時間:2022-03-26 06:12:43
序論:寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隱藏在內心深處的真相,好投稿為您帶來了一篇生物實驗論文范文,愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑,助力您的創作。
生物學是一門以實驗為基礎的自然科學。許多生物現象只有通過實驗才能得到解釋,各種生物體的結構必須通過實驗才能觀察清楚,生物學的理論也是人們通過實驗總結出來的。所以實驗教學在生物教學中占有非常重要的地位。由于歷史等原因,我國的生物實驗教學起步較晚,以致重知識、輕實驗,重理論、輕實踐,學生的“高分低能”現象至今仍相當嚴重。隨著教育的改革,在新編九年制義務教育生物教學大綱中,注重了理論和實踐相結合的原則,教材內容突出了實驗內容多,實驗形式多,實驗要求多的特點。
這樣,學生動手參加實驗的次數和機會多了。當然,如果教師不注意對學生進行實驗規則和技能的教育,不精心設計好實驗的內容、步驟和項目,學生不明白實驗目的、要求和要注意的事項,則不僅效果不好,甚至會出現實驗秩序亂,自然無法達到應有的實驗目的。在生物實驗教學中,為使每個實驗達到教學大綱的要求,必須加大生物實驗教學的力度,強化實驗規則和技能。我的做法和體會是:
一、首先要加強組織紀律教育“沒有規矩,不成方圓”。實驗室守則和實驗規則是上好實驗課的保證,為了培養良好的實驗習慣,使實驗順利進行,必須向學生強調遵守實驗室守則和實驗規則的重要性。并要向學生講清道理,反復教育,使學生明白并自覺遵守,保證實驗室內環境安靜。要求學生不到下課時間,不準擅自離開實驗室。如本人實驗完畢或有事要離開,須報告教師。總之,要養成有組織,有紀律的實驗習慣和良好作風。
二、預習好實驗內容,明確實驗過程只有讓每個學生弄清了每個實驗的內容、操作步驟、注意事項、實驗目的和每個實驗的全過程,這樣學生才能做到心中有數,進入實驗室才能有條不紊地進行實驗操作。同時對于難度較大的實驗,教師要事先進行實驗難點和要點的講解,以使學生掌握要領,使實驗達到預期目的。如制作臨時裝片,練習使用顯微鏡,對初中一年級學生來說有一定困難,教師可事先在課外興趣小組活動時培養好骨干,再由這些骨干學生去輔導帶動其他同學做好實驗,在練習使用顯微鏡時,就要特別強調其使用方法和操作要領。如順時針調節粗調節輪時,使鏡筒緩慢向下,這時頭應向左側偏下,眼光與裝片在同一水平面上,眼要特別注意物鏡下降的位置,當物鏡靠近裝片時停止。這時用左眼從目鏡觀察,同時右眼也要睜開,用右手逆時針方向轉動調節輪,使鏡筒慢慢上升,直到對準焦點,看清物像為止。再轉動細準焦螺旋,來回調節,使看到的物像更加清晰。千萬不能違反操作規程,下降鏡筒時,一定要從旁注視物鏡,防止物鏡碰到蓋玻上,損壞玻片標本和物鏡。教師也可以用兩臺顯微鏡示范,一臺是已經對好光了的,另一臺則是已找到標本清晰圖像的,讓學生觀察后做模仿。
三、要有實事求是和富于探索的科學態度要求學生在做實驗的同時,一定要做好記錄,如果一個實驗小組兩人,則一人做實驗,一人記錄,下一次實驗互相對調。實驗繪圖要求學生實事求是照看到的實際畫,在實驗課中完成。如在解剖鯽魚時,有的同學發現魚的心室和動脈球的搏動位置在心房的上方,而在生物教學掛圖中,心室位于心房下側,在心室前端有一白色的動脈球,這就要按實際看到的畫。又如初中生物課本中,用顯微鏡觀察[人的口腔上皮細胞裝片]實驗,而在實驗報告冊上則要求,觀察人的口腔上皮細胞要用0.01%亞基藍溶液作為染色劑,如果此種試劑一時買不到,不進行染色,人的口腔上皮細胞透明度大,那么在顯微鏡下很難看清其細胞膜和細胞核等。為了觀察清楚,這時可提示學生是否也可用稀釋的碘酒或墨水作為染色劑,觀察人的口腔上皮細胞裝片,學生試著做了結果很滿意。人的口腔上皮細胞被染成黃(紅)色,細胞膜、細胞質、細胞核看得很清楚。細胞周圍空間呈白色,圖像很清晰。再如有些同學,即使不用牙簽輕刮口腔上皮,用一滴口水,處理后也可找到口腔上皮細胞,這又是為什么?等等。從而培養了學生獨立探索和實際操作、制作能力,培養了學生觀察思維、動手能力,培養了學生嚴謹的科學態度。
四、要關心愛護教學儀器,節省實驗材料在做每個實驗前后,要求學生一定要養成洗手的習慣,以免實驗時沾污實驗儀器和試劑、樣品、標本,從而引起實驗誤差,同時還要求學生不應做與本實驗無關的動作,以免損壞實驗儀器,甚至發生意外事故。要節約實驗材料,如在制作洋蔥表皮細胞臨時裝片,只要取一張洋蔥表皮就夠了,不必取大塊,另外如擦鏡紙、吸水紙,大頭針和各種試劑等也要節約使用。嚴禁將教學器具如鑷子、放大鏡、剪子等帶出實驗室。同時為保證實驗用品、材料、儀器不丟失,在實驗前分發給每個小組一份實驗儀器、材料登記表,要求學生在實驗前后核實,并填寫本節課的實驗名稱,日期,班級和組別等,最后要簽名,以示清點核實無誤并承擔責任。實踐證明,在實驗中對學生進行愛護關心儀器和經常節約實驗材料教育,有助于培養學生愛護公共財產,艱苦奮斗,自力更生的精神,有利于調動學生上好實驗課的積極性。
五、做好實驗小結,啟發學生自我評價實驗結束前,用3—4分鐘時間讓一些實驗認真、觀察細致、操作熟練、清楚實驗步驟和實驗目的、正確掌握了實驗技能、并實驗成功的同學簡單談談收獲、體會。也可由教師或者同學給予肯定評價和鼓勵。反之,一些實驗做的不好的同學或看不到實驗結果的同學可談談失敗原因和要吸取的教訓。如有的同學也可能是因為怕麻煩、怕臟、怕腥味等原因而不愿意做實驗,以至實驗效果不好或無結果,為此教師也要幫助其克服怕麻煩、怕臟、怕腥味的嬌慣心理,自覺做好實驗。最終要使學生懂得生物學是一門實驗科學,實驗、觀察、標本的采集和制作等在生物學教學中有著十分重要的地位。
六、要始終保持實驗室整潔衛生要養成整齊清潔的實驗習慣。實驗過程中不得亂丟紙屑、雜物。實驗結束后要清理實驗儀器,把儀器放回原位,清潔實驗桌(臺)凳。對于貴重儀器如顯微鏡要求學生做到,實驗完畢用軟布認真擦凈其各個部分,鏡頭(目鏡和物鏡)必須用擦鏡紙輕輕地擦,擦完后轉動轉換器將兩個物鏡置于兩側,再將鏡筒下降,目鏡、物鏡放入鏡頭里的規定位置,反光鏡鏡面要直立,以免落灰塵,罩上鏡罩,把顯微鏡放回箱內,固定螺絲要擰緊,鏡箱要鎖牢,最后由值日生做好整個實驗室的安全檢查。
生物學科是一門實驗學科,實驗是研究生物科學的基本方法,運用好實驗教學法,對于提高學生的學習興趣,和學習的積極性、主動性、提高教學質量,培養學生理論聯系實際和實事求是的科學態度,提高學生的素質都有十分重要的意義。而探索性實驗教學方法是一種傳授新知識的實驗教學方法,學生通過觀察和實驗以及對實驗結果的分析、討論而獲得知識。這種方式適用于實驗材料容易得到,實驗需要的基礎知識較少,實驗操作難度不大的教學內容。現行生物教材中的大部分實驗和演示實驗等教學內容都可以采用這種方法進行教學。由于這種教學方法適合學生的心理特點和認知規律,有利于調動學生的積極性和創造性,能夠充分發揮學生的主體作用,教學效果良好。那么應該如何實施探索性實驗教學法呢?
