也为学生能自己设计实验奠定了基础。三、引导质疑,培养学生思维能力实验教学是训练学生思维能力的重要途径之一,而科学思维方法的首要问题是明确科学探究的基本过程,即解决问题的程序。通过对实验现象的分析,引导学生用学过的知识去思考,从而培养学生的思维能力。例如,《探究影响鼠妇分布的环境因素》实验方案的设计要求学生能够紧紧围绕所提出的问题和假设来进行实施,那么对初一学生的思维在无形中就是一种训练,在这个过程中要让学生学会思考:本实验研究的是影响鼠妇分布的环境因素,作出的假设是鼠妇喜欢阴暗潮湿的地方,光会影响鼠妇的生活。这就需要在设计实验时给鼠妇提供明亮和黑暗两种环境,观察鼠妇对环境的选择。这里面有对照实验的问题,同时对照实验的思想也进行科学探究实验常用的方法,学生为了确保实验结果只能是由光照的不同而引起的,就应当使这两种环境中除光照以外,其他非生物因素如湿度、温度等条件都保持相同。也就是说,只有光照是这个探究实验中的变量。通过这个实验对学生的科学思维和科学素养的形成与提高,从某种程度上是一个极大的促进。在探究“植物细胞的吸水和失水”实验时,通过实验学习不仅知道植物细胞可以吸水也可以失水,而且还了解了植物细胞在什么条件下是失水,在什么条件下吸水,并了解整个实验的过程。先展示萝卜条演示实验让学生观察现象“盐水中萝卜条变软了,清水中萝卜条变硬了。” 接着教师设问:“想一想,是不是只要把萝卜块放在盐水中,萝卜细胞液中的水就一定会流出来呢?”让学生思考后回答,在学生回答“不一定,若盐水浓度很低,低得和清水都差不多了,萝卜可能吸水”后立即设疑:为什么盐水中萝卜条会失水,而清水中萝卜条会吸水?教师不作任何讲解而引导学生分析作出假设;接着学生分组,设计实验方案;然后教师组织各组讨论交流,并且改进实验方案;在此基础上学生实施实验方案,得出实验结论,同时验证自己的假设是否正确。有些学生在实验过程中因操作错误等,导致观察不到正确的实验现象。此时,教师应帮助学生进行分析,找出出现错误的症结所在。通过亲身实践,学生对实验中出现的个种现象感到很好奇,教师要利用这一因素,激发他们对实验现象进行分析、推理、综合等,总结成功的经验,分析失误的原因。并在各组交流讨论过程中,通过学生质疑以及教师提问等形式帮助学生了解本组设计的问题所在并且加于改进。在此过程中渗透进行“对照设置”和“变量控制”等实验设计中应注意的问题的教学,以提高学生的科学素养。除此之外,教师还要在实验中重视实验结果的分析和实验的改进,提高学生分析问题和解决问题的能力。实验完成后对实验结果的分析也是提高学生能力的重要环节,对实验现象明显,效果好的实验,让全班学生对比看,对实验效果差的同学,不急于指出毛病出在哪,而帮助他们分析没能达到预期效果的各种可能情况,让他们自己找出失败的原因,让学生分析可能是哪一步骤出现错误,通过分析从而提高学生分析问题的能力,从而逐步形成学生的探究能力。四、增加实验探索的机会,延伸实验教学时空如果生物实验都利用实验课时间进行实验有点不现实,也难以充分发挥实验教学的功能,学生的实验分析能力、实验设计能力等能力可以安排在非实验课上进行培养。生物课外实验是中学生物实验的重要组成部分,同时也是生物课堂教学的一种有效补充和延伸,因此生物课外实验也就成为生物教材的重要内容。如“种子萌发的环境条件”、“测定种子的发芽率”、“根的什么部位生长最快”等,这些探究实验需时较长,无法在课堂实验中完成,所以安排为课外实验。学生在这样的实验中通过动手操作、管理,亲自观察、记录,并且动脑筋去比较、分析和思考,不仅获取了新的知识,而且学会了探求新知识的方法。久而久之,学生便逐步养成了进行科学研究的初步能力和创造能力。除此以外,探究过程中的一些细则也应事先对学生交待清楚,比如探究时间的要求,探究成员间的分工要求、结果的呈现方式等。只有学生理清了思路,明白了自己的任务后,探究才能更好地开展,也有利于每一个学生在探究活动中都能找到自己的位置。总之,我们的生物课堂探究活动中还会遇到各种各样的问题,只要我们在新课程改革中,正视并认真研究实施中出现的困难和问题,勇于探索和尝试,善于反思并寻找可行性的突破方法,相信新课程改革一定可以不断地完善并持续发展的。参考文献:①《七年级生物学上下册》刘恩山②《新课程的深化与反思》 于文森、吴刚平 ③《新教育》 2008-第9期 2012.3.2
