生物实验教学三宜三忌

岳甫春, 孙 娴

(1.安徽省肥西县烧脉初级中学,安徽合肥231200;2.合肥师范学院生命科学系,安徽合肥230601)

生物实验教学三宜三忌

岳甫春1, 孙 娴2

(1.安徽省肥西县烧脉初级中学,安徽合肥231200;2.合肥师范学院生命科学系,安徽合肥230601)

生物实验教学对学生加深理解生物学知识、掌握科学研究方法、培养科学探究能力和形成科学素养都有至关重要的作用。通过改进实验教学方法,因材施教,以及注意避免进入教学中过于依赖多媒体等误区,从而提高学生实验学习的效果。

生物实验教学;科学素养

1 生物实验教学中的三宜

1.1 以生物实验教学低成本、简单易行为宜

我国有限的资源支撑着世界上最大规模、最大教育需求量的基础教育,凡事节俭已是生物教师代代相传的美德。如用一些废弃的塑料瓶,包装容器代替实验器皿,尤其是条件差的农村中学,在保证实验安全性的前提下,变废为宝,物尽其用,不能不说是一种好方法。比如人教版《生物》(八年级上册)第二章《动物的运动》中“制作肌肉牵动骨运动的模型”中,教师可以用废弃的矩形硬纸板,先绘制前臂和肩胛骨的轮廓;在另一个矩形硬纸板上绘制上臂骨轮廓,然后用废弃的矿泉水瓶制作“肌肉”:将矿泉水瓶的圆筒部分剪下来并剪成细丝,长短不等的两小组,每一小组大约3-4根细丝,一端用打火机把它们粘牢在一起;另一端分成长短不等的两个部分,并用打火机分别粘牢成两个头,靠近两头部位用线扎一下,这样就做好了“肱二头肌”,按照同样的方法做成“肱三头肌”;然后在两个硬纸板连结处穿孔,用玻璃丝穿过,两端烘结一下作为“关节”,把“肱二头肌”一端长的一头用土钉钉在肩胛骨上方,短的一头钉在肩胛骨的内侧,而另一端钉在前臂骨外侧骨上;“肱三头肌”一端的三头用土钉钉在不同的位置上,而另一端钉在前臂骨内侧骨上。做好以后,如果拨动前臂,可以看到肌肉、骨、关节的运动情况,同时还能比较两块肌肉间的拮抗作用,变废为宝、构造简单、经济实用。这组模型也可以交给学生课下制作,既锻炼了学生的动手动脑能力,又培养了他们的学习兴趣及与人协作的精神。

1.2 以学生能形成批判性思维和创造性学习品质为宜

随着初中生知识、经验的不断积累,思维水平的日益提高,他们常常不满足于教师和教材给的现成的结论,而是大胆地提出自己的意见和想法,对科学的新知识、新现象、新成果发表自己的见解,在相互交流和辩论中,得到认同和发展。例如人教版《生物》(八年级上册)“饲养和观察蚯蚓”的实验,要求按照课本P14步骤1进行,结果学生发现蚯蚓从塑料瓶中“逃走”了,好象不太喜欢这样的环境,我就有意识地开导学生:既然这样效果不好,我们能不能自己设计方案培养蚯蚓?师生共同讨论,最后达成共识:首先找来一只大花缸,把底孔堵住,将蚯蚓引入缸里,并放入茶叶、瓜果皮、菜籽饼和杂草等,上面覆盖一些土,洒点水再罩一块塑料膜,扎几个孔透气即可。这样既可减少水份散失,又透气,还不会有任何气味,也避免蚯蚓乱“跑”了。培养一段时间后,我们挑选出个头大、运动能力强的蚯蚓作为实验的观察对象。在改进实验的过程中,既培养了学生发现问题的能力,也锻炼了学生解决问题的思维能力和动手能力。除常规的学生实验外,课本上留给学生思考的地方也是进行创造性教学的良好素材。例如在《发生在肺内的气体交换》这一节验证“模拟膈肌运动”的演示实验中,课本中只能通过演示膈肌运动说明胸廓上下径的变化情况,而不能同时说明胸廓的横向径的变化。为此,教师可以在班上鼓励学生创造性的设计实验。学生们显得异常高兴,各抒己见,最后设计出如下的实验:①取来一个质地较硬的透明的饮料瓶,然后用剪刀剪去瓶底,再扎上橡皮膜;②在瓶子外壁任意相对两点处,用胶带粘住一根橡皮筋的两端;③教师一手用力向上顶橡皮膜,另一只手用力捏住相对两点处;④同学们同时放入带有小气球的 Y型管子,塞紧瓶口;⑤当老师两手同时松开,橡皮膜向下运动,表明胸廓上下径增大;瓶子外侧的橡皮筋由于先前用力按外侧壁而伸长,松手后橡皮筋收缩,瓶子的外侧恢复原状,表明胸廓横向径扩大,这样就产生了吸气动作。经过这样的改进,学生不仅认识到膈肌和肋间肌肉同时运动才引起胸廓变化,也加深了对课本知识的理解,调动了学生学习的积极性,还让学生真正成为了学习的主体。