探索性實驗教學法可以以如下三種形式進行實施:
1.邊實驗邊分析討論
這種形式的每一步都是由教師提出問題開始,教師啟發、指導學生通過觀察來尋找答案,并將答案敘述出來。
這種形式適合于以觀察為主的實驗,特別對于那些獨立觀察能力不強的學生,采用這種形式有助于督促學生進行有目的地觀察和思考。由于在實驗中學生的探索活動處在教師的嚴格控制之下,教學的管理比較容易。如在教授初中植物《莖的輸導》這一節時,可將“水分和無機鹽通過導管向上運輸”的演示實驗設計成邊討論、邊分析、邊實驗的形式。選取白色花的玉蘭枝條,下端插在盛有稀釋的紅墨水的瓶中,放在陽光下,待白色的花變紅了,開始引導學生進行分析討論及進一步觀察。問:白色的花為什么變紅?引導學生答出:墨水中的紅色物質運輸到了花中去了,說明了莖有輸導作用。再問:莖的結構有好多部分組成,到底哪個部分有輸導作用呢?指導學生觀察莖的橫切面,得出:莖的木質部被染紅了,紅墨水是由木質部運輸的。繼續問:木質部有導管和木纖維,紅墨水是通過哪個部分運輸的呢?指導學生用放大鏡觀察莖的縱切面,得出:木質部中只有導管染紅了,紅墨水是通過導管運輸的。最后得出根吸收水分和無機鹽是通過莖中的導管運輸的結論。
這種教學形式要求教師提出的問題要簡潔,逐步遞進。在事先教師要對學生可能做出的回答有充分的估計,使問題和引導既朝著既定的目標進行,又避免問題中存在的暗示因素。再實驗在實驗操作方面,教師對學生可能出現的問題和困難要有預見性,特別是對于操作能力差的學生,教師應采取有效的措施幫助他們完成實驗任務。
2.把實驗分段并討論
這種形式是把一個實驗分成幾段,教師分段講解操作方法,提出本段要解決的問題,由學生分段獨立完成實驗,每段實驗結束以后,在教師的引導下,學生分析、討論,得出本段實驗的結論,全部實驗結束以后,再將各分段實驗的結論進行分析和綜合,得出整個實驗的結論。
這種形式適于在學生已具有初步的實驗技能和自制能力的情況下使用。在實驗內容較多,學生的操作技能不夠熟練,需分析的問題比較復雜,或者學生的自制力比較差一點時,分段應該多一些,隨著學生的能力提高,分段可逐漸減少,并過渡到先實驗后分析討論的形式。這種形式既可以使學生的學習主動性和能力在一定范圍內得到發展,有利于學生得出正確的實驗結論,課堂紀律也比較容易控制。
在采用分段實驗和討論的組織形式時,教師首先要考慮如何分段,教師應根據實驗內容各部分之間的相互關系、操作方法的變化和復雜程度不同,實驗觀察與分析難度不同及實驗時間長短來進行分段。分段確定后,對教學中必需的舊知識,新的操作技術和觀察的內容,步驟等,要根據分段的情況和教學的需要,安排在不同的時間講授。有共性的問題放在整個實驗前交待,與各分段有關的問題放到每一段實施之前。這樣既有利于實驗的進行,又節省時間。
3.先進行實驗,后進行討論
這種組織形式要求教師在實驗前提出一系列與實驗有關的問題,規定實驗操作與觀察記錄的順序,并交代清楚關鍵的操作技術和注意事項,以幫助學生明確實驗目的、要求,然后由學生獨立完成整個實驗過程;最后在教師的組織下,通過討論、分析得出正確的結論。這種教學方法有利于培養學生獨立思考的能力和鍛煉學生的實驗技能,但教學難度較大,只適合已獲得一些實驗技能,自控力較強的學生。由于這種組織形式有一定的難度,所以,在實驗前教師應組織學生做好復習,為學生的觀察、思考提供必需的知識,同時復習已經學過的、課上要運用的操作技術,以保證實驗的順利進行。
在采用先實驗后討論的形式時,教師提出的問題必須十分細致明確,順序清楚,這樣學生的實驗的觀察才會具體,到位。例如,在觀察水螅時,如果只籠統地提出要求觀察體形、進食情況和刺激后的反應,而沒有具體的內容,學生的觀察就會很粗略,不能形成深刻、清晰的印象,既不利于對觀察能力的培養,也使以后的討論難以進行。
這種組織形式的一大優點是教師可以有時間去幫助個別有困難的學生解決實驗中的難題,并檢查學生完成實驗的方法是否正確和質量如何。如發現學生中存在共性的問題時,可要求學生暫停實驗,待說明和解決問題之后,再繼續進行實驗。
通過探索性實驗教學法,可以從多方位培養學生的能力,例如,分析思考能力、自學能力、語言表達能力、動手動腦能力等,但在采用探索性實驗教學法時,還應當注意以下三個問題:
第一:在實驗觀察時應以獨立觀察為主,同學之間可以互相幫助,但不允許學生翻看教科書,從書中尋找答案來代替觀察。
第二:如果觀察或操作的內容過多,較復雜,教師應用板書或板圖給以提示,如果觀察的內容是生物的結構,還應出示有各結構名稱的掛圖,有利于學生把實物與掛圖對比,理解得更徹底。
第三:在分析討論時,教師應對學生正確的結論適時肯定,并糾正不正確的結論。討論時應讓學生充分表達自己的意見,不要過早肯定正確的結論,而使錯誤的結論得不到表達,這樣也不易發現不正確結論的原因。應通過引證實例或排除產生錯誤的原因來糾正錯誤的結論,不能簡單地否定和壓制學生的不同意見,以免挫傷學生的學習積極性。
湖北省荊門市沙洋中學 楊興禮
九年制義務教育《全日制初級中學生物教學大綱》明確指出:培養學生能力應與傳授知識并舉,也就是把二者放在同等重要的位置,由應試教育轉軌于素質教育,提高學生能力是其中的一個重要方面。其培養途徑主要是通過生物實驗來實現的。初中生物實驗包括觀察能力、實驗操作能力、分析實驗現象能力、實驗設計能力、綜合應用能力。而觀察能力的培養是上述諸項能力中的最基本的能力培養,也是使學生從形象思維逐步過渡到抽象思維的重要階段。因此,必須科學地培養學生思維方法和思維能力。
初中《生物》中安排的38個學生實驗中,其中單純的觀察實驗28個,占全部學生實驗的737%,而且觀察貫穿于全部實驗中。因此,教師要教育和培養學生具有全面地、正確地、深入了解事物本質特征的觀察能力。
1明確觀察目的和任務
觀察是人對客觀事物的一種生動的感性認識形式,它往往通過多種感覺器官的聯合活動,并在思維的參與下進行的。在觀察時,必須對觀察者預先提出一定的目的或任務,擬定一定的計劃,按計劃仔細地觀察,提出問題,尋求某種答案,這樣才能保證注意力集中在所要觀察的事物中。例如:觀察洋蔥表皮細胞的實驗,實驗目的是要求學生在觀察中認識細胞壁、細胞質、細胞核和液泡。觀察前教師應強調細胞膜緊貼在細胞壁內壁上不易辨認,有些細胞核也不太清楚,要調好光圈,光線強弱要控制適當。使學生按照老師提出的目的要求去觀察。觀察的結果好壞,可由教師檢查,檢查方法可采取教師提問學生回答,也可讓學生繪制觀察的標本圖示,這樣一定能達到觀察的目的。
2培養學生科學的觀察方法和求實態度
觀察能力的提高,有賴于正確的觀察程序和方法,教會學生用正確的方法進行觀察,對培養學生觀察力是很必要的。
2.1先整體觀察后局部觀察
教師要指導學生全面進行觀察,抓住事物的各個方面及其發展變化的全過程,這樣才能達到認識事物的目的。
例如:觀察根毛和根尖的結構,先用肉眼觀察認識根的形態,掌握直根系、須根系、主根和側根的形態特征,進而用放大鏡、顯微鏡觀察根毛的位置,根尖的結構,認識和掌握根冠、生長點、伸長區及根毛區的細胞結構特點。
局部觀察即細微觀察,要求學生在觀察過程中抓住事物最本質的屬性,捕捉它們之間的細微差異,從而發現事物各個側面的特點。例如:在組織學生觀察花的形態和解剖花的結構實驗中,首先觀察水稻花與桃花的形態,我們向學生提示這樣一個問題:為什么桃花盛開的時候會招引許多蜜蜂前來傳粉?為什么水稻花盛開的時候卻很少見到蜜蜂及其它昆蟲前來傳粉?從而使學生認識和掌握風媒花與蟲媒花的形態特征上的區別。緊接著老師指導學生進行兩種類型花的解剖,仔細觀察桃花子房基部的突起結構桃花的蜜腺,弄清花蜜產生的原因。而觀察水稻花結構時卻沒有這種蜜腺結構,使學生弄清蟲媒花與風媒花的結構差異。通過解剖觀察使學生認識了兩種不同類型的花在本質屬性方面的區別。
2.2對比觀察
是運用縱橫比較進行觀察,同中求異或異中求同。對比觀察能使學生從平常的現象中發現不平常的東西,從相似的事物中找出差異以及從差異中找出共同點或因果關系。例如:在觀察單子葉植物與雙子葉植物形態、結構時,首先向學生強調兩種植物顯著區別,一是葉脈的結構:平行脈與網狀脈;二是莖的結構:有無形成層;三是種子胚的結構:一片子葉與兩片子葉。另一方面單子葉與雙子葉植物在葉序上講也有許多相似之處,這是因為它們都屬于綠色植物,葉序相似之處是因為光合作用的緣故。例如:鱗翅目昆蟲的分種要從頭、胸、腹三個方面進行比較。分種主要觀察胸部。常見的灰蝶科與鳳蝶科容易混淆,通過對比觀察從同中找出異點,灰蝶科翅正面花紋少,顏色單一,腹面花紋較多,顏色較多;而鳳蝶科翅正面和腹面花紋和顏色都多。這樣通過對比觀察,學生對各科、種的生物特征就易掌握。
2.3重復觀察
為了保證觀察的結果可靠性,觀察的次數要多,否則就難以區分偶然發生和一貫現象,也就是巴甫洛夫所說的“觀察、觀察、再觀察”,他深刻地揭示了觀察的嚴肅性和科學性。
例如:觀察脊髓的反射實驗,實驗目的是驗證脊髓具有反射的功能,屬于低級反射中樞。該實驗效果的好壞取決于腦的切除是否干凈,因此,必須通過反復多次的觀察。在實驗中首先讓學生把去腦的蛙進行翻身反射試驗,這樣來確定腦是否除荊當然這種實驗要反復進行觀察才能收到良好的效果。在驗證脊髓具有反射功能時,也應該重復的使用不同濃度硫酸來進行刺激,反復進行觀察,最后使學生認識在適宜的條件刺激下,脊髓能完成低級的反射功能。在長期的實驗教學中我深深體會到:只有指導學生反復的觀察,才能認識事物的本質屬性。
一、物理實驗的重要性
第一,有利于培養學生的探究能力.
在新課程教學目標明確指出了初中物理教學不但要給學生灌輸物理知識、物理概念,同時要注重培養學生探究能力的提升.在學生進行實驗的過程中,針對所需要解決的問題能夠積極探究和思考,從而鍛煉和提高學生的科學探究能力,逐漸使學生能夠養成科學探究的精神.
第二,有利于幫助學生提高科學素養.
在科學實踐的過程中會不斷地深化學生對科學知識的概念,培養學生尊重事實,促進學生分析、觀察物理現象的能力.
第三,有利于提高學生的學習能力.
在進行實驗課程設計的過程中,突出了物理教學的方針、思想、實踐性.從多方面、多角度鍛煉了學生的思維能力和獨立思考的能力.在學生觀察、分析、推理的演示實驗的過程中,提高了學生的思維能力、思考能力、觀察能力、探究能力,以及追求真理的意識.
二、初中物理教學的建議
第一,要明確物理教學實驗的重要性,讓學生感知到物理教學實驗的價值.
樹立正確的物理教學實驗觀念,充分認識物理教學實驗能夠有效地促進學生成長,幫助學生提高物理成績和以及提升物理教學的教學效率.
第二,完善物理教學器材,建立相對應器材管理制度.
在物理教學過程中,器材的維護、保養、維修能夠保障器材的壽命,同時保障學生的安全性.相關領導人員應該妥善制定出物理器材的保管制度,要選擇責任意識強、堅持原則的教師保管實驗室,以保障學生能夠更好地進行實驗.
第三,擺脫傳統教師演示、學生觀看的狀況,注重培養學生的實驗動手能力,提高學生的實驗次數.
