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优化初中生物实验教学提升学生学力的策略研究

2019-08-13徐力

新课程·中学 2019年6期
关键词:优化教学实验教学策略

徐力

摘 要:在社会飞速发展和日新月异的年代,学力对于个人和社会都十分重要。根据实验教学任务和学生的个性特点,有针对性地优化实验教学,激发学生学习生物的兴趣,提升学生学力。

关键词:实验教学;提升学力;优化教学;策略

生物实验是教师指导学生通过合适的材料和试剂等,根据一定的条件进行的生物课堂活动。通过实验,学生可以更好地掌握核心概念,提高操作实验的能力,也可以提高学生的科学探究能力,发展学生的探究思维,从而激发学生学习生物学的兴趣,帮助学生树立实事求是的科学态度。

一、优化实验教学,激发兴趣,提升学生学习动力

俗话说:“兴趣是最好的老师。”兴趣是学生学习新知识、掌握新技能的重要动力。学生的学习兴趣被激发之后,提升学习动力将得到根本保证。同样,实验教学也需要激发学生的兴趣。

1.帮助学生自主构建知识

首先要让学生明确实验的目的,让学生在实验中领悟知识,引导学生得出实验结论。在实验中要以学生为主体,教师发挥主导作用,这样可以充分调动学生学习的积极性。比如:在进行“骨的成分与骨功能的關系”时,教师可以指导学生进行实验:第一,在酒精灯上煅烧鱼骨,待鱼骨变成灰白色,轻轻敲打煅烧后的骨,发现骨变成了粉末。第二,让学生将一段鱼肋骨放在质量分数为百分之十的盐酸当中,等过15分钟后,将鱼骨取出来,用手摸一摸,发现鱼骨变软了。通过实验引导学生进行实验的分析:骨煅烧后变得很脆,脱钙后骨变得很软。实验可以说明骨是由无机物和有机物组成的。这个实验不仅激发了学生的兴趣,还提高了学生操作实验的能力,帮助学生自主建构了知识构架。

2.实验教学中进行多学科融合

在实验教学当中,可以进行多学科的融合。例如,将化学的知识和物理的知识融入生物实验教学当中。例如:在“血型鉴定”的实验中,无法用真实的血液,可以用化学试剂进行血型鉴定。将化学知识用在了生物实验当中。通过实验,学生可以直观地感受到血型鉴定的过程,理解血型鉴定的原理,这样学生能更容易理解知识。

二、优化实验教学,提升学生观察、分析、表达的能力

进行生物实验教学要用到观察的方法。例如教师通过实验的演示,指导学生进行实验的观察,提高学生观察能力。观察使学生进一步加深和巩固所学知识,也进一步培养了学生科学的思维方式、严谨的科学态度和实事求是的科学精神。

1.利用实物或标本,进行观察实验

例如,学习“花的结构”时让学生思考花的组成是什么?花的主要部分是什么?然后让学生先观察桃花的示意图或者模型。接着让学生仔细观察自己带来的百合花,观察百合花的组成,百合花花瓣的颜色。之后教师指导学生进行花的解剖和花各部分结构的粘贴,并用实物投影仪展现花的各部分结构并进行分析,让学生对自己粘贴的花的各部分名称进行标注。学生通过观察分析,掌握了花的结构和功能的相关知识,并提高了观察、分析的能力。

2.指导学生观察实验的方法

观察实验具有一定的实验方法和一定的顺序。这个顺序一定要符合知识本身的逻辑性,只有依据前后顺序,安排实验,科学地观察、分析实验才能得出正确的实验结论。反之,就不能达到实验的目的。例如在观察种子的结构时,教师可要求学生先观察种子的外形,再通过解剖由外到内地观察种子各部分的结构,让学生通过用肉眼观察认识种子的外部结构,用放大镜再观察胚的各部分的位置,区分胚芽、胚轴和胚根。

3.观察过程要重难点突出

观察时要重难点突出,突出观察对象的特征。每种观察对象都具有许多特征,如果样样都去观察,就可能抓不住重点,最终无法构建知识。在观察时,教师首先指导学生抓住观察对象的主要特征进行观察。这样的观察才能实验效果显著。例如:指导学生观察鲫鱼形态时,重点应该观察其与水生生活相适应的特征,如流线型、测线、鳍等。在重点观察时强调观察要仔细,引导学生养成良好的观察习惯。

三、优化实验教学,提升学生探究、创新的能力

《义务教育生物课程标准》包含10个一级主题,第一个主题就是科学探究,后面9个主题也都蕴含科学探究的内容。生物课程中的科学探究是指学生积极主动地获取生物科学知识、领悟生物科学研究方法而进行的各种活动。科学探究的一般步骤为:提出问题、作出假设、实验(制订计划,实施计划)、得出结论、表达和交流等。

