初中生物实验教学策略研究

2023-08-26 12:28:02王仁嫚
学苑教育 2023年23期
关键词:鸡蛋实验教学生物

王仁嫚

(安徽省霍邱县第三中学,安徽 霍邱 237400)

生物学是研究生命现象和生命活动规律的一门科学,是自然科学的基础组成部分。作为重要的科学探究与实践课程,生物学已经成为初中教育必不可少的内容。在初中教学中,引导学生开展生物知识探索、发展科学的思维、习得科学的方法,是生物课堂的核心目标,而实验是科学探索的主要路径。因此,在初中生物课堂,教师要重视实验教学,将理论知识与实践应用有机地结合起来,促进学生科学素养的全面发展。

一、初中生物实验教学的重要性

《义务教育生物课程标准》中指出:“生物学课程高度关注学生学习过程中的实践经历,强调学生的学习过程是主动参与的过程;通过实验、探究类学习活动或跨学科实践活动,加深概念理解,提升知识应用能力,激发探究生命奥秘的兴趣。”由此看来,实验是初中生物教学中不可缺少的环节。依据初中生的学习特点及生物课程的探究、实践、综合特性,我们可以发现在初中生物课堂开展实验教学是非常重要的。

首先,实验教学有助于学生形成探索生物学的浓厚兴趣。生物本身是一门实践性较强的学科,需要通过亲身的操作与观察,才能发现其中的奥秘。对于初中生来说,这样的课程特性给了他们自主探索和发现的契机,让学习更具趣味性。由此,学生就能形成浓厚的学习兴趣,在生活与学习中积极主动地挖掘生命的奥秘。

其次,实验教学有助于学生提升科学探索力与自主技能。生物实验教学并非传统的演示教学,当前的生物实验更注重学生的亲身参与,学生可以自主地设计实验、自主总结实验结果,在思维的发散与碰撞中找到科学的奥秘。据此,学生的自主能力与探索能力能有效增强,可以更好地开展自主学习。

二、初中生物实验教学策略

初中阶段是学生思维、视野以及价值观念等发展的关键时期,此时学生对生活、对世界充满着探索的欲望,对生命的形成与发展更是拥有极大的好奇心。因此,正确地引导他们认识生命、了解生命现象是非常重要的。教师要从实验角度出发,积极探索有效的实验教学策略,以实验出理解、以实验强应用,帮助学生更好地开启生命科学探索之旅。

(一)营造自主氛围,激发探索意识

生物是一门能激发学习潜力的科学,它与生命、生活息息相关,从微观世界引领学生发现生命、理解生命,继而感受生命、尊重生命。但对于初中生来说,这些面对生命的态度往往来自于内心的自主选择,他们的独立意识强烈,渴望摆脱束缚,实现自由与自主,因此在生物教学中,教师很难通过命令、安排等方式发展学生的科学探索能力。由此,教师可以从自主氛围出发,发挥环境潜移默化的作用,在课堂教学时利用趣味的问题、游戏以及尊重、鼓励的态度来引导学生,让学生主动去挖掘问题的答案,从而有效地开启科学探索,激发全面的探索意识。

以人教版七年级上册《生物与环境的关系》教学为例,自然环境中生存着许许多多不同的生物,环境影响着生物的生长,生物也影响着环境的状态,那么到底生物与环境有着怎样的关系呢?在开展相关的科学实验时,教师可以营造自主氛围,激发学生主动思考,通过提出趣味的问题、开展趣味的科学游戏来潜移默化地培养学生的探索意识。例如,在“植物对空气湿度的影响”实验中,教师可以提问:“植物为什么会对空气有影响?”“植物的影响是持久的吗?会不会不同时段影响不同?”“如果要探索植物与空气湿度以及环境其他因素的关系,可以怎样设计你的实验呢?”在这样较为开放且具有探索价值的问题中,学生就能充分调动思维,积极地思考,尝试从自己的认知角度去开拓实验的方法和目标。与此同时,教师还要营造尊重且互动的氛围,呵护学生的自主意识。例如,学生提出一定的想法,教师要及时鼓励,给予最大的支持和热情。对于学生遇到实验困难或困惑时,教师可以先了解情况,避免臆断,让学生拥有充分的自主权,然后结合学生的表述或求助的内容进行侧面指引。这样的方式能激活学生的思想,让他们获得成就感,从而更愿意去探索科学奥秘。

