|
高中生物探究型實驗芻議
高中生物探究型實驗芻議 高中生物新教材教學(xué)大綱的課程目標明確指出,要使學(xué)生“學(xué)會科學(xué)觀察和實驗的方法,初步學(xué)會提出問題,做出假設(shè),設(shè)計并進行實驗,分析和處理實驗數(shù)據(jù),作出合理的結(jié)論”和“養(yǎng)成實事求是的科學(xué)態(tài)度,養(yǎng)成勇于探索、不斷創(chuàng)新的精神與合作精神�！迸c原教材相比,在學(xué)生實驗項目中增加了研究性課題,其中包括探究型實驗。
實驗一般可分為技能型、驗證型和探究型,其中探究型實驗最能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識,通過探究型實驗使理論教學(xué)與實驗教學(xué)有機地結(jié)合在一起,體現(xiàn)了科學(xué)方法之間的聯(lián)系,使學(xué)生“腦”“手”并用,不但可以掌握生物學(xué)實驗的基本實驗技能,而且初步學(xué)會設(shè)計實驗,探求新知識的方法,改變機械地“照方抓藥”的實驗方法,使高中生物實驗躍上了新臺階。
如何組織學(xué)生做好探究型實驗,現(xiàn)根據(jù)本人的教學(xué)實踐,談?wù)剮c體會。
一、教師要轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念
當今社會越來越強調(diào)教育要注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力,而不是偏重于對學(xué)科知識的機械記憶,淺層理解和簡單應(yīng)用。原生物教材的長時間使用,使實驗停留在技能型和驗證型階段,通常是教師把儀器、設(shè)備、實驗材料、藥品等都配備好,學(xué)生上實驗課只是簡單地操作、觀察一下,其結(jié)果僅是學(xué)生只知道“是什么?”(部分學(xué)生沒有預(yù)習(xí)實驗指導(dǎo),連本次做什么實驗都不知道就倉促上陣)而不知道“為什么?”與舊教材相比,新教材在實驗部分有了較大的改變,對原先的三個實驗作了保留與改進,又增添了12個實驗,6項研究性課題,教師可以從研究性課題或其他方面組織學(xué)生做探究型實驗。
組織學(xué)生做探究型實驗,教師既要成為學(xué)生的指導(dǎo)者、組織者、促進者,又要和學(xué)生平等參與實驗研究,不能越俎代庖,將學(xué)生的研究引向既定的結(jié)論。應(yīng)樹立以學(xué)生發(fā)展為中心的教學(xué)理念,積極為學(xué)生提供信息,啟發(fā)思路,介紹方法,引導(dǎo)質(zhì)疑,探究和創(chuàng)新。培養(yǎng)學(xué)生獨立思考的能力和創(chuàng)新精神,讓學(xué)生在探究型實驗過程中充分發(fā)揮自己的聰明才智。
由于新教材實驗內(nèi)容的增加,有些實驗(包括研究性課題、探究型實驗)是教師從未接觸過的,教師必須改變以往那種只讓實驗員準備,教師上課的老一套方法,教師應(yīng)親自動手,取得第一手材料,從準備實驗中發(fā)現(xiàn)問題,分析原因,找出對策。俗語說:要給人家一碗水,自己得有一桶水,教師應(yīng)把實驗課當作提高自己業(yè)務(wù)水平的重要途徑。
二、關(guān)于探究型實驗的選題
探究的一般模式是:發(fā)現(xiàn)問題——提出假設(shè)——實驗與驗證——結(jié)論。探究型實驗也應(yīng)遵循這一模式。
高中生物探究型實驗的選題,應(yīng)緊扣大綱和教學(xué)內(nèi)容來設(shè)計。題在書外,理在書中。能使學(xué)生溫故知新,興趣盎然。如設(shè)計植物根的向重力性實驗,由于學(xué)生在初中階段已經(jīng)學(xué)習(xí)了有關(guān)種子結(jié)構(gòu)和種子萌發(fā)的條件等知識,并且大部學(xué)生已做過實驗。因此實驗應(yīng)在這個基礎(chǔ)上再來設(shè)計,使學(xué)生更深刻地了解植物根的生長具有向重力性的特點,層層推進,學(xué)生也易于領(lǐng)會和接受。
