王小珂 王旭
在新课程的改革下,生物学科更注重学生实际应用情况,生物实验把理论和实际操作在教学中有机地结合在一起,如此,不仅能增强学生的动手能力,还能使其把学到的知识应用于实践。因此,为了更好地实现这一目标,教师应该结合生活实际和教材内容积极地展开生物实验教学,引导学生进行探究性活动,有效调动学生学习积极性,使其积极地投入课堂,以提高课堂效果。进行生物实验教学,旨在提升学生实验素养,加深学生对生物知识的认识,促进学生掌握基本的操作实验能力,养成科学探究的好习惯。
初中生物教学要注重实验部分教学策略的实施,鲜活的实验内容能启发学生的想象能力,增强学生科学知识的储备。随着新课改的深入推进,初中课程改革也进入新时期,教师必须转变教学观念,优化教学方法,让实验教学成为提升教学质量的有效手段之一。初中学生对生命与生物活动的认识有着天然的渴求,在灵活多样的实验帮助下学生通过实验,能激发出更加科学的思维,透过个人行为与体验,持续增进科学知识,感悟科学精神。在初中生物教学中,教师要善于利用实验教学来帮助学生掌握基础知识,提升自身科学素养,同时培养学生良好的学习习惯。实验是一项综合活动,既包含了操作、经验,也包含了思考、总结,而生物学科就是探究生物奥秘的科学,实验能使学生对生物知识有更全面的理解,更加自由地探究知识,从而增强课堂教学有效性,提升课堂质量。
(一)手脑环节衔接的紧密度不高
初中生物课堂教学的过程当中,教师充当着主要的引导者,只有有效地提高生物实验利用效果,培养学生动手动脑能力,才能更好地构建卓越课堂。同时生物实验教学也是对理论知识学习的有效延伸和拓展,有助于培养学生的自主探究意识与实践操作能力。但是有些教师在进行生物实验时,并未真正做到手脑并用等。为了有效实现对实验教学效果的优化,教师应积极构建一个良好的初中生物实验情景,促进学生生物实验设计水平和实践操作能力的不断发展。在生物实验情境创设过程中,教师应先把有关实验步骤和注意事项等告知学生,以提高学生进行生物实验的效率,避免学生对生物材料或实验资源的浪费。
(二)实验过程和结果所占权重的大小不协调
生物是一门实验性较强的学科,所以要想提高学生对生物课的兴趣和积极性,就必须要加强对其实验操作技巧及方法的研究。现阶段,教师在进行生物实验教学时,主要出发点与落脚点是实验结果的准确性,对实验过程缺少关注,这将极大地影响学生生物学习实效。因此,教师必须要注重对生物实验设计方法的探究,从而促进学生生物学科核心素养的形成。如果要让初中生物教学更加符合学生的实际情况,教师必须注重对实验教学环节的优化设计,通过科学有效的手段引导学生自主完成生物实验所需的各项操作过程。
(三)学生在实验过程中的真正参与不足
从表面看,学生由教师组织和引领,以合作方式参与生物实验探究,生物课堂教学井然有序。但是如果就实质而言,学生无非重复教师的实验步骤和方法,或对已知实验答案进行验证,整个实验期间学生很少能真正地参与进来,发挥主观能动性。在进行生物实验时,教师已给学生们准备好实验所需的器材和有关仪器等,制定出一整套实验方案和实验流程。这种反复多次的实验不仅耗费了大量的时间,而且还容易使学生产生厌烦情绪。整个实验虽满足了学生上手的愿望,却又影响、限制了学生思维的发展。
(一)创设趣味导入情境,焕活生物实验,探究内在动因
教师要注重从实际出发,根据具体教学目标进行有效设计并合理利用各种手段来开展生物实验教学。情境创设法是优化生物实验引入的极佳选择,教师可结合信息技术进行生物实验、日常生活与故事材料的有机衔接,创设丰富而有意义的实验引入情境,继而激活学生从事生物实验探究活动的内在动机。基于生物实验引入优化情境创设的措施主要有以下三部分:
第一,创设以多媒体为载体的实验引入情境。教师可借助多媒体技术工具,给学生做实验导入课件。例如,在了解生物与环境相关的实验课程中,教师可以收集和选择一些生物科幻片,利用剪辑工具,裁切出适当的片断,接着将实验研究课题梳理为言简意赅、通俗易懂的文本资料,结合科幻片制作成实验导入课件,让学生观看,并提问:“观看完生物科幻片、阅读完实验课题文本资料,大家有什么发现?”这时,师生共同讨论“生物对环境影响较大,而生物又能调节自然环境”。教师便可顺势引出生物实验的课题:“大家的猜想新奇且精彩,但是事实是否如大家预测一般呢?下面我们就通过实验来验证。”教师接着引导学生动手操作实验仪器,观察各种现象,并记录相关数据,最后归纳总结出结论,让学生对自己的想法进行自我评价,从而形成正确的科学态度。