1.巧妙设疑,引导学生设计实验方案

在科学探究的过程中,最难的部分就是设计实验方案。设计实验方案,是科学探究能否成功的关键步骤。如“探究绿叶在光下制造有机物”的实验,教师对这堂课作如下安排:根据这个探究实验,请学生来提出问题并作出假设。在设计试验中,学生要解决两个问题:(1)如何检测叶片是否产生了淀粉?(2)如何判断叶片产生淀粉的过程是否需要光?教师向用淀粉溶液书写“淀粉”两字的纸上喷洒碘液,让学生观察现象。解释该实验的原理:淀粉遇碘变蓝。接着让学生思考如何设置对照实验?展示三位同学所做的对照实验:甲同学取两盆植物,一盆照光,一盆放暗处,一段时间后检测哪盆植物叶片产生了淀粉;乙同学取一盆植物的两片叶片,一片全部遮光,一片不做任何处理,光照一段时间后检测哪片叶片产生了淀粉;丙同学取一盆植物的一片叶片进行部分遮光,光照一段时间后检测这片叶片的哪一部分产生了淀粉。让学生思考:从实验单一变量原则分析,你认为哪一位同学的设计更合理?接着让学生“找漏洞”:小明选取光下一株植物的叶片直接进行部分遮光,经过一段时间光照后摘下叶片,用酒精脱去绿色,滴加碘液,发现遮光部位和未遮光部位都变蓝。小明说:“这说明绿叶制造淀粉不需要光。”思考小明的结论是否正确?引导学生分析:为了避免叶片本身已经含有的淀粉对实验结果产生干扰,所以在遮光之前要想办法怎么样?并思考:如何先将叶片中原有的淀粉消耗掉呢?通过以上问题层层引导,学生设计实验的思路就很清晰了。

2.正确分析实验结果,树立实事求是的态度

能够正确地分析实验的结果,才能够得出正确的实验结论。这不仅能让学生掌握相关的生物知识,还可以提高学生的科学分析能力。在“植物的呼吸作用”的实验中,将燃烧的火柴伸入放有新鲜植物的瓶中,学生会发现火柴立即熄灭,把燃烧的火柴伸入放有烫过的植物的瓶中后,学生发现火柴继续燃烧。让学生通过分析现象得出实验结论,许多学生会说这个实验说明了“植物呼吸需要氧气,产生二氧化碳”,得出这种结论显然是不科学的。因为该实验只能说明植物呼吸需要氧气。因此,在实验教学过程中,需要指导学生如何对实验的现象进行科学合理的分析。在这一课的教学实践中,指导学生分析对照实验中的变量是什么?为什么要设置这个变量?实验结果的差异和变量之间有什么关系?从而引导学生对实验结果进行科学的分析,再得出实验结论,这样学生不仅掌握了科学的知识,还提高了实验探究的技能,更在这一过程中树立了实事求是的科学态度。

四、优化实验教学,提高合作学习能力

小组合作学习将师生之间的单向或双向交流改变为师生、生生之间的多向交流,提高了学生主动学习的动力,增强了团队精神,大大提高了学习的效率,促进学生发展自己的人际关系,通过合作,也培养学生表达交流的能力。在初中生物实验教学中通过小组合作学习,通过小组成员之间思想上的相互碰撞,激发知识的火花,提高实验教学的教学效率。

1.课前科学指导,布置课前任务

对七年级学生来说,生物是一门全新的课程,之前并未接触过,学生并没有形成系统的知识网络。教师有必要在课前进行相应的实验指导。如指导学生通过网络搜索,查阅有关实验的信息资料等。例如“探究鼠妇生活的非生物因素”是七年级学生第一次接触到的科学探究实验,学生对“科学探究”会有一种望而生畏的感觉,认为科学探究离自己很远,因此教师可以把这一探究实验进行分解,引导学生分步来。(1)分析影响鼠妇分布的非生物因素,确定实验的变量。(2)确定探究的课题,进行课题的分组。(3)小组合作学习,制订科学的实验方案,小组进行汇报。(4)实施实验过程,分析实验的现象,得出实验的结构。(5)根据各小组汇报的实验结果,全班学生进行表达交流。教师引导学生一步步进入科学探究之中,让学生一步步地完成科学探究的实验,也让学生领悟科学探究的一般步骤:提出问题→作出假设→实验→得出结论→表达、交流。学生成为科学探究的主体,在科学探究中发展了各方面的能力。

2.明确小组分工,做到人人参与

实验方案确定后,在实验的过程中,小组成员应分工合作,如果在实验过程中遇到了问题,应有学生专门负责查资料,有学生负责请教师指导等,做到人人参与。小组要有明确的组长,组织探究实验,如果有意见分歧,小组成员商量后以小组组长的意见为准。在此过程中,可以寻求教师的帮助与指导。这样小组就不会如一盘散沙,无从下手。

3.展示小组成果,进行实验反思

教师让小组成员共同完成实验报告并在小组内部进行自评,然后各组互评,最后由教师作出综合评价,并作书面评价。通过评价,小组成员可以感受学习的成果。小组在展示之后,教师应让出一定时间给各实验小组讨论,总结经验教训,如果实验做得不完善,可以分析并提出弥补的方法。这种反思过程可以让学生总结得失,认识分工合作在实验中的重要性,掌握终身学习的能力。

对于生物这门学科而言,实验课无疑是提高学生学力的最佳方式。优化初中生物实验教学,可激发学生学习生物学的兴趣,提升其观察、分析、实验探究、合作交流等能力。同时让学生学会从生活中挖掘问题,提高学生科学探究的能力和主动探究的愿望,让学生对问题产生强烈的探究欲望,从而主动地参与探究,在探究过程中继续发现问题,提出问题,进而调整实验的方案,使探究过程更加科学合理。学生的学力具有多元化,为满足学生终身发展的需要,初中生物教师必须立足课堂,进一步优化实验教學,提出初中生物实验教学的有效策略。

参考文献:

[1]李冰洁.新课程背景下提高初中生物实验教学有效性的策略研究[J].科学咨询(教育科研),2013.

[2]李冬辉.改进初中生物实验提升学生探究能力[J].新课程(中学),2013(9).

[3]黄胜秀.简论实验在生物教学中的重要性[J].考试周刊,2008(27).

[4]陈庆红.生物课程标准及实验教材的实践反思[J].生物学通报,2005(9).

[5]马天瑞.关于初中生物实验教学的思考[J].现代阅读(教育版),2011(5).

编辑 段丽君

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