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生物学实验是形成生成性资源的重要源泉,但生物学实验的复杂性、动态性也增加了实验中生成性资源捕捉的难度,这就要求教师具备良好的学科素养、随机应变的教学机智和敏锐的洞察力。下面以“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”实验为例,从5个视角谈谈如何捕捉生物实验生成性资源。
1 刨根问底——捕捉学生“质疑问难”
著名教育家陶行知曾经说过:“发明千千万,起点是一问。”在实验课中,教师经常被学生各种有意无意的“问题”所打断,从生成性学习角度来看,这些问题正是学生探究性与创造性思维的来源,是新知识、新方法和新思想产生的种子,是弥足珍贵的生成性资源。
案例1:在检测还原糖的实验中,学生提出问题:红瓤西瓜汁能否用作鉴定还原糖的材料?金龙鱼花生油能否用作鉴定脂肪的材料?斐林试剂能否用作鉴定蛋白质?……教师需要抓住这些问题,引导学生去探索和发现解决问题的途径。在教师的指导下,学生找到了肯定的答案:红瓤西瓜汁可以用滤纸过滤掉红色;鉴定花生油,不能用苏丹Ⅲ染液染色,但可以用苏丹Ⅳ染液染色,排除材料本色对实验结果的干扰;斐林试剂(乙液)质量浓度为0.05 g/mL的硫酸铜溶液可稀释至0.01 g/mL作为双缩脲的B液。
案例反思:对这一案例中的3个问题,一般教师按照既定预设可能都给否定掉了,失去进一步探究的绝好资源。其实,教师对学生提出的问题,不要轻易地肯定和否定,可以引导学生在实验中加以探索验证。问题一旦得以解决,学生就会有极大的成就感,从而激起进一步探究的欲望。
2 不期而然——捕捉学生“认知冲突”
“认知冲突”是指学生在学习过程中遇到的新旧知识、新旧经验产生矛盾时,想要知道产生矛盾的原因,寻找答案的一种迫切心理情境。当“认知冲突”出现时,学生探究问题的热情特别高涨。且学生在探究和讨论过程中,随着旧问题的解决产生的新问题更具深刻性和创新性。这是学生思维与情感撞击的结果,是非常珍贵的生成性资源。
案例2:在检测还原糖实验中,部分学生利用蔗糖做起了验证性实验。有的学生做完实验后没有发现砖红色,证明了蔗糖不是还原糖,但有的学生做完后发现溶液出现了淡淡的砖红色。这时,教师及时提出问题:一个实验结果有砖红色而另一个实验结果没有砖红色说明什么?学生马上回答:一个有还原糖而另一个没有还原糖。接着教师继续提问:蔗糖本不属于还原糖,那里面的还原糖是怎么来的呢?学生通过深入研究发现:原来这两袋白糖有区别,一袋是新买的,没有砖红色,而另一袋放了较长时间已变质,被微生物分解产生了还原糖。
案例反思:此案例实验结果“淡淡的砖红色”构成了学生的认知冲突。面对矛盾,教师及时捕捉,因势利导,巧妙点化,激发了学生的好奇心、求知欲,全身心沉浸在对问题的探索之中,使课堂成为灵动的课堂、智慧的课堂,有效提高了课堂教学效率。
3 将错就错——捕捉学生“实验错误”
在课堂教学中,错误或失误的出现是不可避免的,尤其是在生物实验的课堂教学中,稍微不注意就非常有可能犯错。这些课堂教学中出现的“错误”,如果教师利用得当可能成为宝贵的教学资源。
案例3:在检测蛋白质实验中,部分实验小组实验现象不明显,呈现出蓝色沉淀。教师将这些小组的实验结果加以展示,并让小组代表阐述实验设计及操作步骤,全班学生共同找出原因:一组是因先加入硫酸铜溶液,再加入氢氧化钠溶液,无法充分制造碱性环境,此时硫酸铜与氢氧化钠发生复分解反应,生成蓝色氢氧化铜沉淀;另一组是因加入的硫酸铜过量,生成的蓝色氢氧化铜盖住了紫色复合物,导致实验出现失败。
案例反思:在这一案例中,教师没有批评学生,漠视错误,而是直面错误,将错误作为一种新的生成性资源,作为全班学生学习的新材料,激发了全体学生的学习兴趣。如果教师过度地防错、避错,缺乏对错误的欣赏和接纳,这样会减少学生扩展认知的范围、接触新发现的机会,使学生的好奇心、求知欲以及探究意识被扼杀,不利于课堂教学资源的生成。
