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生物学是一门以实验为基础的自然学科,而生物实验则是生物教学的一种重要教学手段,许多生物现象只有通过生物实验才能得到解释,各种生物结构必须通过生物实验才能观察清楚,一些生物学理论也是通过生物实验总结而来。因此,我们生物教学工作者必须高度重视生物实验,勇于探索,开拓创新,积极改进生物实验,提高生物实验教学效率。而生物实验生活化正是一条改进生物实验教学的新路子。
一、生物实验迫切需要生活化
长期以来,初中生物实验教学质量一直不高,影响因素很多,主要表现在以下几方面:
1.实验观念简单化。初中生物实验教学普遍存在两种观念:一种是重理论轻实践,实验教学采取讲授法。他们认为学生不会动手做实验不要紧,只要会动笔考实验就行。由此引发“做实验不如讲实验”、“讲实验不如背实验”的荒谬做法,加之科学技术进步,多媒体进入课堂,部分生物教师过分追求、甚至迷恋多媒体的模拟实验,让学生看看了事,不重视学生真正动手操作实验。
另一种是重实验结果轻实验过程。学生在做生物实验时,只要单纯地按教师的实验指导“按方抓药”,出现实验结果就行,不去分析实验过程中每一步骤的作用、意义以及各步骤之间的联系。这样的生物实验学生做得稀里糊涂,其实验效果充其量只不过验证教材中一个生物现象而己。
2.实验方式机械化。初中生物实验教学普遍存在这样一种“规律”:不管做什么实验,其方式几乎千篇一律、固定不变,即学生模仿教师的实验演示或照着黑板上罗列的实验步骤按部就班进行操作,没有一点点灵活性。这样的实验,学生动手与动脑环节脱离,动手实验时无需动脑思考,动脑时又无需动手。学生“不动脑”的记忆是机械记忆,“不动脑”的动手是机械操作。
3.实验评价单一化。目前,初中生物实验评价一般采用两种方式:一是书面形式,考核学生对实验结果或要证实的理论的掌握程度;二是操作观察,考核学生实验技能。通过书面形式考核,虽然省时、省力,但不能全面反映学生的实验能力、实验态度、实验习惯,造成学生做过实验与没做过实验得到的评价差异不大;操作观察往往引发学生突击练习,学生只要反复机械训练操作技能,也能获得一个好的评价结果。
所有这些影响因素把生物实验教学逼人困境。生物实验教学迫切需要和生活联系起来,以发挥其应有的功效。
二、生物实验生活化的缘起及意义
“教育生活化”具有源远流长的理论基础。美国教育家杜威首先提出“教育即生活”的规点,我国教育家陶行知先生提出“生活即教育”的思想,认为教育只有通过生活才能发挥力量,才能成为真正的教育。《全日制义务教育生物课程标准》明确指出:应“更加关注学生已有的生活经验,更强调学生主动学习。”新课程在内容上强调联系生活、社会、学生实际,在方法上强调探索实践活动,实现课程生活化、社会化和实际化,用生活化的内容充实教学。受这些理念影响,作为初中生物教学重要组成部分的生物实验教学生活化理所当然。
生物实验生活化改进有三层意义:首先,有利于提升学生的实验兴趣。生活化的生物实验贴近学生熟悉的生活,学生感到非常亲近,容易激发求知欲望,增添新鲜感,产生持续生物实验研究的动力。其次,有利于“教”、“学”、“做”统一。人是能动的“做”的主体,没有个体的积极的“做”,“学”是达不到应有效果的;在主客观条件大致相似情况下,个体“做”的主观能动性发挥的程度,对“教”的效果具有决定意义。只有将教师的“教”、学生的“学”,通过师生互动结合一起,通过实践汇合一起,才会和谐统一。第三,有利于培养学生生物思维能力。学生从己有的生活经验出发,开展生物实验教学,在熟悉的生活情境中感悟生物的魅力,学会用生物知识解决与生物有关的生活与生命问题,培养生物思维能力。
三、生物实验生活化的改进措施
1.实验内容:源于生活。初中生物教材中设置了数量不少的实验,但其内容和形式与学生实际的生活存在一定距离。有的偏离学校本地实际情况,有的偏重于学生生物技能的训练,有的则使学生处于较被动状态。这不利于学生从生物实验中发现问题、解决问题,也不利于形成学生在生物实验活动中的主体地位。因此,有必要对此类生物实验内容进行调整,让实验来自于学生的生活实际。