在進行實驗教學的過程中,要針對某個實驗進行具體的演示、闡述、明確實驗目的、實驗過程、實驗現象、實驗注意事項,從而讓學生進行具體的實驗.例如,在做“用量筒測5mL水的體積”實驗時,很多學生都出現過這樣的錯誤,用量筒測水的體積時拿在手里讀數,而且讀數時視線沒有與凹形水面相平,甚至量筒都沒放平就讀數.這樣錯誤的實驗過程,不能有效地幫助學生理解物理概念和知識,而且讓整個實驗變得沒有意義.但是,教師在觀察學生實驗的過程中,并沒有指出學生的錯誤.在實驗結束之后,教師重復了實驗,讓學生進行觀察.首先,用左手拿住量筒,使量筒略傾斜,右手拿試劑瓶(里面放水),使試劑瓶口緊挨著量筒口,使液體緩緩流入.待注入的量快到5mL時,把量筒放平,改用膠頭滴管滴加到所需要的量.這樣的實驗教學,不但不會挫傷學生的積極意識和自尊心,而且鍛煉了學生的學習能力和觀察能力.
第四,將生活中的物理現象帶入到實驗教學當中.
物理來源于生活,更扎根于生活,它和生活的的關系是不可分割、不可抽離的.在實驗過程中,教師可以將生活中的一些現象引入到課堂當中,幫助學生樹立實驗的意識.例如,將雙手合攏,互相擊打會發現兩只手都有灼熱和疼痛感,這折射出了物理教學中所描述的力是相互作用的;讓學生拿出兩張相同的A4紙張,用嘴在兩張紙中間吹起,會發現兩張紙在靠攏,這是在闡述氣體流速越快,壓強會變得越小.又如,生活中經常會看見注射器,當用手指堵住前端小孔,另一只手用力向外拉活塞,會感到很費力.若停止用力,活塞就會退縮一段距離,這就驗證了大氣壓的存在.以上例子說明,在生活中能夠發現很多物理現象.在實驗過程中,教師可以有效地利用這些物理現象,說明物理在生活中的重要性,通過學生在生活中的發現和積極的探索,從而更好地學習物理知識.總之,物理實驗的探究是教育界一直關注的問題.從教育部所下達的各項關于物理實驗的通知和要求,能夠充分地了解物理實驗的重要性.所以,采取有效的措施,認識到物理實驗的價值,還原物理實驗在教學中的重要地位,積極引導學生進行物理實驗,有利于提高學生的物理成績,提升學生的探究能力,更有利于幫助學生樹立良好的創新意識.
初中生物實驗教學中觀察能力的培養九年制義務教育《全日制初級中學生物教學大綱》明確指出:培養學生能力應與傳授知識并舉,也就是把二者放在同等重要的位置,由應試教育轉軌于素質教育,提高學生能力是其中的一個重要方面。其培養途徑主要是通過生物實驗來實現的。初中生物實驗包括觀察能力、實驗操作能力、分析實驗現象能力、實驗設計能力、綜合應用能力。而觀察能力的培養是上述諸項能力中的最基本的能力培養,也是使學生從形象思維逐步過渡到抽象思維的重要階段。因此,必須科學地培養學生思維方法和思維能力。
初中《生物》中安排的38個學生實驗中,其中單純的觀察實驗28個,占全部學生實驗的737%,而且觀察貫穿于全部實驗中。因此,教師要教育和培養學生具有全面地、正確地、深入了解事物本質特征的觀察能力。
1明確觀察目的和任務觀察是人對客觀事物的一種生動的感性認識形式,它往往通過多種感覺器官的聯合活動,并在思維的參與下進行的。在觀察時,必須對觀察者預先提出一定的目的或任務,擬定一定的計劃,按計劃仔細地觀察,提出問題,尋求某種答案,這樣才能保證注意力集中在所要觀察的事物中。例如:觀察洋蔥表皮細胞的實驗,實驗目的是要求學生在觀察中認識細胞壁、細胞質、細胞核和液泡。觀察前教師應強調細胞膜緊貼在細胞壁內壁上不易辨認,有些細胞核也不太清楚,要調好光圈,光線強弱要控制適當。使學生按照老師提出的目的要求去觀察。觀察的結果好壞,可由教師檢查,檢查方法可采取教師提問學生回答,也可讓學生繪制觀察的標本圖示,這樣一定能達到觀察的目的。
2培養學生科學的觀察方法和求實態度觀察能力的提高,有賴于正確的觀察程序和方法,教會學生用正確的方法進行觀察,對培養學生觀察力是很必要的。
2.1先整體觀察后局部觀察
教師要指導學生全面進行觀察,抓住事物的各個方面及其發展變化的全過程,這樣才能達到認識事物的目的。
例如:觀察根毛和根尖的結構,先用肉眼觀察認識根的形態,掌握直根系、須根系、主根和側根的形態特征,進而用放大鏡、顯微鏡觀察根毛的位置,根尖的結構,認識和掌握根冠、生長點、伸長區及根毛區的細胞結構特點。
局部觀察即細微觀察,要求學生在觀察過程中抓住事物最本質的屬性,捕捉它們之間的細微差異,從而發現事物各個側面的特點。例如:在組織學生觀察花的形態和解剖花的結構實驗中,首先觀察水稻花與桃花的形態,我們向學生提示這樣一個問題:為什么桃花盛開的時候會招引許多蜜蜂前來傳粉?為什么水稻花盛開的時候卻很少見到蜜蜂及其它昆蟲前來傳粉?從而使學生認識和掌握風媒花與蟲媒花的形態特征上的區別。緊接著老師指導學生進行兩種類型花的解剖,仔細觀察桃花子房基部的突起結構桃花的蜜腺,弄清花蜜產生的原因。而觀察水稻花結構時卻沒有這種蜜腺結構,使學生弄清蟲媒花與風媒花的結構差異。通過解剖觀察使學生認識了兩種不同類型的花在本質屬性方面的區別。
2.2對比觀察
是運用縱橫比較進行觀察,同中求異或異中求同。對比觀察能使學生從平常的現象中發現不平常的東西,從相似的事物中找出差異以及從差異中找出共同點或因果關系。例如:在觀察單子葉植物與雙子葉植物形態、結構時,首先向學生強調兩種植物顯著區別,一是葉脈的結構:平行脈與網狀脈;二是莖的結構:有無形成層;三是種子胚的結構:一片子葉與兩片子葉。另一方面單子葉與雙子葉植物在葉序上講也有許多相似之處,這是因為它們都屬于綠色植物,葉序相似之處是因為光合作用的緣故。例如:鱗翅目昆蟲的分種要從頭、胸、腹三個方面進行比較。分種主要觀察胸部。常見的灰蝶科與鳳蝶科容易混淆,通過對比觀察從同中找出異點,灰蝶科翅正面花紋少,顏色單一,腹面花紋較多,顏色較多;而鳳蝶科翅正面和腹面花紋和顏色都多。這樣通過對比觀察,學生對各科、種的生物特征就易掌握。
2.3重復觀察
為了保證觀察的結果可靠性,觀察的次數要多,否則就難以區分偶然發生和一貫現象,也就是巴甫洛夫所說的“觀察、觀察、再觀察”,他深刻地揭示了觀察的嚴肅性和科學性。
例如:觀察脊髓的反射實驗,實驗目的是驗證脊髓具有反射的功能,屬于低級反射中樞。該實驗效果的好壞取決于腦的切除是否干凈,因此,必須通過反復多次的觀察。在實驗中首先讓學生把去腦的蛙進行翻身反射試驗,這樣來確定腦是否除荊當然這種實驗要反復進行觀察才能收到良好的效果。在驗證脊髓具有反射功能時,也應該重復的使用不同濃度硫酸來進行刺激,反復進行觀察,最后使學生認識在適宜的條件刺激下,脊髓能完成低級的反射功能。在長期的實驗教學中我深深體會到:只有指導學生反復的觀察,才能認識事物的本質屬性。
物理是一門以實驗為基礎的學科,實驗在物理教學中具有十分重要的作用。心理學研究表明,人的思維活動是在感性材料的基礎上產生的,感性材料是思維活動的源泉和依據。各種類型的物理實驗,具體形象地展示了物理知識的形成和發展過程,為學生的學習提供了豐富的感性材料,強化了學生的感知并糾正在感知中形成的錯覺,從而達到豐富學生頭腦中感性材料的儲存及發展智力,培養能力的目的。
目前,由于升學壓力,不少教師在主觀或客觀上并不重視物理實驗教學,因此,我認為,初中物理教學應注重實驗教學,切實加強實驗教學。
一、引導學生觀察物理現象,激發學生的學習興趣,培養觀察能力
眾所周知,興趣是影響學習積極性的最直接因素。那些新奇的、對生活有意義的知識和問題,能引起學生強烈的興趣。在觀察這些物理現象時,教師要引導學生注意整個現象發生的過程、產生條件和特征等。例如,在觀察“摩擦起電”現象時,要提示注意:①手帕摩擦過的塑料膜對碎紙屑有什么作用?②手帕摩擦過的兩塊塑料膜,在相互接近時會發生什么現象?③把用手帕和毛皮分別摩擦過的兩塊塑料膜靠近些,它們之間會產生什么現象?通過觀察,學生自己得出了“摩擦過的物體帶電及同種電荷相斥,異種電荷相吸”的結論。通過對上述物理現象的觀察,不僅成功地誘發了學生的學習興趣,滿足了學生的求知欲望,還有利于發展學生的觀察能力。
二、引導學生通過畫圖、識圖來培養學生的想象能力