作為探究型實驗,必須考慮它的科學(xué)性、實用性和可操作性。鼓勵學(xué)生探索生產(chǎn)和生活中的實際問題。例如學(xué)習(xí)了生長素的生理作用,可讓學(xué)生設(shè)計一個觀察生長素(或生長素類似物)促進扦插枝條生根的實驗;學(xué)習(xí)了植物的向光性,可讓學(xué)生設(shè)計培育一株“S”形莖的牽牛花;學(xué)習(xí)了光合作用和呼吸作用,可讓學(xué)生利用花盆或小塊菜地設(shè)計提高大棚蔬菜產(chǎn)量的實驗。通過這些小實驗,培養(yǎng)學(xué)生探究實驗習(xí)慣。
鑒于當前高中學(xué)生學(xué)習(xí)任務(wù)十分繁重,專業(yè)知識有限,所選題目應(yīng)宜小不宜大,一般使學(xué)生用所學(xué)知識或收集資料后,既能探索未知的學(xué)習(xí)內(nèi)容,又便于實驗驗證的知識為宜。
三、如何指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計探究型實驗
在設(shè)計實驗之前,教師應(yīng)教給學(xué)生設(shè)計實驗的思路。一般的程序是:確定課題——提出假設(shè)——設(shè)計對照實驗——觀察和記錄——驗證小結(jié)五個階段。
實驗前,教師應(yīng)盡可能給學(xué)生提供必要的實驗儀器和藥品,藥品的配制可讓學(xué)生自己動手。一些零星的實驗材料如種子、枝條、小紙盒等可讓學(xué)生自己去找。很多探究型實驗,需要經(jīng)過一段時間的觀察和記錄,故可安排在課外或家中進行。有些實驗還可分小組進行,如觀察植物根的向重力性實驗,有的可用單子葉植物種子(如玉米、小麥、水稻等),有的可用雙子葉植物種子(如黃豆、花生等);觀察生長素促進扦插枝條生根實驗,有的采用木本植物枝條,有的采用草本植物枝條。這樣做可以起到重復(fù)實驗的作用。
在實驗過程中教師應(yīng)要求學(xué)生認真進行觀察,如實做好記錄,不但要記錄與預(yù)期一致的現(xiàn)象,還要記錄與預(yù)期不一致的現(xiàn)象。對于實驗過程中能采集的數(shù)據(jù),應(yīng)盡量多采集,對于第一手材料的記錄千萬不能丟失�？傊�,必須使學(xué)生養(yǎng)成嚴肅認真,實事求是的科學(xué)態(tài)度。
實驗結(jié)束后,教師要教給學(xué)生認真分析實驗結(jié)果,科學(xué)處理實驗數(shù)據(jù)的方法(如列表、坐標等),學(xué)會寫實驗報告。
四、在探究型實驗中引導(dǎo)學(xué)生思考問題
在實驗過程中,教師如何引導(dǎo)學(xué)生思考問題呢?根據(jù)蘇聯(lián)心理學(xué)家維果茨基的“最近發(fā)展區(qū)”理論可知,把問題提在被提問者的“最近發(fā)展區(qū)”,他們不必花力氣就能夠回答問題,這對他們的發(fā)展無所補益;而問題提得太難則會挫傷被提問者的積極性。因此提問應(yīng)掌握難度,使被提問者“跳一跳就能把果子摘下來”,把“最近發(fā)展區(qū)”轉(zhuǎn)化成“現(xiàn)實發(fā)展區(qū)”。我認為用這一理論來引導(dǎo)學(xué)生思考問題是確切的。
高中生做探究型實驗,是一種基于學(xué)習(xí)的研究和探索,它不同于一般意義上的科學(xué)研究。因此,讓學(xué)生思考的問題應(yīng)以學(xué)為本,符合學(xué)生的最近發(fā)展水平和能力,以便讓他們經(jīng)過適度思考便可回答,最終獲得一個完整的探究過程。
我曾經(jīng)指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)生態(tài)平衡的原理制作了一個生態(tài)球。完成后,提出幾個問題讓學(xué)生思考:⑴本生態(tài)球是密封的,為什么其中的生物能較長時間生存?⑵如果把生態(tài)球放在黑暗的地方,一段時間后將會出現(xiàn)什么后果?⑶如果生態(tài)球放入過多的魚,后果又將如何?象這些問題,學(xué)生經(jīng)過思考后是可以聯(lián)系學(xué)過的知識加以回答的。相反,若要讓學(xué)生從這個生態(tài)球計算能量流動效率,他們就無從下手了。
在探究植物根的向重力性實驗過程中,學(xué)生已明顯觀察到根的向地性和莖的背地性這一現(xiàn)象,必然會產(chǎn)生“為什么會出現(xiàn)這種現(xiàn)象”的求知欲望。為此我啟發(fā)學(xué)生用重力影響生長素的分布以及植物的不同器官對同一濃度生長素溶液敏感度不同來解釋這一現(xiàn)象,把要探究的問題變得具體,學(xué)生通過“跳一跳”的努力就能領(lǐng)悟其中的道理,印象便更加深刻了。
|