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优化实验教学 提高生物学教学的有效性

2018-01-16王玉梅

中学生物学 2017年11期
关键词:生物学有效性实验教学

王玉梅

生物学是一门以实验为基础的自然科学,所以实验教学是生物学教学中一个必不可少的环节。在生物实验教学中如何调动学生的积极性,提高教学的有效性呢?在多年的教学实践中,笔者不断摸索、总结,深刻体会到要做好生物实验,提高实验教学的有效性,就要重视以下几个方面。

1 发挥学生的主体作用,提高实验教学的有效性

实验教学本身就是一个完整的探究性学习过程,首先要明确实验目的,激发学生学习动机。心理学认为,目的是人采取行动的结果,而动机则是激励人去行动的动力。学生明确实验目的,自觉地产生动手实验的内部动机,实验效果就会很好。但是初中学生好奇、好动,对实验陌生。有的学生认为上实验课好玩,缺乏科学态度,学习目的不明确,这些都给实验课教学带来一定困难。所以在实验前,教师应要求学生明确实验目的,让学生在实验过程中有目的地进行探究。

如在“影响鼠妇分布的环境因素”一节的探究实验中,为了使学生顺利完成课堂教学的一个知识目标“通过探究实验初步体会光、水等因素对生物生存的影响,理解生物与环境的关系”,笔者根据七年级学生对事物好奇、好动的特点,实验前有意让学生自己动手去捕获用来做探究实验的鼠妇。在学生动手之前,笔者设计了一些问题,提前发给各小组:(1) 描述你捕捉鼠妇时的情景。(2) 你在什么地方找到鼠妇?(3) 你发现什么问题?(4) 如何设计实验来探究?

在实验时,教师引导学生讨论。学生在整个实验过程中,带着问题,有目的地进行实验观察,得出结论。整个实验过程由学生自己来完成,小组成员各有分工,每个人带着任务进行探究观察,课堂气氛非常活跃,学生参与的积极性很高。学生通过实验探究学到了科学知识,又经历了知识的形成过程。同时在这次实验过程中,有的学生在课前提早捉到了鼠妇,他们先饲养起来,准备上课用;有的学生观察到了鼠妇产下了小鼠妇;有的观察到了鼠妇的蜕皮现象。学生对自己的意外收获感到非常兴奋,他们与同学分享,極大地激发了学生对生物学的兴趣,使他们更加积极主动地投入到生物学的学习中。

在本节的实验教学中,教师发挥了学生的主体作用,最大限度地调动了学生学习的积极性和主动性,从而提高了实验教学的有效性。

2 围绕重要概念,做好演示实验,增强实验教学的有效性

在生物学课堂教学中,教师围绕生物学重要概念来组织开展教学活动,能有效提高教学效率,有助于学生对知识的理解和迁移应用。教师在设计和组织教学活动时,应注意围绕重要概念展开。教师要通过一定的教学方法,帮助学生理解重要概念。

课堂演示实验能通过看得见、感受得到的现象,使学生在良好的情绪状态中学习,很容易调动学生的学习兴趣。在良好的学习气氛中,学生由被动学习变为主动学习,由“要我学”变为“我要学”。兴趣是最好的老师,学生的学习积极性一旦被调动,接受知识的能力就会大大提高。生物教材中的演示实验具有现象鲜明、直观、简洁明了等特点,能形象、直观地展示出事物的内部现象,对学生理解、记忆重要概念有着画龙点睛的作用。例如在进行“茎的输导作用”一课的教学时,笔者就设置了一个非常简单易行的演示实验:取两枝生长健壮的植物枝条,把它们插入盛有红色墨水的瓶中,放到阳光下照射一段时间后取下,然后用小刀把枝条纵向劈开,就可以看到枝条中只有树皮与髓之间的木质部变红了。由此可以证实红墨水是通过木质部向上运输的。接着,教师再引导学生来分析木质部的结构特点:木质部中主要有由死细胞构成的木纤维和由死细胞构成的导管两部分构成,并且木纤维部分上、下不相通(没有输导功能),只有导管是上下相通的管道。至此学生得出结论:茎输导水分与无机盐是通过木质部中的导管来完成的。这样既巩固了前面所讲的导管具有输导水分与无机盐的作用,也可以为后面学生对“树怕伤皮,不怕空心”这句话的理解作铺垫。

在这个演示实验过程中,当教师拿着插在红墨水瓶中的枝条走进教室时,学生看到了枝条的叶片上有一道道的红色管道,积极性和好奇心被激活了。上课时,他们的积极性空前高涨,都想知道叶片为什么会变红,大大地激发了学生的求知欲望,使枯燥乏味的知识在实验过程中变得有趣、直观。演示实验充分调动了学生学习的积极性,使抽象的知识直观化,加深了学生对重要概念的理解和记忆,并进一步培养了学生的观察力、注意力和思维能力。