教材中各種各樣的電路圖、滑輪組裝配圖、物態變化圖像等,都是從畫圖、識圖及圖像與實物轉化的角度,訓練學生對物理規律掌握的程度。換句話說,就是靠想象來認識物理規律,然后靠作圖來進行分析、判斷。例如,在學習“導體做切割磁力線運動”內容時,可啟發學生聯想“右手拿鐮刀割麥子”的情形。根據右手定則,磁力線方向(麥子)、導體運動方向(鐮刀)、導體中感生電流方向(四指)的關系就十分明確了。由于想象材料來源于實踐并與感知、記憶密切相關,因此教師應引導學生運用畫圖、識圖、觀察圖表和模型等,來幫助學生對沒有直接感知過的,或根本不能直接感知的事物,產生清晰的表象,以開拓學生的思路,擴大知識范圍,促進學生想象能力的發展。
三、鼓勵學生做好課外小實驗、小制作,促進學生對教學內容的學習
各種物理實驗,從某種意義上說,都是一種特殊的、直觀的實踐,學生在動手完成各種小實驗、小制作過程中,思維異常活躍,學習欲望高漲,參與意識增強,都迫切希望進一步探索問題。通過實驗,學生學習到的物理知識就比較深刻、牢固。如教材中“紙盒燒開水”、“小風輪”、“電鈴”等小實驗、小制作,有很強的趣味性和知識性,十分貼近學生的生活,符合初中學生好奇、好問、好動、好學的心理特征。教師要鼓勵學生做好這些課外小實驗、小制作,并有意識地在教學中加以評價。
四、通過實驗課教學,培養學生的實驗技能和創造性思維能力
物理是一門實驗科學,中學物理實驗又是學生將來從事科學實驗的起點。因此,在物理實驗課教學中,必須重視培養學生的實驗技能和獨立工作能力,使學生養成良好的實驗習慣。每次做實驗時,教師要指導學生弄懂實驗原理,學會正確使用物理儀器,掌握計數、讀數和處理實驗結果的技巧,能夠通過分析、推理得出正確結論。例如,在電學實驗中,教師要反復強調安培表、伏特表的連接特點及接線位置,讓學生學會用歐姆定律正確估算量程,避免量程過大使測量值誤差偏大,又避免量程過小使電流燒壞儀表。學生掌握了基本實驗技能,就能獨立動手操作,打好實驗基礎。通過實驗,不僅有效幫助學生領會物理知識,更重要的是通過觀察實驗現象,分析和解決實驗中的問題,能夠培養學生的創造性思維能力。
五、注意實驗歸類,使學生儲備的知識進一步系統化,應用更加靈活
根據心理學研究,人的思維的敏捷性和知識的遷移能力,是以思維的條理性為前提,只有系統性、條理性強的知識,才便于掌握和遷移。教材中有關實驗內容,是根據課文知識的章節安排的,各章節的實驗內容,基本上無必然聯系。學生所掌握的有關實驗方面的知識,往往既多又亂。因此,在總復習中,可以將原教材中實驗內容的章節次序打亂,重新歸類為:觀察物理現象、基本儀器的使用、基本物理量的測量、驗證物理規律等。實驗歸類,是在學生掌握系統知識的基礎上,進一步用實驗方法,由淺入深,由現象到本質。打破教材中實驗內容的章節,重新分組,目的是避免學生套用一種方法和方式學習物理知識,使學生靈活運用各種儀器、各種方法,從不同角度解決實際問題,從而使學生獲得新知識、新技能。在歸類實驗中,還可以及時補充對比性或綜合性強的實驗,以提高學生的綜合、分析能力。
綜上所述,觀察物理現象和模型,進行各種物理實驗,應用畫圖、識圖的訓練等都是發展學生思維,提高學生能力的有效方法。教師應該把精力從單純傳授物理知識轉到對學生綜合能力的全面培養和訓練上來,切實加強物理實驗教學。
1強化實驗預習環節
如果僅僅憑課堂上老師的講解,很多學生都跟不上速度和思維,做實驗時感覺盲目,不知自己在做什么為什么這樣做,只會依據實驗步驟“依樣畫葫蘆”,遇到問題更談不上解決。為了督促學生預習,要求學生寫預習報告,但絕不是單純抄書,可以根據自己理解精簡原理和步驟。同時,采取靈活多變的方式檢驗學生預習情況,如學生講解實驗,其他同學提問,老師再補充;或者對于某個步驟提出為什么,大家一起討論。在“維:請記住我站域名生素C含量測定”實驗中,提問“為什么要求滴定過程不要超過2分鐘”“用酸化水作為空白對照的目的”,如果學生預習后回答不出,就等到實驗做完后一起討論。通過這樣的方式,既能督促學生預習,又能讓學生帶著問題做實驗,激發實驗興趣,還能訓練學生的表達和邏輯思維能力。
2發揮學生主觀能動性
參與實驗準備環節在傳統實驗教學中,往往是老師獨自配試劑、準備實驗,學生只管課堂做實驗。這樣的教學過程不能有效提高學生積極性,不利于學生掌握基本實驗技能,可能導致有的學生畢業還不會使用天平、容量瓶。如學生配制氨基酸溶液時采用中性水為溶劑;淀粉溶液配制時用冷水配制。針對這些情況,我們將學生分成了幾個大組,每組3-5人,輪流參與實驗準備工作。在準備實驗過程中,老師悉心指導學生配制藥品,傳授技巧和小竅門。為了確保實驗順利完成,小組成員還要進行預實驗。雖然這樣加重了老師準備實驗的工作量,但充分調動了學生積極性,鍛煉了學生的動手能力。
3精選實驗項目,調整實驗內容
3.1設計性實驗比例驗證性實驗很重要,但由于此類實驗一般都有較明確的預期結果,經常出現學生不認真做實驗、編造實驗結果或者抄襲實驗報告的現象。而綜合性、設計性實驗將學生轉變角色,發揮了學生的創新能力。因此,選擇實驗項目時應增加綜合性、設計性實驗比例。在設計性實驗中,可采取半命題的方式,由學生自由選題,4-6人一組完成實驗方案的撰寫、實施及實驗報告的完成,老師全程指導、協助。
3.2為了讓這個實驗“活”起來,我們做了以下調整:
(1)不告訴學生混合氨基酸是哪幾種構成,要求他們根據氨基酸的Rf值自己分析判斷混合氨基酸的成分。讓學生了解通過這種層析方法既可以分離純化氨基酸還可以用于鑒定氨基酸。
(2)提出問題,選擇其他有機溶劑作為擴展劑或者改變正丁醇與醋酸的比例紙層析結果會不同嗎,讓學生做對比實驗自己解決問題。實驗內容調整后,大大提高了學生的興趣,訓練了他們的科學思維能力。當然,這只是小小的嘗試。其實很多實驗都可以嘗試改革,讓驗證性實驗也“活”起來。總之,為了適應培養學生綜合能力這一新的發展形勢,生物化學實驗教學應改變傳統的實驗教學模式,在教學內容、教學過程及教學評價等環節進行改革嘗試,堅持以學生為主體,教師為主導的教學原則09,充分調動學生學習積極性,采用靈活的教學手段,培養學生動手能力、觀察分析能力,不斷提高學生綜合素質。
生物科學實驗是以認識生命運動的本質和規律為目標的實踐。它不是盲目的行為,而是在理性指導下的變 革現實的實踐活動。在每一個實驗的過程中,從實驗意念的產生到實驗方案的設計,從實驗結果的分析到實驗報告的完成,每一步都有思維活動,每一步都是思維的結果。所以,生物科學實驗有利于把學生帶入發現問題 的情境,使學生在分析實驗問題之中和在解決實驗問題中鍛煉思維能力。
科學的思維能力是科學素質的重要方面,而科學素質的培養又是全面實現素質教育的重要內容。本文結合 初中生物實驗關于培養學生的思維能力問題談幾點看法。
一、啟發學生的思維積極性
興趣是思維活性的觸發劑,求知的需要是學習動機的基礎。當學生對某個問題發生興趣時,就會圍繞著這 個問題積極地思考起來。但是,單純由“實驗”表面的“魅力”所引起的,只是直接的興趣,如果沒有更深層 次內涵的吸引,維持不了多久。要想保持學生持久的興趣,就要善于“創造”種種誘因。比如,從生產實際和 學生生活實際引出實驗課題,不斷明確實驗目的意義,不斷提出有趣而又有思考性的問題引起學生思考,等等。通過這些手段,及時地把學生的直接興趣發展為間接興趣。
思維總是在觀察和解決問題的過程中進行的。當一個人產生必須排除困難的需要,或要了解某一問題時, 思維就活躍起來。實踐證明,有意識地創設發現問題的情境是引導學生積極思維的好方法。我們要善于利用實驗中的[觀察與思考]、[討論]等欄目中的問題,以及在輔導實驗的教學中用有啟發性的問題巧妙地引導和 調動學生思維的積極性。
二、幫助學生掌握科學研究的基本過程
科學思維方法的首要問題是明確科學研究的基本過程,即解決問題的程序。
例如,〈觀察鼠婦活動〉的實驗設計思路。
首先,通過觀察發現問題。為什么在花盆下、石塊下等處容易找到鼠婦?這些地方有什么特點?