(二)利用信息技术,促进深度理解

现代信息技术是发展生物实验的重要突破口,它具有文字、图片、动画、视频等多样的数字化资源,能实现实验教学的生动性、丰富性与直观性。在传统的生物实验教学中,教师往往由于设备或时间条件的限制,选择不做或少做实验,这样不仅加大了课堂的枯燥性,也影响了学生对生物知识的有效理解。因此,在信息化时代,教师要积极地利用信息技术来支持教学,利用虚拟仿真实验、立体化实验场景等,让学生从更全面的角度观察微观物质,了解生命现象,突破肉眼无法观察或感知的局限性,更好地理解微观世界的奥秘,促进生物知识的有效内化与深化。

以七年级下册《消化和吸收》教学为例,消化和吸收是人体每天都会进行的活动,人体通过消化道吸收营养物质,供给人体一天所需要的能量消耗。这样的微观活动我们很难通过肉眼去观察,也无法直接感知,因此这一节知识具有一定的理解难度。在教学中,教师往往只能借助相似的消化实验来展示其原理,但这无法帮助学生全面且深度地理解。此时,教师就可以在教学时先通过真实的实验来模仿消化的过程,如利用切碎的馒头、提取的唾液和碘液进行直观的淀粉分解实验,让学生通过溶液颜色的变化来了解消化过程中物质的变化,对消化机理有初步的认识。但这样的实验和讲解过程还不够深入,不足以让学生形象地感知整个消化过程,所以教师可以再借助信息技术,进行模拟仿真实验,将真实的人体消化过程通过视频动画等形式呈现出来,动态地模拟消化场景,这样学生就能直观地观察到消化过程中物质的微观变化以及牙齿、舌、唾液、食道、胃肠道等部位的作用,据此学生对人体消化和吸收的过程就能更清晰、更完整、更想象地加以理解,有效地促进了他们学习的兴趣,让学生更好地掌握相关知识。

(三)融入生活情境,强化科学体验

生物学源于生活点滴,是展现生活中各种现象的科学。同时它的理论性强,只有让学生真实地体验生物知识,体验生物实验,他们才能汲取科学的思想,形成科学的态度。由此,在生物知识学习中,生活是必不可少的元素或场景。对于初中生来说,他们的生活阅历并不全面,对生活或各类现象的感知经验较少,于是在生物实验时,有很多生活知识不能很好地理解或吸收。而将生活元素融入真实的情境,让学生通过情境来感受科学,身临其境地体验科学实验的奥秘,这样就能从经验与阅历上促进学生理解生物知识,帮助他们更好地感受实验的过程,从而进一步强化科学探索的兴趣和能力。

以八年级下册《生物的变异》教学为例,生物是一种极其繁杂的生命体,即使是相同种类的生物,都能表现出千差万别的样态,而这就源于生物的变异。在生活中,学生经常会提出疑问:为什么一家人会很相像?为什么每个人长得都不一样?甚至还有人会困惑:为什么人有高有矮,植物也有大有小?这些都是学生在生活体验中所感知的问题。那么在教学时,教师就可以趁机融入生活情境,利用生活场景来帮助学生开启科学探索,强化课堂体验。例如,创设情境:“俗话说‘龙生龙,凤生凤,老鼠的儿子会打洞’,这说明了遗传特性,那么‘龙生九子,各不相同’,这是指变异现象。请大家观看生活中收集到的这些有趣的图片(展示不同生物的对比照片)。那么这样的现象是怎么被发现的呢?如果是你,你会如何利用它呢?”在这样的情境中,学生不仅要深入地联系生活,理解俗语的涵义,还要将其与生物学中的知识相结合,尝试从科学角度分析、看待这种现象。于是,学生在真实且亲近生活的体验中,就能更好地理解生物科学的存在,继而主动想去探索其奥秘、利用其原理。