4 别出机杼——捕捉学生“创新思维”
爱因斯坦曾说过:“想象力比知识更重要,因为知识是有限的,而想象力概括着世界的一切,推动着进步,并且是知识进化的源泉。严格地说,想象力是科学研究的实在因素。”在实验过程中,学生往往有一些奇思妙想,是珍贵的生成性资源。教师肯定学生的一些创新思维又能给他们带来更多的学习动力,激发学习兴趣。
案例4:在检测脂肪的实验中,有些学生舍弃繁琐的花生子叶切片操作,而是把浸泡的花生种子进行去种皮横切,将横切的切面在洁净的载玻片中央来回涂几次,然后染色观察,同样可以看到被染色的脂肪颗粒。还有些学生用芝麻做实验材料,将一粒芝麻放在两个载玻片之间,用手垂直均匀用力挤压摊平,然后染色观察,也会看到很多圆形的橘黄色的脂肪颗粒。
案例反思:此案例中,学生在实验过程中积极探索实验方法,充分体现了学生的创新能力。在实验过程中,对学生正确可取的创新思维和创新操作,教师要及时捕捉并推广利用,调动学生创新积极性,使课堂更加精彩纷呈。
5 偶得天成——捕捉實验“偶发现象”
在实验过程中,偶尔会有一些“神游”的学生,做一些正常操作步骤之外的“加料”操作。教师若能机智捕捉,往往会有意外的资源生成。
案例5:检测蛋白质实验中,几位学生将蛋清稀释液加热后同样产生了紫色反应,做出了实验结果,教师及时抓住这一偶发现象,提出问题:煮熟的蛋白质为什么也能产生紫色反应?在教师的引导下,学生经过讨论得出结论:煮熟的蛋白质虽然空间结构,但是肽键并没有发生改变,肽键在碱性溶液中能与铜离子产生紫色络合物。
案例反思:此案例中,面对实验中的偶发现象,教师处变不惊,及时捕捉住有价值的生成性资源,使学生认清了问题本质,拓宽了视野。如若遇到自己也没把握解决的问题或知识空白,教师要在极短的时间内随机应变,运用自己的经验和智慧做出充分地分析和判断后,机智处理。
捕捉实验生成性资源,有利于促进师生关系民主平等;有利于丰富教师的教学经验,提升教师教学水平、教学机智;还有利于弹性预设的形成,丰富教学内容,形成新的教学“生长点”。
1 刨根问底——捕捉学生“质疑问难”
著名教育家陶行知曾经说过:“发明千千万,起点是一问。”在实验课中,教师经常被学生各种有意无意的“问题”所打断,从生成性学习角度来看,这些问题正是学生探究性与创造性思维的来源,是新知识、新方法和新思想产生的种子,是弥足珍贵的生成性资源。
案例1:在检测还原糖的实验中,学生提出问题:红瓤西瓜汁能否用作鉴定还原糖的材料?金龙鱼花生油能否用作鉴定脂肪的材料?斐林试剂能否用作鉴定蛋白质?……教师需要抓住这些问题,引导学生去探索和发现解决问题的途径。在教师的指导下,学生找到了肯定的答案:红瓤西瓜汁可以用滤纸过滤掉红色;鉴定花生油,不能用苏丹Ⅲ染液染色,但可以用苏丹Ⅳ染液染色,排除材料本色对实验结果的干扰;斐林试剂(乙液)质量浓度为0.05 g/mL的硫酸铜溶液可稀释至0.01 g/mL作为双缩脲的B液。
案例反思:对这一案例中的3个问题,一般教师按照既定预设可能都给否定掉了,失去进一步探究的绝好资源。其实,教师对学生提出的问题,不要轻易地肯定和否定,可以引导学生在实验中加以探索验证。问题一旦得以解决,学生就会有极大的成就感,从而激起进一步探究的欲望。
2 不期而然——捕捉学生“认知冲突”
“认知冲突”是指学生在学习过程中遇到的新旧知识、新旧经验产生矛盾时,想要知道产生矛盾的原因,寻找答案的一种迫切心理情境。当“认知冲突”出现时,学生探究问题的热情特别高涨。且学生在探究和讨论过程中,随着旧问题的解决产生的新问题更具深刻性和创新性。这是学生思维与情感撞击的结果,是非常珍贵的生成性资源。