例如“探究烟草浸出液对金鱼呼吸的影响”实验,如果让学生照搬教材中原来的实验方案完成实验,最后总结出烟草对金鱼的危害,那么,学生在这个实验中根本没有思考的余地,同时也失去了一次提高学生创新能力的机会。其内容与形式可作适当改进:首先利用视频介绍一下生活中吸烟的危害,激发学生探究的热情,引入本实验主题;然后让学生自己提出假设,设计实验操作步骤及完成实验,并记录实验现象;最后让学生自己分析实验现象,得出实验结论,从而验证自己的观点正确与否。同样一个实验内容,后者的设计不但让学生知道了烟草的危害性,还锻炼了学生的观察、分析和总结能力。
2.实验材料:就地取材。实验材料的選取和准备,对实验能否开设及实验能否成功起到关键作用。初中生物教材中每个实验都列举了实验材料,有些实验材料受某些条件限制不能采用,就可以按照本校本地实际情况,筛選一些取材方便、操作简便、观察效果明显的实验材料。
例如“观察植物叶表皮气孔”实验,做这个实验的季节很难找到教材中選用的蚕豆叶,我们就用此季节常见的青菜叶替代,效果一样。又如“探究植物对土壤中无机盐的吸收”实验,做这个实验需要配制无土栽培培养液,考虑到配制无土栽培培养液实验成本太高,我们就用土壤浸出液替代(土壤浸出液与无土栽培培养液无机盐比例成份相似),这样,解决了实验成本太高的问题,同样收到实验教学效果。
3.实验用具:因地制宜。在生物实验中实验用具必不可少,实验用具的要求是安全、操作方便、损耗少、实验效果好。如果選用的实验用具不恰当,会影响实验的观察,最终影响实验结论的得出,因此,可对選用不同实验用具得到的实验效果作一定的比较,根据本校本实验室实力状况对实验用具作一定的改进。 例如“植物蒸腾作用”实验,教材上選用锥形瓶作容器,我们改用实验室中普通的试管替代。由于试管横截面小,液面下降明显,反而观察效果好。又如“探究蚯蚓运动方式”实验,按教材是将蚯蚓放置玻璃与硬纸板上,比较其运动快慢。可能由于硬纸板粘上蚯蚓粘液或玻璃光滑度不够缘故,比较效果不明显。我们还是取两根实验室普通的玻璃试管,试管末端均用黑纸包住做成“暗室”,一试管底面铺上湿细沙,另一试管不变,各放置一条蚯蚓朝“暗室”定向运动,实验效果非常明显。
4.实验方法与过程:生活体验。采取一定的实验方法动手操作实验的过程是整个实验中最重要的环节。不经过亲身体验,不主动地、带着问题探索操作,体验新知识形成过程不深刻,掌握新知识不牢固,而且难以培养实验观察能力和实验操作能力,因此,学生必须亲身参与体验。
例如“观察小肠绒毛”实验和“观察蚯蚓运动”实验。在“观察小肠绒毛”实验中,每一个学生都必须借助放大镜,仔细观察小肠内表面,辨别小肠环状的皱襞和细小突起的“小肠绒毛”,才能理解小肠内表面因有了皱襞和绒毛,大大增加了小肠内衷面积,从而得出小肠是消化和吸收的主要场所的结论。在“观察蚯蚓运动”实验中,每一个学生必须亲手触摸
蚯蚓体表,亲身感受蚯蚓刚毛的存在,才能理解蚯蚓的刚毛为什么能协助运动。
5.实验效果:一石激起千层浪。一场生物实验结束,学生按实验步骤操作完成了实验,看到了实验现象,得出了相应实验结论,是不是已完全达到实验效果呢?回答是否定的。生物实验生活化的实验效果,不能简简单单完成规定的实验过程,还应在实验前、实验中、实验后“一石激起千层浪”,引起一连串实验反思:这实验内容设计、实验材料、实验用具、实验方法最适合本实验吗?能否用更好的代替?今后的实验能不能作恰当的改进,以达到同样甚至更好的实验效果呢?
例如在“验证食物中的营养成分”实验时,就引出许多问题,如:“我们能不能根据自己的爱好,選取其它食物如米饭、鸡肉、奶油、青菜等作实验材料呢?”“为使观察的实验现象更明显,鉴定淀粉用的食物要做成碎屑,鉴定蛋白质的鸡蛋清加入开水后要迅速搅拌,鉴定脂肪的花生种子是否必须炒熟?”“碘酒能用来鉴定淀粉,为什么不能鉴定其它糖类?