第二,创设生活中有关情境引入生物实验课题。基于生活视野,创设生物实验引入情境,能快速拉近学生与实验课题之间的关系,教师要针对具体的实验内容,对学生的生活素材进行甄选与展示。例如,在学习细胞分裂这一课时,教师可以先向学生展示一些有关生命活动过程的实物标本,随后在观察动物或者植物细胞时,教师导入白板投屏展示特定动物或者植物图片,还可直接指向教室里的一盆绿植,问学生问题:“如果投屏里的动物、植物形象不常见的话,教室里的盆栽你一定不会陌生吧?这些植物叫什么名字?”接着教师引导学生从不同角度分析这些物种的特点,并指出这是因为这些物种有特殊结构,在显微镜下可以看得一清二楚。从而使学生不仅领略到了在生活中随处可见的生物知识,还将满怀激情地投身于生物实验探究。
第三,以科学家的事迹为背景,创设实验引入情境。通过科学家故事来引导学生进行科学探究活动,是一种有效的教学方式。在每种生命现象发现过程的背后,都有可能暗藏一段一波三折的科研故事,教师可根据生物实验的内容,收集科学家的事迹,或截取某生物学家传记片一段。首先,白板投屏呈现科学家形象图片,再给学生讲一些科学家们研究发现生命变化规律,并从中总结出一些经验,讲完之后再问:“各位同学,在聆听了科学家的故事后你们得到了什么呢?”有些学生表示,已经理解了一些新生物概念或者定理,有些学生表示,科学家获取生物研究成果过程太苦……教师此时可提出实验研究课题,借助于科学家们的故事来引导,学生便可以对这个生物实验的宗旨、背景了然于心。
(二)做好探究实验基本准备工作
在初中生物探究教学的实施中,教师应该将教材教案相结合,为开展探究性实验打下良好的基础,保证探究性实验课能够取得良好成效。教师必须具备一定的科研素养和创新意识,强化内容解析,将其蕴含于探究性实验教学所涉及的实验器材、设计实验环节、确定教学内容之中,同时,也要清楚探究性实验中需要明确的对象和注意点等。例如,在开展“植物细胞的有丝分裂”探究性实验中,可以借助玻璃器皿来观察细胞结构的改变情况。学生层面就是在探究性实验之前,仔细回顾需要做的实验,以及对实验基本内容及注意事项的掌握,从而把预习过程中所发现的一些问题记录下来,进行随后的探究性实验。教师应注重培养学生的自主探究能力,引导学生积极提出自己的看法,进而能够独立完成探究性实验。教师在教学中也要使学生在课前预习中能够大致地理解实验过程,使学生可以带着一系列的问题进行深入思考和实验设计,从而可以为探究性实验的顺利开展奠定良好的基础,促使实验效果得到改善。
(三)引导学生提出问题,强化学生的探究感悟
在开展生物探究性实验教学的过程中,教师应重视对学生的指导教育,使学生在实验中能够多观察、多质疑、多分析、多思考、多联想,从而提高学生自身的思维探究能力。教师应充分挖掘教材中与教学内容相关的信息,并通过各种方法进行拓展延伸,进一步培养学生的提问意识和习惯。在课堂教学过程中,教师应为学生提供一定的问题情境,以吸引学生注意力。例如,在进行“练习用显微镜”实验教学中,教师可以有针对性地设计一些小实验,加深学生对这部分内容的认识。如为学生准备一张写有“6”这个数的载玻片,学生在实验中会发现有一个“9”字,但是还有部分学生表示,实验时见到“6”字。在这种情况下,学生们将会怀疑显微镜成倒像这一有关的结论。教师要求学生根据实验去探索,最终得出显微镜成倒像。通过这种形式,能够使学生不断地提出问题,让学生带着问题学,由此获得更多认识。
(四)借助信息技术,强化学生的实验感受
