生物课程的根本任务是提高学生科学素养,特别是一个普通公民终身发展所需的生物科学素养,提高生物科学素养的途径很多,实验教学可以促进学生学习方式的改变,使学生主动地获取生物科学知识,体验科学过程与科学方法,提高学生科学素养、培养创新精神。
一、加强和完善生物实验教学
实验教学既是一类探究活动,也是生物教学的基本形式之一,生物学实验以其直观形象性、操作性为认识和掌握生物知识提供生物的感性材料,通过从感性到理性的认识过程,学生能更好地掌握相关生物学知识;其次在生物学实验的过程中,学生要具备和学会观察,实验技能操作、实验记录、对资料和数据分析与处理等方法。经过这样反复多次的运用和训练,学生的动手操作能力,实验设计能力也会得到较好的发展。除此之外,在生物实验活动中,还可以培养学生探索求真的科学精神和科学态度。
1、学校应逐步完善生物实验室的建设、仪器设备和用具的配置,保证实验教学经费的投入。生物教师更应该创造条件,就地取材,因陋就简地开设好生物实验,例如在《动物的运动》教学中,教师要带动学生一起制作肌肉牵动骨运动的模型;在《只有一个细胞的生物体》的教学中,教师就应该以学科组为单位,和学生一起培养草履虫,并观察它们的形态结构,生活习性并检验它们的应激性。
2、实验设计应该多样化。例如,可以采用比较规范的实验仪器设备设计实验,也可以设计低成本实验;可以采用生物材料设计实验,也可以设计模拟实验;有条件的学校还可以适当引入多媒体技术进行虚拟实验。教师应鼓励学生参与设计实验。例如探究《鱼鳍在游泳中的作用》教学中,教师可以带领学生一起用捆绑鱼鳍法探究,也可以采用制作鱼的模型,拿模型来做实验,从而得到鱼靠躯干部和尾部的摆动获得前进的动力,尾鳍控制前进的方向,背鳍、胸鳍、腹鳍等维持鱼体平衡的实验结论,培养了学生科学素养。
3、在重视定性实验的同时,也应重视定量实验,让学生在量的变化中了解事物的本质。例如在《测算和采集空气中的尘埃粒子》的教学中,教师应带领学生通过小组讨论,确定采样的时间、地点、方法及组员间的分工、按照计划去做,及时挥手样本,并在显微镜下观察和记数,并学会五点采样法,向学生提供机会学习量的测定,实事求是地记录、整理和分析实验数据、定量表述实验结果。
二、弄清科学探究步骤,培养学生的探究能力
科学探究是人们获取科学知识,认识世界的重要途径,探索性实验能激发学生的好奇心和钻研精神,能让学生在实验过程中体验获得成功的喜悦。科学探究一般包括以下六个步骤。
1、教师尝试从日常生活、生产实际或学习中发现与生物学相关的问题;尝试书面或口头表示这些问题;描述已知科学知识与所发现问题的冲突所在,从而提出问题。
2、应用已有知识,对问题的答案提出可能的设计;估计假设的可检验性,从而作出假设。
3、制定计划,拟订探究计划;列出所需要的材料用具;选出控制变量,设计对照实验。
4、实施计划,进行观察、调查和实验;收集数据;评价数据的可靠性。
5、描述现象;处理数据;得出结论。
6、撰写探究报告,表达和交流探究过程和结论。
三、实验教学的策略
在探究过程中采用不同的教学策略和方法,让学生尝试以现有实验为基础,改进实验方案或自行设计实验。如探究种子的萌发的外界条件,除了让学生探究水分、空气和适宜的温度对种子萌发的影响外,再进一步探究光照对种子萌发是否有影响. 这不仅培养了学生科学研究的一般方法,还能充分发挥学生学习的积极性和主动性,
1、为探究性学习创设情景
教师提供相关的网站链接和相关的图文信息资料、数据、或呈现生物的模型、标本、生活环境,或者从学生的生活经验、经历中提出探究性的问题,或从社会关注的生物学有关的热点问题切入等等。
2、鼓励并培养学生规范的操作能力
教师以规范的操作让学生模仿。初中的学生刚刚接触生物学实验,实验的操作还不太熟练、不太规范,此时特别需要教师耐心、细致地进行示范操作,对学生进行指导。例如在“显微镜的使用”这一实验中,我们就取镜和安放、对光(三转动)、标本安放,调焦、观察、绘图等一系列的操作进行规范的实验示范,做到每讲一点就规范地做一步,学生模仿地操作一步。这样,容易培养学生规范的实验操作能力。
3、培养学生的观察能力
初中学生在实验过程中,对实验对象或标本的观察往往带有盲目性,教师应该细致而明确地告诉学生“看”(观察)什么、怎样“看”并鼓励学生自己观察、思考、提问。例如在观察绿色开花植物的结构层次时,教师要求学生按照从整体到局部、从上到下的顺序观察自己带来的绿色开花植物的各个器官;然后在用放大镜观察自己带来的果实时,要求学生按照由表及里的顺序观察其组成情况。
4、培养学生的表达能力。
所谓实验中的表达能力,是指运用生物学的概念和原理对实验中出现的现象和结果,进行分析并做出解释,得出正确结论的能力,探究实验的关键就是能够根据实验现象得出正确的结论,这就要求教师加强对学生表达能力的培养。教师应培养学生通过文字表述、数字表格、示意图、曲线图等方式完成报告,并组织交流探究过程和结果,加强生物学基础知识的教学,使学生理解初中生物教材中涉及到的概念和原理。其次,教师不断地给学生提供表达交流的机会,让他们在平时的交流活动中提升自己的表达能力。
总之,在生物学的日常教学中,应把培养和提高学生的科学素养落到实处,抓住一切有利时机,激发学生学习生物学的兴趣,不断充实学生的生物学知识,掌握科学的思维方法,树立学生的科学意识,从而促进他们的科学素养的形成、发展和提高。