1.3 以充分利用课内外资源,适当的、有目的的延伸课本中的实验为宜

教学资源共享和留心身边可以成为教学资源的资源,是当今胜任《标准》要求的每一位生物教师应该强化的意识和具备的能力,充分利用一切资源,在完成课本操作的实验以后,引导学生延伸课本的实验,锻炼学生的开放性思维。人教版《生物》(八年级下册)P4“扦插材料的处理”,课本中向同学们介绍紫背天葵的扦插技术,学习之后,有的同学就联系自己小区附近的花店,我就因势利导:没有哪一个插花者不希望自己的插花作品能保持较长的观赏期。为了解决这个问题,教师安排同学们课下去走访、调查,之后汇总,师生一致认为,首先要解决花材吸水障碍问题,通常情况下,可以采取以下的办法:①浸烫,将花材的茎端在沸水中浸烫,浸烫的时间长短根据花材茎的粗细不同而异,一般20-30秒左右,浸烫部分变成白色时即可取出。浸烫后将茎端先在冷水中浸一下,然后再浸泡在清水桶中,使之充分吸水后再插制。②涂抹,比如荷花,我们先用泥塞住切口,再用细线缠绕,插入瓶后再灌水,放在无风处。之后,我们将全班分成两大组,分别用对照花材验证①、②两种方法。最后,又启发学生能否把花材茎端断裂、击碎,其目的是扩大茎端切口面积,提高花材的吸水能力,课下我们用月季、桃、菊、一品红、腊梅等一一对比实验,后发现腊梅等较粗木本花卉效果明显。通过这些看似费时费力的实验,我们深刻地认识到同学们的学习兴趣提高了,动手能力增强了,在实验活动中也找到了自信。

2 在生物实验教学中也要注意存在的误区

2.1 忌把实验教学误认为一定是探究性教学

学生实验是生物学实验教学的主要形式,它是指学生在教师适当的指导下,独立地完成探索性或验证性实验操作。系统的探究性学习的理论大约在20世纪60年代中期诞生的,一般认为它包括:提出一个带有科学性、有价值的问题,并作出假设;制定计划,收集数据;处理信息,作出解释;论证过程;获得认识,并交流探究结果的过程。但在实际教学中,有不少教师认为实验就是探究,探究就是要做学生实验,这是对探究性教学的误解,只要是引领学生主动获取生物学知识时,都要生搬硬套插入实验教学,或者整个实验教学生搬硬套探究性学习的模式。例如,我曾经听过这样一节课,人教版《生物》七年级上册P42第二节《观察植物细胞》,授课老师在本节课教学时,先要求学生提出问题作出假设,然后再让学生设计实验验证假设,整个过程中形似‘探究’,本质内容仍旧是验证性实验。本节课的主要目的是让学生学习制作临时装片的基本方法,认识到植物细胞的基本结构,教师完全可以提前制作好洋葱鳞片叶表皮细胞的临时装片,课上将此方法介绍给学生,再将制作黄瓜表层果肉细胞临时装片的方法演示给学生,然后让学生仔细观察制作成的植物细胞的临时装片,就可清晰看出洋葱鳞片叶肉表皮细胞和黄瓜表层果肉细胞,这样学生的学习目标更明确,效率更高。而且探究性教学也要注意学生能力的梯度设计,例如这样细胞结构专业性非常强的知识,如果认为实验一下就实现了探究学习,只会把学生搞得不知所云。