是不是与淀粉具有独特的结构有关?”“煮熟鸡蛋里的蛋白质就是凝固的蛋白质吗?”“既然蛋白质直接燃烧会散发出臭味,是不是也可以作为鉴定蛋白质的方法?”“实验中鉴定脂肪是植物作实验材料,动物也可以作实验材料吗?”“食物中除了含有糖类、蛋白质、脂肪外,还有水分、无机盐、维生素等营养成分,那些营养成分该怎么鉴定?”“我们一日三餐中含有这么多的营养物质,这些营养物质对人体有什么作用?”……
生物实验生活化给初中生物实验教学带来了便捷和高效,更为学生在学习与生活之间搭建了有效平台。只要善于对生物实验进行生活化的开发和利用,我们就一定能提高初中生物实验教学的质量。
(沈子轩,兰州市名教师、兰州市生物学科带头人、中学高级教师)
一、生物实验迫切需要生活化
长期以来,初中生物实验教学质量一直不高,影响因素很多,主要表现在以下几方面:
1.实验观念简单化。初中生物实验教学普遍存在两种观念:一种是重理论轻实践,实验教学采取讲授法。他们认为学生不会动手做实验不要紧,只要会动笔考实验就行。由此引发“做实验不如讲实验”、“讲实验不如背实验”的荒谬做法,加之科学技术进步,多媒体进入课堂,部分生物教师过分追求、甚至迷恋多媒体的模拟实验,让学生看看了事,不重视学生真正动手操作实验。
另一种是重实验结果轻实验过程。学生在做生物实验时,只要单纯地按教师的实验指导“按方抓药”,出现实验结果就行,不去分析实验过程中每一步骤的作用、意义以及各步骤之间的联系。这样的生物实验学生做得稀里糊涂,其实验效果充其量只不过验证教材中一个生物现象而己。
2.实验方式机械化。初中生物实验教学普遍存在这样一种“规律”:不管做什么实验,其方式几乎千篇一律、固定不变,即学生模仿教师的实验演示或照着黑板上罗列的实验步骤按部就班进行操作,没有一点点灵活性。这样的实验,学生动手与动脑环节脱离,动手实验时无需动脑思考,动脑时又无需动手。学生“不动脑”的记忆是机械记忆,“不动脑”的动手是机械操作。
3.实验评价单一化。目前,初中生物实验评价一般采用两种方式:一是书面形式,考核学生对实验结果或要证实的理论的掌握程度;二是操作观察,考核学生实验技能。通过书面形式考核,虽然省时、省力,但不能全面反映学生的实验能力、实验态度、实验习惯,造成学生做过实验与没做过实验得到的评价差异不大;操作观察往往引发学生突击练习,学生只要反复机械训练操作技能,也能获得一个好的评价结果。
所有这些影响因素把生物实验教学逼人困境。生物实验教学迫切需要和生活联系起来,以发挥其应有的功效。
二、生物实验生活化的缘起及意义
“教育生活化”具有源远流长的理论基础。美国教育家杜威首先提出“教育即生活”的规点,我国教育家陶行知先生提出“生活即教育”的思想,认为教育只有通过生活才能发挥力量,才能成为真正的教育。《全日制义务教育生物课程标准》明确指出:应“更加关注学生已有的生活经验,更强调学生主动学习。”新课程在内容上强调联系生活、社会、学生实际,在方法上强调探索实践活动,实现课程生活化、社会化和实际化,用生活化的内容充实教学。受这些理念影响,作为初中生物教学重要组成部分的生物实验教学生活化理所当然。
生物实验生活化改进有三层意义:首先,有利于提升学生的实验兴趣。生活化的生物实验贴近学生熟悉的生活,学生感到非常亲近,容易激发求知欲望,增添新鲜感,产生持续生物实验研究的动力。其次,有利于“教”、“学”、“做”统一。人是能动的“做”的主体,没有个体的积极的“做”,“学”是达不到应有效果的;在主客观条件大致相似情况下,个体“做”的主观能动性发挥的程度,对“教”的效果具有决定意义。只有将教师的“教”、学生的“学”,通过师生互动结合一起,通过实践汇合一起,才会和谐统一。第三,有利于培养学生生物思维能力。学生从己有的生活经验出发,开展生物实验教学,在熟悉的生活情境中感悟生物的魅力,学会用生物知识解决与生物有关的生活与生命问题,培养生物思维能力。
三、生物实验生活化的改进措施
1.实验内容:源于生活。初中生物教材中设置了数量不少的实验,但其内容和形式与学生实际的生活存在一定距离。有的偏离学校本地实际情况,有的偏重于学生生物技能的训练,有的则使学生处于较被动状态。这不利于学生从生物实验中发现问题、解决问题,也不利于形成学生在生物实验活动中的主体地位。因此,有必要对此类生物实验内容进行调整,让实验来自于学生的生活实际。