其次,提出假設(對發現的問題大膽提出猜測和解釋)。
1.鼠婦的活動可能與光照條件有關。
2.鼠婦的活動還可能和水分,以及其它外界因素有關,等等。
第三步,設計實驗,驗證假說。在這個階段,實驗的目的任務、方法、材料、裝置等等都是根據假設來確 定的。所以,實驗的理論依據主要是假設(當然還有賴于學生對有關科學知識的掌握情況)。
1.先檢驗“光照”對鼠婦活動有無影響。
2.為了消除無關變量的干擾,突出自變量,找出自變量和因變量的因果聯系,必須創造一個除“光照”以 外其它條件均相同的、只有明暗兩處相通的場所。把一定數量的鼠婦放在其中,觀察鼠婦在明暗兩處的數量分布情況。
第四步,分析、討論實驗結果,推導結論驗證假設的真偽。
通過“鼠婦實驗”,要幫助學生感受和理解科學研究的基本過程:問題假設實驗結論。初中所有的生物實驗幾乎都體現了這條思路,這里不再重復。
需要說明一點,科學的“假設”絕不是無根據的憑空捏造,而是要有科學根據的。這種根據來源于頭腦中 已有的知識,或者來源于別人的研究成果,或者來源于對客觀實際的觀察。例如,在研究“消化”的實驗里所 提出的假設:“細胞膜只能透過小分子物質,食物中的大分子物質必須先變成小分子物質才能透過細胞膜。” 這個假設的理論根據是:①人和動物都是由細胞構成的;②生活的細胞需要從外界吸收營養物質;③營養物質 是通過細胞膜進入細胞里的;④人和動物的營養物質來源于食物;⑤食物營養成分中有大分子物質。通過生物 實驗使學生理解科學研究的基本過程,經過反復訓練,完全可以把這種思考問題的程序內化為學生的思維習慣。
三、訓練學生的思維操作技能
思維操作技能包括分析、綜合、比較、抽象和概括等幾個步驟。在生物實驗中要實現對某生命現象的本質 和規律的認識,就要對實驗中的感性材料進行一系列的思維操作才能實現。
首先,是對要研究的事物進行分析。根據系統論的觀點,任何一個生命體或一種生命現象都是由部分、層 次、要素組成的開放的有序整體。對于這樣一個整體如果囫圇吞棗地研究是無法進行的。只有將其分解,才能一部分一部分地研究,深入其內部,發現其本質。在頭腦中把整體分解為部分而進行逐個研究的過程就是分析 。比如,在研究“影響鼠婦活動的外部條件”時,必須先把“外部條件”分析成光、水、化學物等單個因子,然后逐一考查和鼠婦活動的關系;在研究“光合作用”時,也是將其分解為原料、條件、產物幾部分,而這每一部分又是由次一級的成分組成。為了便于研究還須進行更深層次的分解。所有的科學實驗都離不開分析。
綜合,在頭腦中把生命體的各部分,把生命現象的各個方面和屬性聯合起來,形成對生命體和生命現象整 體的認識,這就是綜合。比如在了解了細胞膜、細胞質、細胞器、細胞核等構造之后,再把它們聯合起來就形成了一個完整的生活的細胞的概念。分析和綜合是相反相成、緊密聯系的對立統一的關系。它們是思維活動的 基礎。
比較,是把生物各部分構造、功能和某些屬性加以對比,并確定它們之間的異同點。這就為進一步認識生 命的本質和規律、進行抽象和概括打下基礎。例如,比較各種細胞在形態構造、功能等方面的相同點和不同點,比較各種種子的構造,比較淀粉酶在不同條件下對淀粉的作用情況,等等,這些都是比較的過程。
抽象和概括,是找出各種生物體或各種生命現象中共同的本質的屬性,或找出各部分構造之間,功能與構 造之間,生物與環境條件之間的因果關系,而拋開次要的、非本質屬性和非因果的偶然聯系。并且,把抽象出來的本質屬性,必然聯系加以綜合形成概念和判斷,達到對生物現象的本質和規律的認識。比如,在研究了植 物的各種花之后,舍去顏色,形狀等次要屬性而抽取出都有“花蕊”及擔負“有性繁殖”功能這兩個最本質的 特征,形成花的一般概念,這就是對花的抽象和概括。
分析、綜合、比較、抽象和概括等在同一次思維活動中都是共同參與,緊密結合。一般說來,分析、比較 、綜合是抽象和概括的基礎,而抽象和概括是思維的核心。只有通過抽象和概括才能認識事物的本質和發展規律,形成概念和原理,從而達到對事物理性的認識。
四、培養學生思維的邏輯性
思維的邏輯性主要指能正確運用概念、判斷、推理的形式進行思維和表達思維的結果。在實驗過程中,學 生通過觀察獲得大量具體的、形象直觀的感性材料,對這些材料
經過思維,抽象和概括出各種生命現象的本質屬性和必然聯系,再以概念、判斷、推理的形式表達出來或貯存起來。生物學中的各種基本概念、規律、原理 等都是概念、判斷、推理的具體體現。這些就構成了生物學的知識體系。
生物學的基本概念和概念體系是生物科學知識的基礎,所以,我們必須重視基本概念的教學。但是,應該 讓學生自己通過“勞動”取得這些概念,讓學生通過實驗、觀察、思考形成這些概念,并且能夠用科學的語言把它們表達出來。堅持讓學生給概念下定義,讓學生推導實驗的結論,實際上是訓練了學生思維的邏輯能力。
生物實驗中經常用到的推理方法主要有歸納推理和演繹推理。這就為培養學生的推理能力創造了有利條件 。
歸納法是從個別事例概括出一般原理的思維形式。它一般又分為完全歸納、簡單枚舉法和因果歸納。簡單 枚舉法在中學生物實驗中是普遍存在的。比如,一個鼠婦喜暗怕光,二個鼠婦喜暗怕光,……,從多數的鼠婦 喜暗怕光,歸納出所有的鼠婦都喜暗怕光。再比如,花、種子等許多生物學概念均是簡單枚舉歸納推理的結果 。
因果歸納可有求同法、求異法和剩余法等多種形式。這些方法在設計生物實驗時都有所應用。例如在光合 作用實驗中就應用了求異法。求異法是研究現象(a)和條件(A)的因果聯系。如果當A存在的場合a現象也出 現,當A不存在時a也不出現,則可歸納出a與A有因果聯系。光合作用和“光照”條件的關系推理如下表: 處理 光(A) 其它條件(B) 光合作用(a) ①光照 √ √ √ ②遮光 × √ × 結論 光合作用與光照條件有關
演繹推理,是從一般原理到特殊事例的推理。它有三種類型,其中以“三段論”應用最為廣泛。比如,檢 驗光合作用產物之一——淀粉就應用了“三段論”的思維形式。
大前提 所有遇碘變藍的物質都是淀粉,
小前提 如果光合作用產物之一遇碘變藍,
結論 那末,光合作用產物之一就是淀粉。
演繹和歸納是科學研究的兩種基本方法。在同一次科學探索中,二者是相輔相成地緊密聯系著的。但是, 二者又有區別:①歸納是始于觀察提出假設,演繹是始于假設提出推斷;②歸納是從特殊到一般,演繹是從一般到特殊;③歸納是發現,演繹是證實。
培養學生的思維能力,要充分開發生物實驗中的有利因素,明確目標,堅持訓練,訓練要得法,教會思維 方法,化成能力,注重實效。
PBL教學(Problem-Based learning)是以“問題為中心”的教學模式,①是美國教授Barrows于1969年首次采用的一種新教學手段。與傳統的教學方法(LBL,Lecture-Based learning)相比有很大不同。其特點在于提倡“以學生為中心”的教學理念,注重把課堂的主動權交給學生,強調教師對學生的指導和評估作用,有利于培養學生發現問題與解決問題的綜合能力。②③其精髓在于將學生的自學與教師的引導教學緊密結合。
1 研究方法
1.1 準備階段
選擇4學時的兩個實驗項目(蛋白質含量的測定方法和酶的性質)采用PBL教學模式進行。隨機選取4個30人左右小班,共計124人,分成2個大組,一組實施PBL教學法,另一組實施LBL教學法,每組均由同一位教師指導,兩組都分別再分成若干個小組,每組5~6人,各組選出一位組長。
準備階段是PBL教學環節中最重要的環節之一。以蛋白質含量測定實驗為例,在生物化學實驗技術中,蛋白質含量的測定方法很多,根據不同蛋白質的性質合理選擇測定方法是這一環節中的重點。首先按照教學大綱的內容,設計選擇不同難易程度的實驗材料,在實驗前對學生進行簡短講解。教師在課前根據教學大綱的安排,找出能基本涵蓋相關知識點的實驗材料。
1.2 課前設計
PBL組上課前將教學內容的主要目標交給各小組組長,問題設置具有引導作用,要求學生預先進行小組討論并提出與本實驗內容相關的問題,并指導學生利用圖書館和網絡信息資源來回答問題,通過此種途徑使學生在課前即獲得實驗所需的相關知識,最后撰寫小組討論成果以及實驗方案,在課前一并交給任課教師。
1.3 實驗教學
PBL組和LBL組的任課教師、教材以及教學內容均相同。在PBL組教學中,教師先集中講授學生撰寫的實驗方案中出現的共性問題,然后將問題進行分類,并以此為依據進行分組實驗,再根據實驗中每組學生出現的不正確操作和不理想的實驗結果,再次提出問題,促使學生獨立思考并找出問題所在,最后,由教師對本次實驗進行全面分析和總結,并將學生的發言記錄保存。在LBL組教學中,首先由教師按照教材講授實驗目的、原理、操作步驟以及實驗中的注意事項,然后學生按照教師的講解逐步進行實驗內容。實驗結束后,兩組學生完成實驗報告。
1.4 總結分析
實驗結束后,由教師對本次實驗的重點內容進行綜合闡述,對學生在實驗中仍然不清楚和操作中考慮不全面等共性問題做出重點分析,并且再次提出實驗操作中需要注意的各種問題,對兩組學生的綜合表現進行適當的點評。
1.5 效果評價
實驗教學結束后,教師對兩組全部學生同時進行實驗成績的比較分析,并對PBL組和LBL組學生迸行調查問卷。內容從學生自學能力、動手能力、對所學理論知識的理解和應用、語言表達能力、創新能力的培養、團隊合作意識以及拓展知識領域等多個角度進行,每個問題為是、否兩個選擇。結果數據運用SPSS11.0 軟件進行數據處理和統計學分析。
2 結果
