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浅谈探究实验的一般步骤在生物教学中的应用

2017-04-07王凤玲

黑河教育 2017年4期
关键词:探究实验探究活动动手操作

王凤玲

[摘要]生物是一门以实验为基础的自然学科,探究实验成为培养学生动手操作、动脑思考的技能。在实验中能调动学生学习积极性,激发学生参与学习的兴趣,提高观察、实践、探究和创新能力,还有助于培养学生实事求是的精神、严肃认真的科学态度。进行实验探究活动一定要按照发现问题、提出问题、做出假设、制定计划、实施计划、得出结论、表达交流幾个步骤来完成实验,以培养学生解决问题能力的教学活动,

[关键词]探究实验;探究活动;激发兴趣;引导;动手操作

生物学是一门实验科学,是新世纪的前沿科学,它属于自然科学范畴,是以实验为基础的自然科学。生物实验不仅是锻炼学生实践能力的重要途径,更是激发学生探索兴趣,培养学生创新精神的切入点。随着新一轮基础教育改革的展开,中学生物学制定了新的课程标准,并提出了“面向全体学生,提高生物科学素养,倡导探究性学习和注重现实生活的联系的新理念和知识、能力、情感态度”三位一体的新目标。因此,我在课堂教学中非常重视实验探究活动,下面是我二十几年工作中的一点收获。

一、掌握科学探究活动的基本步骤

进行实验探究活动一定要按照科学探究的层序来完成,即发现问题、提出问题、做出假设、制定计划、实施计划、得出结论、表达交流几个步骤来完成实验,以培养学生解决问题能力的教学活动,它对于目前培养学生的科学思维能力、收集和处理信息的能力、分析和解决实际问题的能力以及合作学习、表达交流的能力、科学探究能力等实施对素质教育有着重要意义。进行任何一环节要深入下去,使学生真正学有所获,让学生课前预习,无疑就把一部分内容延伸到了课外,从一定程度上提高了课堂效率,提出问题是在发现问题的基础上提出疑问。探究实验的一个重要的问题是需要选择变量,这个变量必须只有一个。例如:探究“探究种子萌发的环境条件”的实验,选择1号、2 号、3号、4号四个瓶子,2号有适宜的温度、一定的水分、充足的空气,1号缺水、3号温度不适宜、4号水多缺少氧气,1、3、4号瓶分别与2号形成对照,如果两组实验中,除了一个因素不同以外,其余因素都相同,那么这两组实验称为对照实验。对照实验一般要设置对照组和实验组。对照组和实验组要依据研究的问题和作出的假设来确定,有时候研究的问题和作出的假设改变了,对照组和实验组有可能会发生对换,一般来说,保持原有状态的组作为对照组,人为改变条件的组作为实验组;或者是,已知实验结果的组作为对照组,未知实验结果的组作为实验组。在对照中只有一个条件不同,这个条件就是变量,其它条件都相同,来观察哪个瓶子种子能萌发,能萌发的种子瓶子就具备种子萌发的环境条件,从而证明环境条件对种子萌发有影响。设计方案完成后,最重要的实施计划,也就是具体的做实验,实验过程中要仔细观察、认真如实记录,可以设计表格,记录实验数据和实验现象。例如:

对照实验组及实验变量

学生清楚地把实验现象记录出来,找出实验组(1、3、4号)和对照组(2号),很容易得出结论,为了检查实验结论的准确性,每个实验小组都相互交流汇报,在一起互相比较、讨论研究,这是引导学生深入学习的重要环节。教师在实验教学中要引导学生去观察、思考、发现、实践,才能使学生由感性认识上升到理性认识。所以教师要注重并引导学生亲自去实践探究,从而让学生体验探索的乐趣、提高学生的学习兴趣,在实验中培养学生观察的主动性,学会边观察,边思考的学习方法。