J. 提高初中生物教师实验教学能力的几点做法
生物学是一门以实验为基础的自然科学,长期以来,生物实验教学一直是生物教学中的薄弱环节,由于实验室建设不够完善、实验人员配备不齐、课时紧张以及实验课组织难度大等方面原因,生物实验的开设率低,教师的实验教学能力参差不齐。课改后,生物教材中实验的数量大大增加,对实验能力的要求也显着提高,近年来,实验能力又成为高考、中考考查的重要内容,因此,如何顺应课改要求,在实验教学中实践新课程理念,提高生物教师的实验教学能力,成为当前生物教师面临的又一挑战。
生物实验教学不仅是重要的直观教学手段,更是培养学生探究能力与创新精神的主要渠道。普遍来讲,人们认为生物实验教学能力主要包括实验教学组织指导能力、实验准备能力、实验技能三部分,其中实验技能被认为是最重要的实验教学能力,实验假设和实验设计能力在近年来也受到了重视⑴。本文就提高初中生物教师实验教学能力的几点做法,与大家交流探讨。
一.通过开展实验课教学专题研讨活动,提高教师实验教学的组织指导能力。
实验教学的组织指导能力是指教师能营造良好的学习环境,组织学生积极、有效率的进行实验活动,以及实验课堂中的提问、演示、讲解、指导技能,实验中突发事件的应对与处理等方面能力⑵。笔者组织了人教版七年级上册《观察种子的结构》的实验课教学观摩和专题研讨,着重教师实验教学的组织指导能力的体验和训练。《观察种子的结构》一节课标要求是:通过观察菜豆和玉米种子,能说出种子的主要结构,能描述菜豆种子与玉米种子的相同点与不同点。
实验课上,教师通过展示学生课前收集的各种各样的种子,说明种子“虽然大小、形状、颜色各不相同,却有大致相同的结构”引入课题,调动了学生的好奇心,激发了观察种子结构的积极性;讲解观察步骤时,简洁有条理而不是照本宣科,将步骤中的关键字用“→”串联起来讲解,如观察菜豆种子,“观察外形→剥去种皮→观察子叶→用放大镜观察胚→填写观察记录”,强调一定的观察顺序,学生听得明白,操作起来不乱,达到事半功倍的效果;教师示范操作和指导时,准确规范,如玉米种子的纵切、滴加碘液时滴管的正确使用、剖面的染色和观察等,教会了学生一定的实验技能和方法;教师实验小结时,运用图文并茂的板书,在黑板上画出菜豆和玉米种子并标注出各部分结构,再列表比较菜豆和玉米种子的异同,清晰归纳了知识要点,完成了知识的构建,学生不会因为专注于动手操作而忘记知识的掌握。
通过实验课教学的观摩和专题研讨活动,教师们深受启迪,对实验课教学的组织指导有了充分的感性认识:一是认识到实验课不仅仅是加深对知识的理解巩固,还能使学生掌握实验的基本技能,锻炼学生的实验动手能力,更能激发学生探索求知的欲望,是培养学生创新精神的切入点。二是加深了对实验课教学组织指导的理解。实验课不同于与新授课、理论课等课型,主要以学生以观察、实验为主,教师的讲解、示范和指导对于学生形成科学严谨的思维和良好的实验素养有重要的意义。三是认识到教师规范准确的实验操作的重要性。教师娴熟、准确规范的实验操作是学生独立实验操作时的重要依据和典范,对于学生掌握正确的实验方法,培养学生严肃认真、实事求是的科学态度的起到言传身教的作用。
二.通过以演示实验为载体的同课异构活动,提高教师实验教学的准备能力。