在上述教學效果評價的基礎上,考察學生對PBL教學手段的看法和感受,與傳統教學方法比較,學生有什么樣特殊的收獲。本次共發放問卷62份,收回62份,結果見表1和表2。從調查的結果可以看出:學生對PBL這種教學方法之前不甚了解,但是通過這次嘗試,PBL組中有79.03%的學生愿意接受PBL教學,對此教學反映良好;75.81%的學生認為該教學模式適合自己,并對此產生了濃厚的興趣;對自身素質培養的調查中有72.58%的人認為能夠提高組織和語言表達能力;半數以上的同學認為PBL教學模式給予了主動學習的機會,激發了想象力,對培養創新能力和開拓精神有很大幫助。從教學效果來看,PBL教學法在提高學習積極性、獨立分析和解決問題能力及開拓知識視野等方面具有積極的作用,④PBL組均優于LBL組。但也有個別學生對該教學模式沒有興趣,認為對自己的學習效果沒有明顯的改變 3 討論
由于采用PBL教學涉及到教學方法和考核等方面的變化,在執行中可能會遇到一些問題。所以,教師應該以學生為中心,引導學生提出與教學內容相一致的問題,使學生帶著濃厚的興趣進行學習,引導學生自己找到疑難問題的答案,讓學生學會自主學習,順利完成教學內容,所以教師應該扮演一個指導者的角色。
此次PBL實驗教學,根據實驗成績并結合調查問卷結果表明,學生對PBL教學由不清楚到產生一定的興趣,認為PBL教學有一定的新意,能夠提高學習熱情,有利于加強枯燥的生物化學知識的學習和理解。同時PBL組同學認為與傳統教學的不同在于,PBL通過提出問題引發學生學習的主動性。回答問題的過程中不僅局限于教材,而且可以充分利用網絡上信息的優勢。在解決問題的過程中,需要學生綜合相關方面的知識。因此,有利于學生將各方面的知識融會貫通。在實驗操作過程中,采用PBL方法,使學生對于實驗現象和結果有了更好的理解,更有利于加深對理論課所學知識的掌握,加強理論聯系實際,并激發了學生對新知識的興趣和探索。以小組為單位的新形式促進了學生之間的交流和溝通,培養了學生的團隊精神與合作意識,也為學生提供了一個利于自主學習和自我發展的良好平臺。加之教師的參與,更利于課堂教學過程的靈活多樣和激發學生的參與意識,使教學更具有目標性和方向性。
PBL教學模式以提出問題為核心,為基礎生物化學的實驗教學提供了新的思路。但PBL的開展還剛剛處于起步階段,目前在具體實施過程中還存在一些問題。首先,無論學生和教師兩者對 PBL 缺乏足夠的認識,教師在教學中很難真正地“隱退”, 學生對PBL的內涵缺乏深入的了解,無法找到真正的學習方法,因此,很難真正發揮PBL教學模式的優勢作用。正如問卷結果顯示,有少數學生認為高校課程較多,四年的時間有限,應用PBL 進行教學對學習效果不會有太大的幫助,對課程的某些細節還有可能遺漏,特別是基礎生物化學這類重要的基礎課。而傳統教學的系統性較強,具有全面講解、重點突出等特點,正好彌補了PBL教學中的不足。其次,PBL教學模式對師資狀況提出了更高的要求,要求有足夠的教師和實驗人員來匹配。但目前我校的師資狀況難以滿足PBL這一需求,同時,PBL教學對教師的理論基礎與深度提出了新的挑戰,新的教學經驗還需要不斷摸索,教師傳統教學思維的轉變還需要一個過程。再次,對教學效果的正確評價仍缺乏有效的手段。本次PBL實驗教學采用的調查問卷與成績考核,只是初步的嘗試,還不能準確、全面地反映教學效果,還需逐步建立定量和定性相結合的客觀有效的評價方法。
因此,根據我校的實際情況,將PBL這種新的教學模式引入到基礎生物化學的實驗教學中,并與傳統的LBL教學進行有機的結合是很有必要的。一方面發揮PBL教學以學生為主體,以重能力培養替代重知識傳授的優勢,提高學生學習積極性,提高學生解決問題和實踐能力。另一方面也發揮傳統教學講解系統性強的優點。本課題中我們選擇已經在理論課學習過蛋白質化學及酶學的有關章節,開展蛋白質含量測定方法及酶的性質方面的討論,這樣有利于學生加深對酶性質的理解,并了解和掌握蛋白質含量測定方法的廣泛應用,對理論課的學習起到一個很好的復習和鞏固作用。生物化學是高等農業院校培養學生基本實驗技能和實踐能力的重要的基礎教學環節,為后續專業知識的學習奠定基礎。通過開展本課題發現,目前PBL教學可以應用于本科生的基礎實驗教學中,符合現行教育體制下教學改革的主導思想。但不能完全否定LBL傳統教學,應結合本校的實際情況,逐步開展PBL教學改革,即充分發揮PBL教學模式的優勢,也保留傳統教學的特點,建立一個適合我校實際情況的、有特色PBL教學體系,使基礎生物化學的教學質量有一個新的突破。
高職醫學檢驗技術專業是培養高素質應用型醫學檢驗人才的專業。生物化學是醫學檢驗專業的主干基礎課程,實驗教學是生物化學教學重要組成部分,掌握生物化學實驗技術和方法是醫學檢驗專業學生所必須具備的基本技能。但長期以來生物化學實踐教學沒有發揮其應有的作用,未體現出醫學檢驗技術專業的特色。為了適應高職醫學檢驗技術專業任職崗位的需求,我們要積極改進醫學檢驗技術專業的生物化學實驗教學,推進其革新,讓生物化學實驗教學在高職醫學檢驗專業中發揮出其作用。
1改革實驗教學內容
1.1整合生物化學傳統實驗根據醫學檢驗技術專業的特點及培養目標,我們對傳統的生物化學實驗進行整合序化,刪除與醫學檢驗任職要求不相關的實驗項目。為了使學生掌握的知識更加全面,我們要求學生在有限的時間內掌握常見生化四大基本技術(層析分離、電泳分離、分光光度技術、離心沉淀),由此開設臨床相關實驗如血糖的測定、血脂的測定、血磷的測定等。要讓學生學會應用生化檢測技術來進行分離提取、活性測定、含量測定及生化分析,使他們的實踐操作能力得到切實的加強。
1.2增加生物化學檢驗技術實驗,與生化檢驗相對接在生物化學實驗中適當安排生化檢驗技術內容,重點學習生化檢驗標本的處理方法對生化檢驗技術(紫外可見分光光度技術、火焰分光光度技術、質譜技術、自動生化分析儀技術),對相關儀器設備的使用加以介紹,讓學生提前熟悉生化檢驗常用儀器設備及其操作方法,了解生化檢驗工作程序,為學生從事臨床檢驗科室相關工作做好充分的準備。
1.3增加分子生物學技術的內容現代分子生物學相關技術是臨床檢驗中常用的基本技術,包括核酸的分離純化,核酸的分子雜交,聚合酶鏈式反應,生物芯片,重組DNA技術,為此我們開設外周血DNA的提取、大鼠肝組織DNA的提取、核酸的電泳分離鑒定及PCR擴增目的基因等實驗項目,為學生將來學習分子生物學檢驗奠定基礎。
2選擇適合的實驗教學模式和方法,加強實驗技能操作
2.1采用教學做一體化的教學模式在教學中采用任務驅動式、啟發式、問題導入式等多種方法進行教學,把理論學習、能力培養、素質提升有機結合起來。我們根據教材內容給學生制定任務讓學生先預習實驗內容,學生通過查找資料,弄清實驗原理,制定實驗操作路線,按實驗操作路線開展實驗,最后完成實驗結果分析。在此過程中,學生的實踐動手能力、獨立思考能力及團結協作的能力都得到有效加強。
2.2應用多媒體等實驗教學手段在實驗教學過程中引入網絡技術、數碼互動技術等教學手段,來拓展實驗教學方法,拓寬實驗教學思路,提高實驗教學的效果,突出學生的主體地位。
2.3運用角色互換將實驗教學從傳統的“以教師為主”的模式轉變為“學生為主體,教師為主導”的模式,充分發揮學生主觀能動性。為學生提供充分動手、思考和創新的機會。
3充分開放實驗室,加大學生學習的機會
按照高職醫學檢驗技術專業的人才培養要求,生物化學實驗室全面開放,充分挖掘現有師資、儀器設備、環境條件等資源,使實驗室的有限資源得到最大化的利用,同時,學生通過全面的實踐鍛煉,其從事臨床檢驗工作能力也有了很大的提升。
4改革實驗考核方式
我們將考實驗考核分為理論實驗考試、操作技能考試和實驗報告分析等,將實驗考核占總成績的30%,實驗技能的考核尤為重要,這種評定方式,既考核了綜合素質,又考核了學生的基本技能操作,有效提高了實驗教學的效果。
高職醫學檢驗教育的重點是培養面向基層醫院、血站、疾病控制中心檢驗科的人才,為體現醫學檢驗技術專業學生的人才培養特點,我們在生化實驗教學中,要充分展現高職醫學檢驗技術生化實驗教學的特色,改革傳統的生化實驗教學中不適宜的地方,達到高職高專醫學檢驗專業的培養目標。
生物實驗教學作為中學階段對學生實施素質教育的大舞臺,如何培養學生能力,開發學生智力?我認為,關鍵是要在生物實驗教學中把握好“度”與“導”,下面就其中的藝術談談自己的認識。
“度”的把握
實驗教學中的“度”就是一種教學尺度,講究的是適中,追求的是根據大綱的要求和學生的需求來把握教學,調控教學。教學中“度”的藝術具體體現在以下幾個方面:
1.基礎知識鋪墊應具有“高效度”
每次實驗之前,教師必須幫助學生復習好與實驗有關的基礎知識作為鋪墊,為實驗的順利進行創造有利的條件。在這里所復習的知識內容不宜面面俱到,而是要在課始幾分鐘內平中見奇、快速切入與本實驗有關的知識,直接觸及實驗的實際需要。如高中《生物》中“觀察植物細胞的有絲分裂”實驗,可在課始復習提問一下有關有絲分裂各個時期的染色體變化情況,讓學生對所要研究的對象有一個大致的了解,以便課堂實驗教學順利進行。
2.實驗教學的導入要有“磁力度”
實驗伊始,教師可巧設導語,“磁石”般地吸引學生的注意力,激起其內心的求知浪花,營造積極探索學習的大氛圍。如初中《生物》第一冊(下)中的“觀察蚯蚓”的實驗,在實驗課開始即可聯系生活實際設問:
(1)雨后蚯蚓為什么要鉆出地面?
(2)蚯蚓是怎樣運動的?