2.2 忌过多依赖现代教学媒体

由于现代科学技术的飞速发展,生物学实验的过程也呈现出科学与技术的紧密结合,使微观世界宏观化,他人成果共享,在时间和空间上给生物实验提供了无限的机会和方便。但是《生物学》课程总目标中要求“初步具有生物学实验操作的基本技能、一定的实践能力,养成科学思维的习惯。”如果不亲自参与实验操作,学生就无法体会到科学探究的艰难,无法体会科学家在科学研究中可能遇到的各种问题。以及科学家怎样通过一次一次的尝试来解决问题。参与探究可以帮助学生领悟科学的本质。学生实验探究活动类似于科学家科学探究活动,在这样的过程中,学生学会科学的方法和技能、科学思维方式,形成科学观点和科学精神,学会与同学交流,不断提出问题、解决问题,做实验,参加各种各样的活动,学生能够得到全面发展。笔者一次正好听一位老师的研讨课,课安排在上午第二节,讲课内容是《绿叶在光下制造有机物》,老师采用精美的多媒体课件,很好地展示了实验的6个步骤,得出:绿色植物的叶绿体在光照下制造了有机物的结论,整个一节课,老师成了放映师,学生成了观众,可以想象这样的教学效果。这节课我们宁愿不用多媒体,也要让学生动起来,可以把课安排在上午第四节或下午开始,让天竺葵(或蚕豆或采叶草)叶子充分进行光合作用,然后对照课本的实验步骤,4人一组进行操作实验,之后还可以进一步扩展:从经过阳光照晒、酒精脱色,并用碘液处理后的叶片上,切下变蓝的一小块,做成装片,放在显微镜下观察,隔着表皮就能看到叶肉细胞中的叶绿体变成了蓝色。当然,这并不是对多媒体和信息技术适当使用的全盘否定。如人体的食物消化与吸收通过录像手段来观察其效果是非常明显的。现代教学媒体作为辅助性实验教学活动的材料,应恰到好处,才能发挥它的作用,我们绝不能完全依赖它。

2.3 忌在实验教学中只“放”不“收”

过去我们的教学模式基本上是老师讲,学生听,然后再把老师讲的内容转移到试卷上,学生靠死记硬背,方法呆板,教师在教学过程中是设计者、实施者,尤其是在实验教学中出现“黑板上讲实验”、“试卷中背实验”等等现象。随着教育改革的不断深入,学生实验、实习和观察等实践环节对学生掌握知识、科学方法、培养能力和形成科学素质都有至关重要的作用,充分体现了学生学习的主体性。教师应在教学中敢于“放”,让学生动脑、动口、动手,主动积极学习。然而,由于部分教师对学生主体性认识上存在偏差,对生物实验教学的本质、组织实施的策略和方案等等问题缺少全面理解,在实验教学中放任自流,形成教师无法控制的局面。譬如我听过的一节生物课,主题是《观察小鱼尾鳍里的血液循环》,他选用了泥鳅,当实验开始时,同学们花了七、八分钟时间仍然没有抓住泥鳅,教室里炸开了锅,同学们尖叫着、埋怨着,由于教师没有及时采取有效的管理措施,实验只好作罢了。在这样的实验中,既要体现学生学习的主体性,也要体现教师主导作用,教师不仅要预见到学生学习过程中遇到的困难,引导学生积极思考,培养他们的思维能力,还能针对学生在实验过程中出现的各种问题,及时指导,帮助他们,保证教学目标有序高效的达成。尤其面对初中生时,他们的自控能力较差,生物学知识、实验技能比较薄弱,课堂失控现象也时有发生,因而,教师要精心设计、热情辅导、从易到难,从验证性实验到探究性实验,循序渐进的培养学生良好的实验习惯和实验技能。实验教学中,教师既要敢于“放”,发扬民主;又要善于“收”,适时集中,始终能把学生主体性和教师主导性有机整合在一起。

综上所述,在实验教学的过程中,教师要善于利用身边一切可以利用的东西,因材施教,丰富我们的实验教学,培养学生实事求是、批判性思维的优良品质;有计划、有层次拓展课本实验;同时,也要避免走入上述的误区,在实验教学中,努力探索新的教学方式。

[1] 顾春.素质教育的理论与实践[M].北京:知识出版社, 1998.1.

[2] 常汝洁.生物课程标准[M].北京师范大学出版社,2001.7.

[3] 卢文祥.新课程理念与初中生生物课程改革[M].长春:东北师范大学出版社,2003.6.

[4] 丁锦辉,张栩,高铁.有效备课[M].北京:光明出版社, 2008.6.

Some Suggestions on Biological Experiment Teaching

YUE Fu-chun1, SUN Xian2

(1.Feixi S haomai J unior High School,Hef ei231200,China; 2.Department of L if e Science,Hef ei Normal University,Hef ei230061,China)

Biological experiment teaching plays an important role in deepening students’knowledge about biology,helping them be familiar with the scientific research methods,cultivating their explorative ability and shaping their scientific literacy.This paper suggests that the effect of students’experiment learning can be enhanced through improvement of experiment teaching methods by means of individualized teach

ing,and not relying too much on multi-media instruction.

biological experiment teaching;scientific literacy

G633.91

B

1674-2273(2010)03-0130-03

2010-01-20

岳甫春(1964-),安徽肥西人,安徽省肥西县烧脉初级中学一级教师。