为了让学生对实验进行深入思考和分析,可以利用视频软件播放实验过程,引导学生从多角度去思考问题,从而达到提高学习效率的目的。在实验过程中,教师要对学生的某些错误操作进行观察和记录,实验完成后将记录内容置于互动平台,和学生一起探讨错误的原因,知道什么操作不对,忌重蹈覆辙。当所有学生都能按照要求操作时,教师就将进行分组实验,由小组组长负责组织讨论、交流、评价和实验过程录像,后期可以上传至互动学**台,教师通过观察学生所录的录像,对学情进行分析,看学生理解哪一个知识点更困难,才能对教学策略进行优化与调整。例如,在进行关于真菌的教学时,教师可以以组为主,每日对霉菌形态变化进行观察,并利用电子设备对实验过程进行记录。一周后对各小组实验结果进行归纳和显示,教师与各组成员共同对实验现象进行分析,既能增进学生对知识点的把握与理解,又能增强学生实验意识,促进其掌握实验技能。
(五)对生物实验器材进行革新以提高生物实验效率
生物实验对实验器材有很高的需求,随着科技的发展,一些新型仪器被研发出来,但这些新产品在实际应用时还存在一定问题。为此教师应该对实验器材进行革新,或在生活中寻找替代实验器材,减少实验成本,增强实验的可操作性与可行性。例如,进行观察食品中有无无机盐和骨的煅烧两项实验,教师可把酒精灯换成蜡烛,可将解剖针、镊子改为钳子、剪刀等;在进行测量血糖浓度的实验时,教师可用注射器替代滴管来测定葡萄糖含量,并利用温度计检测温度等;进行骨的脱钙实验过程中,教师可以用白醋代替10%盐酸,可将试管换成碗或者杯;在进行测量血液渗透压这一实验时,可以使用量筒或者注射器来测量血的渗透量。这样通过对实验器材的革新,既能使实验课堂与实际生活密切结合,增强实验教学乐趣,也可以减少实验成本,提高了实验可操作性与实验效率,锻炼了学生的动手能力,又培养了学生的观察能力及合作意识。
(六)小组合作进行实验探究,提升学生综合素养
初中阶段学生刚接触到生物学,生物实验的经验是非常有限的,所以在实验操作过程中,难免会产生各种各样的问题。为了更好地实现生物实验教学目标,教师应积极采取分组教学方法,以小组合作形式进行实验探究活动。要求各组学生在实验活动前有明确的分工,这样不但每一位学生都能参与实验探究的过程,还能促使学生之间互相帮助,共同完成实验工作。在此基础上,由于分工明确,在实验的过程中,各组学生都能按部就班地完成任务,实验效果可以保证,初中生物学实验的教学效率也能相应提高。例如,在进行动物细胞观察实验过程中,实验要求学生能独立制作口腔上皮细胞临时装片,并且可以通过实验探究,加强对动物细胞基本结构的理解。教师要注重利用多种教学方法引导学生参与到实验教学中,为使学生对实验中的实验器材有更深刻的认识,教师可以用PPT放映器材图片,并且把各种实验器材以配音形式加以讲解。教师根据不同学生学习特点合理分工,关注学生个性化差异,给每一个学生施展才能的余地和时间,促进学生的共同进步。
(七)创设生活情境教学,引导学生进行自主探究
探究性实验可以达到对教材知识进行验证的目的,初中生物课堂上开展探究性实验能够使课堂教学更加贴近现实社会,符合新课标理念下培养学生创新思维及实践能力的要求。利用生活化情境创设问题情境是提高初中生物课教学效果的重要手段之一。初中生的心智发展还不成熟,学生虽然掌握的知识有限,但有很强的好奇心和求知欲,教师在教学过程中,可综合考虑学生的上述特点,精心设计教学方案,实验中主要是指导,联系生活实例,借此深化学生对知识的认识。例如,进行“植物呼吸作用”的探究性实验时,教师可通过用生活中水果保鲜实例引入课堂教学,使学生对保鲜水果有一定的掌握,进一步制订针对性保鲜方案,对水果进行保鲜。然后再将果实摆放一段时间,指导学生观察水果变化,并使学生通过分组的方式来探讨发生改变的原因,由此得到空气含量、温度、湿度等因素对水果保鲜程度有何影响,并且可以根据影响因素获得水果最佳保鲜方案,从而使学生主动参与探究性的实验,让学生通过思考和实验,提升自己的实际操作水平。
综上所述,实验是获得理论结果的一个重要手段,在初中生物教学过程中,采用生物实验优化课堂教学的方式方法是十分有必要的,这不仅可以帮助学生更好地掌握相关知识和技能,还能培养学生发现问题、解决问题的兴趣以及探究精神。教师应通过多种实验性教学活动,刺激学生生物学习需要,拓展学生学习内容,增强学生探究科学思维,给学生一个更加高效、全面的实验和学习指导,提高实验教学价值。
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