(3)你能辨認出蚯蚓的前端和后端嗎?短短的幾句話可引發起學生強烈的探究興趣,他們做起實驗就格外認真,觀察起來特別細致。
3.實驗教學過程要加強學生的“參與度”
教為主導、學為主體應貫穿在整個實驗教學過程中,這就需要在教的過程中應充分地調動起學生的學習積極性和主動性,使其最大限度地動手、動口和動腦,主動地參與到實驗的探究活動中來。如初中《生物》第一冊(上)中“綠葉在光下制造淀粉”的實驗,在課堂教學安排上,從天竺葵的黑暗處理到葉片的遮光處理,從葉片的脫色到滴加碘酒的觀察都可在教師的指導下讓學生自己完成,以此來訓練學生的動手操作能力;在實驗完成后,教師可就一些現象及操作程序提出疑問讓學生進行分析回答,以此來培養他們的思考能力。
4.實驗教學的分析及設問應“多角度”
實驗現象的分析和探索是實驗教學的重要組成部分,教師應從多角度出發進行導“思”導“疑”。“疑”的提出既要有“質”的體現,又要有“量”的要求。并且“疑”的設置應全方位地切入實驗教學的重點、難點和疑點,組織學生在短時間內去說理、討論和操作,以獲得較多的技能。如初中《生物》第二冊“脊蛙的反射”實驗,在完成觀察脊蛙的搔扒反射實驗后,讓學生再進一步探索:
(1)撕下蛙的腹部皮膚;
(2)切斷蛙的坐骨神經;
(3)破壞脊髓;
(4)剪斷腓腸肌。
在以上幾種情況下對比觀察脊蛙能否出現搔扒反射,從而讓學生知道反射必須建立在反射弧完整的基礎上,只要反射弧的任何一環節出現故障,反射都無法完成。
5.實驗教學的課后小結應“高濃度”
俗語:“編筐編簍全在收口”。同樣,實驗教學的成敗關鍵是設計出高質量的課后小結。因為小結,是對整節課堂教學內容的高度濃縮,是提綱挈領地展現本節實驗的過程及結構,其作用是起畫龍點睛的作用。如,初中《生物》(上)中“顯微鏡的使用”實驗,可濃縮成一首打游詩來作為本節課的小結:左手托座,右手握臂;放在偏左,目物安備。轉動轉換,對光低倍;看準光孔,光圈正對。左眼看目,右眼要睜,轉動反光,直到白亮。玻片安放,要在臺上;壓好玻片,標本對上。轉動粗螺,鏡筒下降;接近標本,千萬別望。左眼看目,同時反向,轉動粗螺,鏡筒緩上。一直等到,看清物像,略調細螺,物像更棒。
“導”的把握
“導”是控制整個實驗教學的“遙控器”。古語:“施教之法,貴在啟導。”實驗課堂教學活動的每一環節都應在教師施“導”的操作下進行,其最終目的是服務于“學”。“導”的藝術體現在以下幾個方面:
1.當學生出現“厭學”時,應著手于“誘導”
有的實驗內容枯燥乏味,過程復雜多變,目的及要求又有一定難度,這就容易使學生產生望而生畏的厭學心理。針對這種現象,教師要適時誘導。如高中《生物》中“葉綠體中色素的提取及分離”的實驗,由于研磨、過濾、剪紙條、劃線等操作步驟的繁瑣,一些藥品散發出難聞的氣味,再加上最后的實驗結果不易成功,容易使學生產生厭煩心理。因此,教師應隨時從實驗方法、實驗技巧等方面加以引導。告訴學生研磨動作要快;研磨后為了能得到一定量的濾液,可再向研缽中加少許的丙酮再過濾;每次用吸管劃線時吸取的濾液要少;劃濾液細線要保證又齊又細等。明確引導使學生掌握操作要點,就會得到滿意的實驗結果。實驗的成功,會使學生從內心產生一種愉悅感,也就會變“厭學”為“樂學”,進而提高實驗教學質量。
2.當學生感到“難學”時,應及時“疏導”
學生在做實驗時,會遇到思維受阻或偏差,此時教師應就疑解答,指點迷津,化難為易,使學生產生頓悟、頓解,以獲取成功的喜悅。如遇到“顯微鏡使用”中的物像尋找,“玻片制作”中氣泡的產生,“觀察唾液淀粉酶的消化作用”中水浴溫度的控制等難點時,教師應著力做好“疏導”工作,抓住要點變“難學”為“易學”,促進整個實驗教學的順利開展。
3.當學生“死學”時,應給予“引導”
有的學生在實驗過程中,特別是對于難度較大的實驗,往往機械地“照方抓藥”,忙得不亦樂乎;但由于對現象的觀察不詳細,對結果分析不透徹,仍得不到滿意的結果。對此,教師應避虛就實,依據實驗特點和學生實際,恰當地把實驗進程劃分為層層遞進的若干問題,引導學生去發現新知,總結規律,從而獲得真知,變“死學”為“活學”。如“觀察小腸絨毛”實驗,為了加強學生對實驗的理解,可設計如下的問題:
(1)小腸不僅長它的內壁是否光滑?(有皺襞和絨毛)
(2)這樣的結構有什么好處?(擴大消化吸收面積)
(3)食物必須在消化液的作用下完成消化,小腸內有哪些消化液?(腸液、胰液、膽汁)
(4)進入小腸的食糜如何與這些消化液混勻?(小腸的蠕動)
(5)小腸絨毛的結構特點哪些方面有利于吸收?(絨毛壁、毛細血管壁和毛細淋巴管壁薄)
4.當學生認為“學會”后,應適時“指導”
實驗中,當學生掌握一定的實驗技巧,或學會有關操作技能后,應教育學生不滿足現有的知識和能力,鼓勵他們大膽地去設想,搞小發明,小創造。在培養學生多方面素質活動中,教師可在思維方法和心智技能上給予指導,讓學生真正從“學會”的樂園中走到“會學”的王國中去。
1.目的
從新課程標準初中生物實驗教材(北師大版)來看,生物實驗教學包括演示實驗、學生分組實驗、應用與實踐、調查研究等。生物是一門實驗性很強的學科,實驗在教學中有著舉足輕重的地位。部分不能直接做演示的實驗,如果還是采用照本宣科、讓學生死記硬背的教學方式,對學生基本技能的培養、學習興趣的激發、個性的發展等都會受到抑制。這時候就需要用到多媒體技術了,可以在學生自主合作與探究的寬松的模擬實驗環境氛圍下進行。實驗使他們親身創設和實踐、親自動手操作、親身感受并體會到學習的快樂感和科學探究的成功感與自豪感。通過電腦制作出來的圖文并茂的模擬實驗,可以培養學生的生物科學探究能力,如觀察能力、思維能力、實驗操作能力、創新能力等;使學生了解科學實驗方法,如實驗設計方法、實驗研究方法、科學思維方法和基本儀器使用方法;培養學生實事求是的科學態度,獨立自主的思想意識和追求科學真理的不懈精神和創新精神等。
2.內容
我們常常強調要與人為本,強調教師的主導和學生學習的主動性相結合。實際上學生在常規實驗教學中是被動學習,因為實驗材料、實驗用具的選擇是教師事先安排好的,實驗時間和實驗步驟的實施是按教師指令或書本內容進行的,學生做實驗僅憑好動的天性,既沒有時間、機會去思考或詢問,為什么要這樣而不是那樣,又不能去嘗試一下自己的特殊方法。長此以往,將使學生養成只注重實驗結果、忽視實驗過程、不思進取、人云亦云的不良習性,不利于學生創新意識和創新精神的培養。通過運用信息技術,使學生積極參與到模擬實驗中來,變被動為主動。如讓學生參與模擬實驗的準備、模擬實驗課的管理、模擬實驗計劃的制訂。有利于加深學生對模擬實驗過程的了解、模擬實驗作用的理解,使學生變要我學為我要學。
(1)整合的微觀性
眾所周知,構成生物體的細胞是極其微小,別說肉眼無法觀察,就是教學用的顯微鏡、放大鏡也難以觀察細致。常規手段是通過掛圖和教師的語言來描述,枯燥乏味且理解不全面。通過三維空間的信息應用程序,可以模擬顯示放大N倍后的細胞結構,猶如身臨其境,實現微觀的東西宏觀化,跳躍的動感形象,自己都能觸摸到,相關的知識便深深地印入了腦海,經久不忘。
(2)整合的運動性
靜止是相對的,運動是絕對的。對思維而言,運動中的東西更適合學習和記憶。自然界中的生物也是運動的,運動伴隨著它們的生長、發育、繁殖等生理過程,常規的教學手段是無法實現這一動態過程的。通過信息技術可以實現細胞分裂的三維動態過程、染色體組合配對過程、生物由受精卵發育成個體的全過程等。在講授人的生長發育過程中,我應用影像文件,播放了幾組激動人心的畫面,這種動感化表現手段和藝術性的完美結合,使學生徹底明白了自己是從哪里來的問題,也懂得了母愛的偉大。這些優化了的實驗教學過程,對知識的掌握和應用起到了支撐的作用。
(3)整合的多樣性
地球上已知的生物有幾百萬種,每一種又有許多個體,每一個個體又有許多結構和生理特征,生物現象更是紛繁復雜、包羅萬象。許多用常規教學手段所不能表現的生物現象,而利用信息技術于生物學科中,則能在瞬間表現出來。例如,為吸引學生學習的興趣,我播放了一些視頻:春節期間梅州地區寒氣逼人,而海南島則另有一番熱火朝天的景象、QQ頭像企鵝憨厚可愛的形象、釣魚島海底的奇妙、南極北極的生物、胎兒在水中分娩等,這些都是難以想象和很難直接觀察到的。而現在,可以通過多媒體來實現。
(4)整合的方式
現在,實現信息技術與生物實驗教學的整合的方式主要是運用多媒體課件來進行。課件的類型通常分為兩種:一種是教師自己制作的,以輔助講解為目的的多媒體課件,按照內容逐步演示,突出教材的重點和難點,內容詳細;另一種是以學生小組合作為主體的多媒體課件,體現了合作、探究、創新的精神。
(5)整合的成果
在實際的教學工作中,我采取了小組合作探究模式,給每個學生都提供了動手操作的機會。同時注意按照技能形成的規律,對學生進行操作技能的訓練,取得了很好的效果。例如,在教學“遺傳與變異”的實驗時,為了提高實驗的效果,先安排學生觀看“為什么鄰居都說我長得像爸爸媽媽”“近親結婚之腦癱家庭”“生男生女由誰定”等相關的錄像,讓學生對這一章節的內容有了很大的興趣。通過電腦的圖表操作,X、Y染色體的結合類型一目了然,極大地激發了學生的學習熱情。
生物學是研究生命現象和生命活動規律的科學,同時又是一門以觀察和實驗為基本研究方法的實驗科學,因此在生物學的教學中,對于實驗課的重視以及對學生實驗能力的培養是不容忽視的。
對于我們大部分的學生來說,高中的生物實驗課是既新鮮又陌生的(我們的學生在初中時,生物實驗課是不太重要的),而我們的實驗又需要學生一定的動手能力以及在實驗中對實驗原理和現象等的進一步理解。這些都在一定程度上導致了學生對實驗課的不重視或是難掌握的現象,更甚者還會產生一定的恐懼感。其實,教師只要對學生進行正確的引導,這些問題都是可以解決的。
一、要上好實驗課,首先要使學生做到“三熟悉”
1.1 熟悉實驗原理
夸美紐斯曾說過:“不了解其用途的知識,對學生來說無異于來自其他世界的怪物,學生會毫不關心它的存在,更不會產生掌握它的需求。”因此,在我們的每一節實驗課之前,都應使學生了解他們將要學的是什么,原理是什么,我們為什么要那樣做等等。比如,在講解“生物組織中還原糖、脂肪、蛋白質的鑒定”實驗時,我們可以先讓學生理解本節實驗課其實自始自終都圍繞著三個反應式進行的:①還原糖+斐林試劑磚紅色沉淀;②脂肪 + 蘇丹Ⅲ橘黃色(或脂肪+蘇丹Ⅳ紅色);③蛋白質+雙縮脲試劑紫色。學生理解了實驗原理后,就非常清楚他們接下來要做什么了,他們能夠很快地將桌上的材料與試劑作了分組,并在接下來的實驗中,能根據實驗現象準確的判斷他們的實驗操作是否正確。
