◎秦廷合
生物科学是一门基础性学科,是研究生命现象与生命规律的重要科学。与其他自然科学相同,生物科学不仅具有结论丰富的知识体系,还包含着人类认识自然现象与内在规律的思维方式,是人类通过外在表象认识生命科学内在发展规律的重要科学。长期以来,生命科学经过许多人坚持不懈的努力与探索,形成了生物科学丰富的内涵与知识体系,决定了生物学科课程性质和教学特点。
新课程标准下的生物课程中,新增了探究实验,倡导探究学习,是要求学生通过科学探究获取知识,而科学探究的重要方法就是实验,并且是对照实验。我们有些老师开始是弄不明白探究实验的原理的,而且实验很难操作,所以感觉新课程标准下的生物课很难上。因此,我认为,要提高新课程标准下的初中生物教学效果,就必须开展好、实施好课程中每一个探究实验的教学。
1.提出问题 要开展好初中生物课程中的探究实验的教学,必须让学生弄明白探究的原理和步骤。探究的原理简单来说就是自问自答自验证,原理很简单,但需要通过科学的教学步骤才能够实现教学目的:提出问题-作出假设-制定计划-实施计划-得出结论-表达与交流。在探究实验教学中,针对生命特定现象而提出的问题是探究教学实施的前提。例如,在学习生物与环境中,教师在课程中设计了探究实验——光对鼠妇生活的影响。在生物教学教学中,对这一现象进行了描述:如果翻动花园或庭院中的花盆、砖块或石块,可能看到身体略扁、长椭圆形的小动物在爬动,这些小动物即鼠妇,俗称为“潮虫”。这些小动物总是生活在阴暗、潮湿的环境中,而在光线明亮的地方则很少看到此类动物的存在,那么,如果改变环境的光照条件将对动物的分布产生什么样的影响呢?针对学生提出此类问题,部分学生回答道:光照条件会影响鼠妇的生存环境吗?鼠妇是生活在日间还是夜间?鼠妇生活在阴暗潮湿的环境还是光照充足的环境中?光照会对鼠妇的分布产生较大的影响吗?诸如此类问题等。但大多数孩子没有养成对某一现象提出凝问的习惯,不知道怎么提问,这时若老师不加以引导,这个探究实验是不能进行下去的,因为学生不知道要干什么?毫无目的。因此,对于七年级的学生,要多训练他们提出问题的能力和思想。能提出问题就行了吗?不一定,又如,在讲到食物中含有能量时,有的同学提出这样一个问题,“花生仁和核桃仁所含的能量一样多吗?”想对这一问题进行探究。这个问题看视无误,但仔细分析,是不科学,无操作性,无法得出结果的。因此,提出的问题应具有可操作性和科学性,并且具有探究的价值。这个问题如果改成:1克花生仁和1克核桃仁,哪个所含的能量多?这就正确了。所以有人说,发现问题比解决问题更重要。在提出问题这一环节,教师要引导学生多分析,用科学的思想和方法提出自己的疑问。
2.作出假设 对问题作出假设不难,就是对自己提出的问题作出肯定的回答。如:洗干净的手和脏手,哪种手上的细菌较多?可这样作出假设:脏手上的细菌较多。
3.制订计划 制订计划非常关键,也是学生很难解决的问题。教师必须让学生明白,制订计划是想方设法通过实验来验证自己对提出的问题作出的假设是否相一致。这就要对问题进行分析,挖掘出问题中的变量。如:“在什么样的环境条件下种子才能萌发呢?”这个问题的变量就是环境条件:温度、光、空气、水分等。我们只有弄清楚变量后,才能设计出对照实验。在这个探究实验中就可设置四组对照实验。明确了变量、对照组,制订计划这一步就迎刃而解了。我们有些老师,对探究实验的这一环节理解不清,引导学生进行探究实验的时候,深感困难。
4.实施计划 实施计划时,首先让学生讨论需要的器材,以及实验中应该注意的事项。要求学生要具有严密的实验操作技能和严谨的科学态度。这是培养学生科学素养的最佳环节,老师要严格要求学生胆大心细,认真操作。只有科学的操作,才能得出无误差或误差小的结果。
5.得出结论 学生通过实验,会得出一定的结论。得出结论后,老师要提醒学生把所得出的结论与第二步作出的假设进行比较,结论与假设是否一至,并进行分析,作好结果报告。
6.表达与交流 表达与交流,这一步老师要引导学生先进行小组间结论分享,交流经验,再让小组代表到台上做学术报告。整个探究实验过程就是科学家科学发现前身的写照。总而言之,只有将科学探究融入义务阶段生物课程教学中,才能促进学生学习方式的改变,才能促进学生积极主动探求生物科学知识,从中体会到科学探究的乐趣,从中培养学生探究能力和严谨的科学态度,培养学生创新意识和创新能力,改变以往教学中不重视学生生物科学素养的局面,促进学生生物科学素养的形成与发展。