实验教学的准备能力是指教师能在实验教学前预先充分准备所需的器材,熟悉教材内容及实验教学的程序,善用各种资源,增进实验教学的效果⑵。笔者组织了《绿色植物对有机物的利用》一节同课异构活动,通过演示实验教学的实施,促进教师对实验教学准备能力的认知。《绿色植物对有机物的利用》一课有三个演示实验,“种子萌发释放能量” “种子萌发时产生二氧化碳和水”“种子萌发消耗氧气”,课堂教学基本过程是“提出问题—观察演示实验—分析实验现象—归纳得出结论”。
教师们在课前都进行了必要的准备,还对实验进行了不同程度的改进:有的改进了实验的装置,有的改进了实验的材料,有的将演示实验改为学生实验,较好地完成了实验。课堂上,教师引导学生说出自己看到的实验现象进行分析,用科学规范的语言进行概括和总结,对培养学生的分析思维能力,语言表达能力起到很好的示范作用,达成了预定的教学目标。由于本节课是围绕演示实验现象的分析而展开的,演示实验的成败就显得至关重要,通过同课异构活动的观摩学习和专业切磋,教师们对实验教学的准备能力有了更深刻的认识:
首先要明确演示实验设计的思路。教师要准确把握演示实验在本节教材中的作用,才能将实验真正融入教学中,帮助学生形成概念、理解知识,才能避免实验与教学内容脱节、为做实验而实验的现象。例如教材中的三个演示实验用的材料都是种子,有一定的完整性和连贯性,有的老师将其中一个演示实验“种子萌发产生二氧化碳”的实验材料“种子”改做“新鲜的蔬菜”,而另二个实验仍用种子做材料,思维跳跃性过大。如果能在做完“种子萌发产生二氧化碳”实验后,再补充做这个实验,说明植物其它器官生命活动时也产生二氧化碳,对学生理解植物呼吸作用的整体性就能起到良好的作用。
二是要做好演示实验前的一切准备工作。教师不仅要准备好与实验有关的器材,还要弄清演示实验成功的因素,在课前反复操作直到熟练,对于实验中可能出现的现象做到心中有数,才能保证实验数据的真实可靠,引导分析的客观到位,避免实验中出现与结论不相符合的结果,引起学生对教材中的实验结论产生“怀疑”。如 “种子萌发释放能量” 演示实验时,有的教师用温度计分别测量“萌发种子”和“未萌发种子”的温度,结果温度只相差了1℃,教师依旧解释为“萌发的子释放出能量,一部分以热能的形式散失,因此萌发的种子温度升高”,这样的分析明显比较牵强,演示实验也如走过场,如果能因势利导,分析为什么温度只相差1℃的原因,可能是种子未充分萌发、可能放置时间不够,可能是装置保温效果不好,可能是温度计读数时有误差等,才能让学生真正信服。
三是要加强演示实验操作的准确性和规范性。因为演示实验具有很强的示范性,教师的一举一动都将成为学生独立操作时的依据,也是学生使用仪器、实验操作的模仿对象,如温度计测量温度时如何正确读数?实验时试管中澄清石灰水装多少合适?实验装置气密性如何的检查?这些技能与物理、化学学科实验技能要求是一致的,要教给学生正确的实验方法,为学生今后进一步学习奠定基础。
四是要提倡师生共同参与演示实验的准备。在准备演示实验时,从实验材料的选择、仪器的装配到操作步骤和技巧等,如果能让学生参与实验的准备过程,学生就能够从中学习到真正实验方法和科学知识,对培养学生实事求是、严谨细致的科学态度起到潜移默化的作用。
三.通过举办教师实验操作技能竞赛,提高教师的实验操作能力。
实验操作能力指教师能完全熟悉实验活动程序及要求,能熟练讲解和操作实验仪器设备,规范准确地进行实验操作和演示⑵。实验操作能力是一种动作技能,离不开教师亲自动手实验,没有一定量的实验操作训练,动作技能就难以保证其准确性和规范性。但由于当前初中生物教学普遍存在着分组实验开设率低、演示实验没有做,讲实验、看视频代替了真正动手操作实验的现象,教师的实验操作能力处于相对薄弱的状态。为鼓励教师用好仪器设备、规范实验技能,笔者组织举办了区初中生物教师实验操作技能竞赛。竞赛选取了初中生物中最常规的实验“制作和观察临时装片”来考查教师的最基本实验技能——“制作临时装片”“使用显微镜”“绘制生物图”。参赛的20位教师熟悉实验操作的步骤,基本操作规范,但也存在一些问题:
1.制作临时装片存在问题。
参赛教师都很熟悉临时装片制作的要点:擦→滴→取→展(涂)→盖→染,能较快完成装片的制作,但效果并不尽人意。具体问题是:①没有擦盖玻片和载玻片。个别教师认为盖玻片和载玻片都是新的,很干净,没有必要擦,结果观察装片时发现视野里有很多杂质。②不够注意试剂瓶上的标签,在滴加清水或生理盐水时个别教师出错。制作洋葱鳞片叶表皮细胞和黄瓜表层果肉细胞的临时装片时应滴加清水,人口腔上皮细胞临时装片应滴加生理盐水,有的老师没有看清试剂瓶上的标签,拿起就滴,导致观察效果不佳。③实验材料取材位置不够准确。观察植物细胞教材上用了两种材料,洋葱鳞片叶内表皮,黄瓜表层果肉细胞,主要是为了观察到叶绿体,书上的要求是“用刀片将洗净的黄瓜表皮刮掉,洗净刀片后,再用刀片轻轻刮取少许黄瓜表层果肉”,有的教师果肉取材位置不准确,影响制作装片的质量。④没有将撕取或刮取的材料在水滴中完全展开或涂抹开,装片观察时有重叠。⑤染色的次数和时间普遍不足,导致观察效果不够理想。大多数教师虽然染色的操作都很准确(先在盖玻片一侧滴一滴,用滤纸在另一侧吸),但标本的染色效果不好,有的只染一次;有的染色后直接观察,染料没有充分浸染标本,因此观察效果不够理想。染色时要重复染色,而且要放置一段时间,让染料充分浸染标本后再观察。
2.使用显微镜观察存在问题。
使用显微镜的操作步骤和要点:取放→对光→观察→整理,教师们都很熟练,但也存在一些不足,具体问题是。①实验习惯较随意。良好的习惯有利于潜移默化地教育学生,有的教师取出显微镜后箱门没关,没有将箱子放在位子下面;有的没有将显微镜放置于桌子略偏左的位置;有的实验完成后没有清洁整理桌面,还有个别教师观察临时装片时将显微镜倾斜,因临时装片制作时用到水,倾斜显微镜会使水滴流下;个别教师物像清晰后,移动显微镜的位置,没有重新调节显微镜。②高倍镜使用不够规范和熟练。有的教师用高倍镜对光;有的教师在低倍镜下看到物像后,不是直接将高倍镜物镜转换过来,而是先升高镜筒,再转高倍镜,再查找物像;高倍镜观察时视野普遍偏暗,应转换凹面镜对准光源,或在低倍镜下时应用最大光圈,只要稍加调整,就可以有较好的效果。
3.绘制生物图存在问题。
生物图绘制的要求在课本上有较详细的文字说明,但教师们在这方面普遍存在较大缺漏,具体是:①生物图的科学性和真实性不够统一。生物图与艺术图有明显不同,生物绘图要有科学性,实事求是,选取正确、有代表性的实体来绘图,不要夸张或艺术加工。②绘图和实际观察脱节。绘图要根据观察到的物象轻轻地画出轮廓,经过修改,再正式画,使图形真实、各部比例适当。而有的教师绘图时脱离了观察显微镜下的物像,照抄书本或凭想象、经验绘图。③生物绘图的技巧欠缺。绘制的生物图大小要适当,在纸上的位置要适中,一般稍偏左上方,以便在右侧和下方留出注字和写图名的地方;图的线条要平滑,图中比较暗的地方,用铅笔点上细点来表示,指示线和名称标注要规范,字尽量注在图的右侧,图的下方写上图形的名称。有关生物图绘制的技能技巧今后要进一步加强训练,除了具有一定的生物专业知识外,还需要一定的艺术修养,这样绘出的生物图不仅逼真,而且美观。
通过实验操作技能竞赛中存在问题的交流和反馈,教师们确实认识到自身在实验操作技能上存在的不足,自我发展欲望得到提升,开始积极主动加强实验操作技能的培训和实践,如利用学校已有的实验设施创设实验环境,借助图书资料和教育软件进行学习,通过教学骨干和名师等进行技能传授,有效促进了教师实验操作技能的提高。
随着新课程的不断推进和发展,实验的要求必将越来越高,教师要积极主动的做实验,不断提高自身的实验教学能力,并加强实验设计和创新能力,这是培养高质量创新人才的关键,更是提高学生科学素养的当务之急。