二、激发学生在探究活动中的兴趣

兴趣是人类认识客观世界的一种心理表现,是一个人获得知识、开阔视野、努力学习的一种强有力的内部驱动力,有了兴趣学生才会积极投入到学习中。实验时除了具有真实、直观、形象、生动和易于激发学生的直接兴趣之外,还具有一种目的性操作活动的特点,使学生亲自动手进行实验,满足他们的操作愿望。在探究实验时,分成若干个实验小组,每个学生都必须参与到探究实验操作中,使学生们有着丰富的真实实验体验,这种体验是传统教学无法达到的。例如:“探究小鼠走迷宫获取食物的学习行为”的实验,关键是制定计划,按照教材参考材料的要求,确定小白鼠作为研究对象,制作“迷宫”的隔板应高些,以免小白鼠从隔板上方越过,实验前小白鼠必须饿饲养一段时间,学生们准备好小白鼠喜欢吃的食物,各小组把小白鼠放入迷宫里,仔细观察小白鼠在迷宫里绕来绕去,在经过无数次错误与失败,最后小白鼠走出迷宫找到食物。经过一堂课的学生亲自实验,就连平时讨厌学习的同学,也被深深吸引过来,所有学生的学习热情被调动起来,学生们在快乐中进行探究实验,心情愉快地完成本节学习任务。教师深入学生中去,感受学生好奇可爱的样子,激发学生探究热情,并且建立和谐的师生关系,为学生学习创设一种宽容、和谐的氛围,这样使学生更有信心展示自己的才华,勇于发挥想象,勇于走向社会实践。从教学效果上来分析,学生对实验过程印象深刻,通过亲身实践,感受到实验带来的乐趣,实验班学生期中、期末考试成绩总体看来明显高于对照班,而且学生学习主动性和创造性被发挥,改变了学生学习方式,增进师生感情,赢得学生的喜爱。

三、学生的探究活动重点在于教师的引导

在生物实验教学中,要想发挥学生的主体作用,教师必须解放思想,更新观念,让学生自主地去模仿、去比较、去尝试、去创新,教师要相信学生都能成功的完成实验,允许学生实验失败,鼓励他们从失败中找原因,再次实验直到成功,要让学生从实验中品尝到成功的喜悦。但在放手实验时,首先要让学生带着一定的目的去实验、去探究,然后引导学生总结实验经验并分析得出结论,从实验中体会出知识来,这样既体现了教师的主导作用,又发挥了学生的主观能动性。例如:探究“二氧化碳是光合作用必需的原料吗?”的实验时,教师在实验前先引导学生设计实验方案,具体是按照探究过程的六个步骤进行的,先让学生提出问题、作出假设,制定计划,要求学生如何保证实验中只有二氧化碳一个变量。实验本身有一定难度,教师要认真引导并提示:氢氧化钠溶液有吸收空气中二氧化碳,注意:氢氧化钠溶液有腐蚀性,一个装置中有氢氧化钠溶液,另一个装置没有氢氧化钠溶液,其它条件完全相同,给学生足够思维空间进行讨论研究。学生们在一起畅所欲言,有的说这样设计,有的说那样设计,实验设计难度比较大,肯定会出现各种差错,都是正常的,最后把同学们设计方案汇总,选出最佳、最正确的方案,学生按照实验方案自由操作和发挥,为学生创造一个更为自由和轻松的实验环境。学生们的实验热情很高,头一天就把两盆生长状况一样的天竺葵放在黑暗一昼夜,第二天实验时,各小组组长分工明确,学生们边操作,边思考实验的每一个环节,学生们个个精力集中,聚精会神操作,设计对照实验、光照、隔水加热溶解叶绿素 、漂洗、滴加碘液几个步骤进行操作。实验现象:在氢氧化钠溶液中叶片不变色,在清水中的叶片变蓝,让学生积极去观察分析,找出问题所在,再找出解决问题的方法,引导学生分析产生现象的原因,学生们争先恐后回答,在此过程中学生不单单在做实验和学习理论,而是将两者有机地结合在一起,课堂气氛非常活跃,学生参与性强,突出了学生在教学中的主体地位,学生通过实验探究学到了科学知识,又经历了对科学形成过程的了解,进而掌握了科学的学习方法,培养了学生的思维能力、创新能力。

总之,作为一名生物教师要适应教育改革的需要,把探究实验活动放在课堂教学第一位,学生在实验操作过程中通过动手动脑,克服种种困难,最后获得实验成功,是获取知识的过程,也使学生在探究中突破自我、发展自我,从而培养学生的综合能,充分调动了学生学习积极性,增强了团队的合作精神,培养了学生乐于学习、积极向上的心态,提高了综合运用所学知识解决实际问题的能力,有利于学生创新能力的培养。

参考文献:

[1]修妍伟.初中生物实验探究教学策略的应用[J].新课程研究旬刊,2016,(2).

(责任编辑 陈始雨)

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