3 利用多媒体教学技术,提高实验教学的有效性

生物学是一门以实验为基础的学科,多数规律或结论都是通过实验得出的。实验可以培养学生的动手能力和观察能力,培养学生创新思维和创新能力。但由于多数生命活动的实验需要较长的时间,一些实验由于客观条件的限制,无法在课上当场演示或让学生亲自动手实验,如果只凭传统的教学手段,无法达到教学目的,而运用现代多媒体技术,使用网络共享资源就大不相同了。例如在“细胞的失水和吸水”实验中,只用肉眼观察实验现象,则难以观察到细胞内部的变化。教师可以利用多媒体技术,事先准备Flash动画,演示细胞液外流及水分进入细胞内部的变化,让学生更加充分理解和掌握细胞失水和吸水原理。又如人体尿液形成过程中肾小球的过滤作用、小金鱼尾鳍内血液中红细胞的流动情况等,都可以运用Flash动画演示来达到语言描述及普通实验难以达到的效果。除了Flash动画以外,音频、视频也同样可以达到非常好的效果。如在“绿色植物光合作用释放氧气”实验中,除现场演示外,教师还可以利用视频剪辑展示多种水生植物光合作用过程中释放氧的资料,使学生加深对知识的理解,拓展知识范围,培养学生的观察能力和思维能力。

在应用信息技术进行实验教学的过程中,教师利用设计合理的多媒体素材,把复杂抽象的生物学过程生动、形象、直观地表现出来,便于学生通过身临其境的直观感受和仔细观察,从中得出正确结论,有效地激发了学生的学习兴趣,使学生变成了学习的主体,也拓宽了学生的视野,加深了学生对知识的理解,从而提高了教学效率。

4 拓展课外实验,激发学生实验探究的积极性,提高实验教学的有效性endprint

新课程标准下的生物学实验教学中,教师应根据教学内容的实际,引导学生积极主动地学习、探究、观察、实验。但课堂教学受时间、空间等因素的限制,不可能所有的实验都在课堂完成,满足所有学生的求知欲望,因此进行一些课外拓展实验,可以很好地弥补这些不足。根据教学内容的实际情况,笔者把教学中的一些实验进行拓展,引导学生在课外进行实验。

在学习七年级上册的“生物圈是最大的生态系统“内容时,学生从课本中了解到:森林是“绿色水库”、“地球之肾”。学生在学习中,了解到:节约纸张就等于保护了我们生存空间,回收1 t废纸可以少砍17棵大树,生成800 kg好纸,减少35%的水污染,节约一半以上的造纸能源,但我国的废纸回收率很低。结合2015年的青少年科学体验活动的主题“变废为宝”,笔者组织学生进行课外拓展实验“再生纸的制作”。在进行课外拓展实验前,教师首先让学生明确实验目的、明确实验所用材料,设计实验过程。

学生利用课余时间,在网上查阅理解一些有关再生纸的制作方法,并根据实际情况,设计了再生纸的制作过程,进行了制作。通过自己的动手实验,学生感受颇多。在制作过程中,不断改进,不断创新,制作出了有图和文字的纸张。在自主支配的空间中,学生的创新思维被激活,他们自由发挥、大胆动手、创新实验。学生在经历失败的过程中,不断思考,不断改进,不断创新,最后体验着成功的喜悦;这是他们在实验过程中的感悟和体会。

在实验开始之前,学生觉得步骤很简单,但在真正做实验时,就出现了很多意想不到的问题,让实验举步维艰。在完成第一张时很高兴,但发现纸浆太多,纸太厚,而且中间有很多大颗粒,很粗糙,薄厚不匀。过滤掉大颗粒纸浆后,在沙网上附着很薄的纸浆,完成的第二张就比第一张好了许多,接着完成第三张、第四张、第五张……直到最后自己满意为止。原来一张“简单”的纸要经过这么多的失败才能完成。看来任何看似简单的事,都要通过动手实验,不断实践,才能体会到期间的艰辛和成功后的喜悦。

同时学生也感悟到了,在实验过程中,不能简单地按书上的步骤去做,期间还要在网上查阅相关资料,并且听取他人意见,才能解决实验过程中遇到的实际困难。废纸再生实验让学生懂得了很多东西都能变废为宝,这样不仅节省了能源,还保护了人们赖以生存的环境。

在开放式的实验过程中,学生在不断发现问题、解决问题过程中,主动参与,勤于动手,积极思考,提高了查阅资料、获取新知识、分析解决问题的能力。

拓展实验中也能为一些热爱生物学知识、对新鲜事物充满好奇且不能满足于课堂内做实验的学生,提供展示自我的舞台,发挥他们的聪明才智和特长,展示他们的个性,让他们体会到成功的喜悦,也使课堂实验的有效性在拓展中得到了加強。

5 做好实验指导,及时进行实验总结,提升实验教学的有效性

实验步骤能否得以有效实施,是能否得到预期实验结果的关键因素。只有学生理解、掌握了实验步骤才能完成实验,获得较好的实验教学效果。所以,教师要让学生养成课前预习的好习惯。在实验课结束后,教师要做好课堂小结,提出课堂实验中遇到的问题,让学生对实验提出建议,不断改善实验方法,讲述自己在实验中的体会,让学生做好实验的总结,并及时撰写实验报告。例如,在装片实验操作时,教师可将实验操作的步骤呈现在黑板上,首先让学生明确实验步骤,之后引导学生进行实验,观察玻片上的细胞。学生通过同样的方法进行水滴装片,在显微镜下对比细胞与水滴载玻片,绘制细胞结构图,实现实验目的。

另外,在实验过程中,教师要引导学生交流总结,使实验过程中出现的问题及时得以解决,加深学生对实验过程的理解,提升实验教学的有效性。

总之,生物学教学不仅要重视实验教学,更要重视实验教学的有效性,这不仅是课程改革的要求,也是提高科学素养的前提。因此,在教学过程中,教师必须重视对生物实验教学进行有效地组织,优化生物实验教学,以促进生物实验教学的有效进行。endprint

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