案例2:在检测还原糖实验中,部分学生利用蔗糖做起了验证性实验。有的学生做完实验后没有发现砖红色,证明了蔗糖不是还原糖,但有的学生做完后发现溶液出现了淡淡的砖红色。这时,教师及时提出问题:一个实验结果有砖红色而另一个实验结果没有砖红色说明什么?学生马上回答:一个有还原糖而另一个没有还原糖。接着教师继续提问:蔗糖本不属于还原糖,那里面的还原糖是怎么来的呢?学生通过深入研究发现:原来这两袋白糖有区别,一袋是新买的,没有砖红色,而另一袋放了较长时间已变质,被微生物分解产生了还原糖。
案例反思:此案例实验结果“淡淡的砖红色”构成了学生的认知冲突。面对矛盾,教师及时捕捉,因势利导,巧妙点化,激发了学生的好奇心、求知欲,全身心沉浸在对问题的探索之中,使课堂成为灵动的课堂、智慧的课堂,有效提高了课堂教学效率。
3 将错就错——捕捉学生“实验错误”
在课堂教学中,错误或失误的出现是不可避免的,尤其是在生物实验的课堂教学中,稍微不注意就非常有可能犯错。这些课堂教学中出现的“错误”,如果教师利用得当可能成为宝贵的教学资源。
案例3:在检测蛋白质实验中,部分实验小组实验现象不明显,呈现出蓝色沉淀。教师将这些小组的实验结果加以展示,并让小组代表阐述实验设计及操作步骤,全班学生共同找出原因:一组是因先加入硫酸铜溶液,再加入氢氧化钠溶液,无法充分制造碱性环境,此时硫酸铜与氢氧化钠发生复分解反应,生成蓝色氢氧化铜沉淀;另一组是因加入的硫酸铜过量,生成的蓝色氢氧化铜盖住了紫色复合物,导致实验出现失败。
案例反思:在这一案例中,教师没有批评学生,漠视错误,而是直面错误,将错误作为一种新的生成性资源,作为全班学生学习的新材料,激发了全体学生的学习兴趣。如果教师过度地防错、避错,缺乏对错误的欣赏和接纳,这样会减少学生扩展认知的范围、接触新发现的机会,使学生的好奇心、求知欲以及探究意识被扼杀,不利于课堂教学资源的生成。
4 别出机杼——捕捉学生“创新思维”
爱因斯坦曾说过:“想象力比知识更重要,因为知识是有限的,而想象力概括着世界的一切,推动着进步,并且是知识进化的源泉。严格地说,想象力是科学研究的实在因素。”在实验过程中,学生往往有一些奇思妙想,是珍贵的生成性资源。教师肯定学生的一些创新思维又能给他们带来更多的学习动力,激发学习兴趣。
案例4:在检测脂肪的实验中,有些学生舍弃繁琐的花生子叶切片操作,而是把浸泡的花生种子进行去种皮横切,将横切的切面在洁净的载玻片中央来回涂几次,然后染色观察,同样可以看到被染色的脂肪颗粒。还有些学生用芝麻做实验材料,将一粒芝麻放在两个载玻片之间,用手垂直均匀用力挤压摊平,然后染色观察,也会看到很多圆形的橘黄色的脂肪颗粒。
案例反思:此案例中,学生在实验过程中积极探索实验方法,充分体现了学生的创新能力。在实验过程中,对学生正确可取的创新思维和创新操作,教师要及时捕捉并推广利用,调动学生创新积极性,使课堂更加精彩纷呈。
5 偶得天成——捕捉實验“偶发现象”
在实验过程中,偶尔会有一些“神游”的学生,做一些正常操作步骤之外的“加料”操作。教师若能机智捕捉,往往会有意外的资源生成。
案例5:检测蛋白质实验中,几位学生将蛋清稀释液加热后同样产生了紫色反应,做出了实验结果,教师及时抓住这一偶发现象,提出问题:煮熟的蛋白质为什么也能产生紫色反应?在教师的引导下,学生经过讨论得出结论:煮熟的蛋白质虽然空间结构,但是肽键并没有发生改变,肽键在碱性溶液中能与铜离子产生紫色络合物。
案例反思:此案例中,面对实验中的偶发现象,教师处变不惊,及时捕捉住有价值的生成性资源,使学生认清了问题本质,拓宽了视野。如若遇到自己也没把握解决的问题或知识空白,教师要在极短的时间内随机应变,运用自己的经验和智慧做出充分地分析和判断后,机智处理。
捕捉实验生成性资源,有利于促进师生关系民主平等;有利于丰富教师的教学经验,提升教师教学水平、教学机智;还有利于弹性预设的形成,丰富教学内容,形成新的教学“生长点”。