例如“探究烟草浸出液对金鱼呼吸的影响”实验,如果让学生照搬教材中原来的实验方案完成实验,最后总结出烟草对金鱼的危害,那么,学生在这个实验中根本没有思考的余地,同时也失去了一次提高学生创新能力的机会。其内容与形式可作适当改进:首先利用视频介绍一下生活中吸烟的危害,激发学生探究的热情,引入本实验主题;然后让学生自己提出假设,设计实验操作步骤及完成实验,并记录实验现象;最后让学生自己分析实验现象,得出实验结论,从而验证自己的观点正确与否。同样一个实验内容,后者的设计不但让学生知道了烟草的危害性,还锻炼了学生的观察、分析和总结能力。
2.实验材料:就地取材。实验材料的選取和准备,对实验能否开设及实验能否成功起到关键作用。初中生物教材中每个实验都列举了实验材料,有些实验材料受某些条件限制不能采用,就可以按照本校本地实际情况,筛選一些取材方便、操作简便、观察效果明显的实验材料。
例如“观察植物叶表皮气孔”实验,做这个实验的季节很难找到教材中選用的蚕豆叶,我们就用此季节常见的青菜叶替代,效果一样。又如“探究植物对土壤中无机盐的吸收”实验,做这个实验需要配制无土栽培培养液,考虑到配制无土栽培培养液实验成本太高,我们就用土壤浸出液替代(土壤浸出液与无土栽培培养液无机盐比例成份相似),这样,解决了实验成本太高的问题,同样收到实验教学效果。
3.实验用具:因地制宜。在生物实验中实验用具必不可少,实验用具的要求是安全、操作方便、损耗少、实验效果好。如果選用的实验用具不恰当,会影响实验的观察,最终影响实验结论的得出,因此,可对選用不同实验用具得到的实验效果作一定的比较,根据本校本实验室实力状况对实验用具作一定的改进。 例如“植物蒸腾作用”实验,教材上選用锥形瓶作容器,我们改用实验室中普通的试管替代。由于试管横截面小,液面下降明显,反而观察效果好。又如“探究蚯蚓运动方式”实验,按教材是将蚯蚓放置玻璃与硬纸板上,比较其运动快慢。可能由于硬纸板粘上蚯蚓粘液或玻璃光滑度不够缘故,比较效果不明显。我们还是取两根实验室普通的玻璃试管,试管末端均用黑纸包住做成“暗室”,一试管底面铺上湿细沙,另一试管不变,各放置一条蚯蚓朝“暗室”定向运动,实验效果非常明显。
4.实验方法与过程:生活体验。采取一定的实验方法动手操作实验的过程是整个实验中最重要的环节。不经过亲身体验,不主动地、带着问题探索操作,体验新知识形成过程不深刻,掌握新知识不牢固,而且难以培养实验观察能力和实验操作能力,因此,学生必须亲身参与体验。
例如“观察小肠绒毛”实验和“观察蚯蚓运动”实验。在“观察小肠绒毛”实验中,每一个学生都必须借助放大镜,仔细观察小肠内表面,辨别小肠环状的皱襞和细小突起的“小肠绒毛”,才能理解小肠内表面因有了皱襞和绒毛,大大增加了小肠内衷面积,从而得出小肠是消化和吸收的主要场所的结论。在“观察蚯蚓运动”实验中,每一个学生必须亲手触摸
蚯蚓体表,亲身感受蚯蚓刚毛的存在,才能理解蚯蚓的刚毛为什么能协助运动。
5.实验效果:一石激起千层浪。一场生物实验结束,学生按实验步骤操作完成了实验,看到了实验现象,得出了相应实验结论,是不是已完全达到实验效果呢?回答是否定的。生物实验生活化的实验效果,不能简简单单完成规定的实验过程,还应在实验前、实验中、实验后“一石激起千层浪”,引起一连串实验反思:这实验内容设计、实验材料、实验用具、实验方法最适合本实验吗?能否用更好的代替?今后的实验能不能作恰当的改进,以达到同样甚至更好的实验效果呢?
例如在“验证食物中的营养成分”实验时,就引出许多问题,如:“我们能不能根据自己的爱好,選取其它食物如米饭、鸡肉、奶油、青菜等作实验材料呢?”“为使观察的实验现象更明显,鉴定淀粉用的食物要做成碎屑,鉴定蛋白质的鸡蛋清加入开水后要迅速搅拌,鉴定脂肪的花生种子是否必须炒熟?”“碘酒能用来鉴定淀粉,为什么不能鉴定其它糖类?
是不是与淀粉具有独特的结构有关?”“煮熟鸡蛋里的蛋白质就是凝固的蛋白质吗?”“既然蛋白质直接燃烧会散发出臭味,是不是也可以作为鉴定蛋白质的方法?”“实验中鉴定脂肪是植物作实验材料,动物也可以作实验材料吗?”“食物中除了含有糖类、蛋白质、脂肪外,还有水分、无机盐、维生素等营养成分,那些营养成分该怎么鉴定?”“我们一日三餐中含有这么多的营养物质,这些营养物质对人体有什么作用?”……
生物实验生活化给初中生物实验教学带来了便捷和高效,更为学生在学习与生活之间搭建了有效平台。只要善于对生物实验进行生活化的开发和利用,我们就一定能提高初中生物实验教学的质量。
(沈子轩,兰州市名教师、兰州市生物学科带头人、中学高级教师)