(四)组织主题探究,发展科学思维

探究能力是生物学科最重要的一种能力。课程标准中指出:“科学探究是学习生物学的重要方式;探究实践是创新型人才的重要标志。”在时代发展背景下,探究能力意味着创新能力,而创新能力源于自主探索,也依赖于合作中的思维碰撞。由此,在生物实验教学中,开展合作探究是必要的。学生在合作中能更好地开展思考、沟通交流,从而实现思维的提升与发展。所以教师可以选择一定的生物科学主题,以主题为引导,组织学生在合作中开展主题探究,让他们充分发挥自己的学习潜力,在与同伴的合作中自主思考、灵活探索,不断发展出综合的科学思维。

以八年级上册《软体动物和节肢动物》教学为例,节肢动物和软体动物是动物类最重要的是两个种群,它们的数种丰富,遍布广泛。但是由于其丰富的种群和多样的形态,在生活中往往很难辨别其种类。生活中常常接触的蟋蟀、蚯蚓、瓢虫、蝉等,在学生的认知中并不能很好地将其分类。所以,这样庞大的动物种群很具有科学探究价值。教师可以依托这样的生物体,设立专门的研究主题,组织学生共同合作探究,挖掘其中的奥秘,以锻炼和发展学生的科学思维与能力。例如,教师以“寄居蟹是软体动物还是节肢动物”为主题,让学生通过自主探索、合作分析,来判定其动物种群。学生在探索时必须先收集资料,搞清寄居蟹到底是怎样的动物,然后再进一步结合软体动物、节肢动物的概念,来分析寄居蟹的种类。在此过程中,很多学生会发现,寄居蟹符合部分软体动物的属性,比如有贝壳、有脚,又符合节肢动物的特性,如外骨骼、附肢分节等,这样就较难判断其性质。此时,教师再进行相应的引导和鼓励,组织学生深入讨论,引导他们挖掘生活中类似寄居蟹的动物,这样就能进一步激发他们的思维火花,促进思维的生长。

(五)结合生活实际,开启深度探索

学习科学知识最重要的目标就是能“理论联系实际”,只有将课堂所学转化为实际的应用能力,才能称之为“学有所成”。初中生生活体验不足,虽然对生活有着强烈的好奇心,但却没有系统地对生活开展过探索和分析。而生物学科与生活联系最为紧密,生活中的各类现象、各类物质都体现着生物原理和奥秘。因此,教师在开展实验教学时,不能局限于课堂或实验室,而是要引导学生走出课堂,放眼生活,投入生活实际之中,进一步开展对生活问题的探索。这样在不知不觉中学生就能实现在生活中学习、在生活中成长,从而有效地发展科学素养。

以八年级下册《鸟的生殖和发育》教学为例,鸟类有一种重要的特征,就是能产有硬壳保护的卵,它与其他动物的卵有很大的不同,那么鸟类的卵到底有怎样的结构与特性呢?在实验课程中,教师往往利用鸡卵来代替鸟卵,开展鸟卵研究的实验教学。而鸡蛋在生活中非常常见,教师可以让学生结合生活实际,来阐述鸡蛋的结构,比如有的学生在生活中打过鸡蛋,还有的学生观察过水煮蛋,据此,学生很容易了解鸡蛋的具体结构以及加热后的特性。然后,教师让学生分别选取一枚鸡蛋,对鸡蛋进行观察、触摸,用镊子、放大镜、剪刀等工具,慢慢地“解剖”鸡蛋,了解生鸡蛋的具体结构。至此,学生对鸡蛋有了较为全面的了解,此时教师可以引入生活中的一种经验或现象,来推动学生深度探索。如:“部分母鸡下蛋后会蹲在鸡蛋上,请问这是为什么?”“这样会对鸡蛋产生怎样的影响?”依据这样的问题,学生不仅会联想具体的生活实际,同时也会联想鸡蛋生长发育的过程,由此就有兴趣开启深度探索,进一步挖掘鸟类生殖发育的知识。

三、结语

综上而言,实验教学是初中生发展科学素养、开启科学探索的必要路径。作为学生成长的引领者,教师要充分重视生物学实验的价值,接纳初中生成长的需求和特点,用发展的眼光和尊重的态度为学生营造科学探索氛围,利用信息技术突破实验的空间与时间限制,让学生更好地在情境中体验科学、感受生命,以合作探究激发学生的自主能力及科学素养,让他们在自主探索中不断增进科学思维、找到科学方法、培养科学态度,最终将生物知识应用于实际生活,在生活中开启生命科学的探索,不断增长科学创造力与实践力,实现科学能力的深度发展。

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