1.2 熟悉實驗材料
我一般不提倡學生在做實驗前,不作任何思考地去查看本實驗的材料和試劑,而是會讓學生在理解了實驗原理后,告訴我他們想要完成此實驗,所需的材料是什么。一般來說,學生會很快地給我一個滿意的答案。但有時也會有差錯。
還是以“生物組織中還原糖、脂肪、蛋白質的鑒定”為例,學生可能會認為甘蔗也可以作為實驗材料,那么說明學生對還原糖的概念理解不清楚,此時教師應及時糾正學生,并適當鞏固還原糖的概念,效果較好。同時,由于這是學生在操作過程中親身所遇的問題,往往記憶深刻,在以后的做題中不易出錯。
1.3 熟悉實驗試劑
對于實驗試劑,往往學生在了解實驗原理后,給出的一般是幾種主要的試劑,而且對于試劑的使用也不是很熟悉。此時,我往往會采用引導的方法,讓學生積極思考,最后只要給我一個接近的答案便可。
如,在講解“DNA粗提取與鑒定實驗”時,我會先講清不同濃度的NaCl溶液的作用,然后讓學生思考,這幾種濃度的NaCl溶液估計會在什么時候使用,此時學生的興趣往往會很濃,積極性也很高,他們會告訴你在他們預測的哪一步使用哪一種濃度的NaCl溶液,然后我就趁熱打鐵讓學生帶著求證的想法進入下面的課堂學習,一旦發現自己的設想與書上的一致時,他們會很興奮,效果自然很好了。
二、課堂演示,教學做合一
對于生物實驗課,課堂演示自然是少不了的。因為不論學生課前如何地去預習研究,對于真正的實驗操作以及操作的規范性還是要教師去教授的。所以,課堂演示就顯得尤為重要了 。但是假如教師只是一味地在講臺上“一是一、二是二”的做傳統的演示,那么,本應該作為課堂主體的學生永遠只是“旁觀者”,并且是被動地、機械地接受知識。假如能讓學生也參與到課堂演示中來,那么效果就大不一樣了。
我們以“新陳代謝與酶”這一節課中的兩個演示實驗“比較過氧化氫酶和Fe3+的催化效率”及“探索淀粉酶對淀粉和蔗糖的作用”為例,在課堂上,每一個實驗我們都可以請一位男生和一位女生上講臺與教師一起做實驗,當發現老師請了一男一女兩位同學,學生的注意力就會立刻集中到講臺上來,然后教師再請兩位同學各取一支試管,分別按照教師的講解操作,同時,請下面的學生密切注意兩位同學的操作是否有誤,如發現有誤,教師就可以根據此時現成的例子加以糾正,并趁機教學生如何正確操作,以及本實驗應該注意些什么,必要時,教師應親自操作演示,這樣一節課下來,效果往往比單純的教師演示教授要好。我記得陶行知先生說過,教學中應做到“教學做合一”,他是這樣解釋“教學做合一”的:“事怎樣做就怎樣教,怎樣學就怎樣做,教的法子要根據學的法子,學的法子要根據做的法子。教與學都以做為中心,在做上教的是先生,在做上學的是學生。”我覺得可能就是這個道理吧。
三、活躍思維,課堂的靈魂
現在的很多學科,尤其是我們的生物,在很多地方都不僅僅要求學生單純的了解或掌握某一個知識點,更重要的的是,我們要求學生在學知識的同時,能夠做到前后聯系,形成一個知識體系。而生物實驗課,自然也不例外。我們要求學生能將前后所學的知識進行對比,從而加深理解;或者是在某個新知識點上能利用之前已有的知識基礎,充分發揮聯想,做到舉一反三;更甚者,我們要求學生能產生某些創造性的思維,從而將所學知識及時地進行“消化”。
如在學習“觀察植物細胞的質壁分離與復原”實驗時,我們要求學生能將此實驗與“觀察植物細胞的有絲分裂”實驗進行對比,對比的依據是兩實驗都用到了洋蔥。另外,在學習“觀察植物細胞質流動”實驗時,我們希望學生能充分發揮想象力,把細胞質與葉綠體的關系想象成河水與船的關系,從而加深對細胞器與細胞質基質的理解;當然我們還要求學生能產生某些創造性的思維,如在學習“酶的專一性”實驗時,學生竟能提出“胃蛋白酶能把胃自身催化分解掉嗎?”從而加深了對酶的反應條件以及細胞膜結構的理解等等。總之,課堂上,學生活躍的思維,便是課堂的靈魂。
四、課堂閱讀、使課堂教學更豐滿
在實驗課的教學中,學生很容易過于注意教師講授的內容,以及黑板上的知識點,從而忽略了書本內容在學習上的地位。以至于常會發生這樣的情況:學生拿著筆記本或是指著作業中的某一道題,問書上哪里有這部分的內容。我想此時作為教師的我們心情是可想而知的。而“課堂閱讀”恰恰很好地解決了這方面的缺陷。我們可以在每一節實驗課的最后,與學生一起拿起課本,將本節課的書本“課文”瀏覽一下,并在某些地方進行精讀,同時該劃重點的地方,指導學生劃一下,這樣可以將學生剛學的“零散”知識點進行整理。我想這樣定會起到意想不到的效果,整節課的教學也就顯得更豐滿了。
以上是本人在過去一年的教學實踐中的一些做法和體會。總之,我認為,高中的生物教學必須重視實驗課的教學,從而使我們的學生能真正理解生物是一門以實驗為基礎的學科,同時,使他們對生物產生濃厚的興趣,掌握學習生物學的能力和方法,為他們獲取新的知識并將知識運用于實踐創造良好的條件。以上是本人在過去一年的教學實踐中的一些做法和體會。總之,我認為,高中的生物
教學必須重視實驗課的教學,從而使我們的學生能真正理解生物是一門以實驗為基礎的學科,同時,使他們對生物產生濃厚的興趣,掌握學習生物學的能力和方法,為他們獲取新的知識并將知識運用于實踐創造良好的條件。
生物學是新世紀的前沿科學,在培養學生的創新能力方面擔任著重要的作用.生物學又是一門以實驗為基礎的自然科學,實驗不僅是鍛煉學生實踐能力的重要途徑,更是激發學生探索興趣,培養創新精神的重要窗口。
一、 培養實驗興趣,激發創新動力
初中生活潑好動,好奇心強,求知欲強,但不能持久。做實驗是他們上生物課最高興的事了。但是幾次下來,通過交流發現:他們的興趣在減退。原因很簡單:課本實驗雖然數量不少,但內容和形式與學生的需求有一定的距離,他們感覺好象是一個木偶一樣被牽著走。這樣的實驗遠遠滿足不了他們對生物的好奇心。因此,在實驗教學中突出學生的主體地位,培養學生的創造興趣顯得尤為重要。
配合教材內容,補充與生活實際相關的實驗;增加實驗內涵,拓展實驗外延;變演示實驗為分組實驗;讓學生自己設計實驗……這些都是行之有效的措施,能打破按部就班進行實驗操作的傳統觀念,充分發揮學生的主觀能動性,較好的滿足他們的求知欲。
例如:根據初一植物教材中根的向水性、向肥性教學內容,增加了一個設計實驗,讓學生自己選材,自己設計操作步驟,把植物的根培養成各種幾何圖形。學生們的積極性被大大地調動起來了。他們絞盡腦汁,展開想象的翅膀,設計實驗方案,尋找實驗材料,精心護理。各式各樣的根培養出來之后,再以小組為單位進行評比,評出最佳設計獎,最佳效果獎,最佳創意獎……。
又如:在光合作用實驗的基礎上,拓展實驗外延,增加了在葉片上印上自己的頭像或自己喜歡的照片,在果實上印上自己喜愛的商標或圖案的實踐;
學習了植物分類之后,讓學生自己查找資料,動手為校園內的植物掛牌。讓學生一走進校園就能看到自己的勞動成果,一種自豪感由然而生。……
通過以上種種努力,學生的創新意識被很好地激發出來,引發了許多奇思妙想,充分展示了他們的創新潛力和聰明才智。
二、 創建平等民主的師生關系,構建創新氛圍,啟發創新思維
教學民主是創新教學的重要條件,只有在師生之間架起一座平等、民主、親切、和諧的橋梁,以保證學生心情舒暢、思維敏捷,才能使各種智力的、非智力的創造性因素都處于最佳狀態。“心理自由”和“心理安全”是創新力形成的兩個重要條件。因此教師要擯棄師道尊嚴的舊觀念,在發揮主導性的同時,努力使自己成為學生中的一員,進而創造一種民主和諧的、輕松愉快的課堂氣氛。前蘇聯學者雅各得欽曾說:“重要的是創造一種生動活潑的課堂氣氛,使學生感到沒有思想負擔,大膽地、無拘無束地討論問題,論證自己的觀點,學會證明和反駁。”要善于激勵學生,大膽質疑,歡迎學生與自己爭辯,對于敢于發表反駁意見的學生,不要吝嗇你的表揚,即使他的意見是錯的,也要在肯定他的勇敢精神的前提下,通過討論加以指導。
例如:初一生物教材涉及光合作用的意義,教師提到“萬物生長靠太陽”。一學生立即提出反對意見“萬物生長靠月亮”,引來學生的哄笑。對于這一與傳統觀念明顯相悖的觀點,教師沒有粗暴地加以指責,而是鼓勵他說出他自己的想法,與他一起尋找證據,引導學生討論,得出兩者其實不相矛盾,而是角度不同的結論。對這位學生不盲從教師,不盲從傳統的精神,教師在很多場合加以褒獎。于是,“并非所有的人都有206塊骨,書本上說得太絕對了,有的人有207塊骨”“有的人心臟不在左過而在右邊。”……等更多質疑教材的觀點出現了。
三、培養多種實驗能力,提高創新技能
(一) 觀察能力的培養
觀察是學習生物學的重要手段,也是獲得生物學知識的首要步驟。科學研究中,問題的提出和假設是通過仔細觀察產生的,結論也是從實驗過程中的精細、系統的觀察中獲得的。即使是學習課本上大量的,早已驗證的生物學事實時,也同樣要重視觀察。
例如:如何區別單葉和復葉;互生葉序、對生葉序和輪生葉序?假如課堂上觀察了,就很容易分辨出來。在教學中,我除了在課堂上讓學生辨認外,還布置了一個課外作業:讓學生調查校園內的所有植物,分辨它們的葉的類型和葉序類型。
又如:在探究光合作用的原料、條件和產物的幾個演示實驗時,每個步驟都要仔細觀察,否則,難以理解光合作用的本質。
(二) 綜合實驗能力的培養
實驗是驗證、探索、發現新東西最重要、最可靠的手段。綜合實驗能力不僅局限于實驗的操作能力,更重要的是心理素質方面的實驗能力。它包括:通過實驗獲取知識的能力;自行設計實驗的能力;記錄、分析實驗結果的能力;通過實驗尋求解答疑難問題的能力等等。通過實驗課能夠使學生逐步掌握這種手段。在教學中應該盡可能增加學生的動手機會,在動手過程中促使學生動腦。
例如:學生在學習了心率的有關知識之后,從運動能夠使心率加快,聯想到當自己緊張恐懼時也會心跳加速,老師進行啟發:“是否還有其他因素影響到心率呢?可以做哪些測定心率的比較呢?”學生七嘴八舌地講開了,在老師的引導下,學生經過討論列出許多比較項目。例如:飲食前后的心率比較、不同情緒下的心率比較、煙酒對心率的影響……。教師在肯定了學生的回答之后,再稍加啟發:哪些不同狀況的人可做心率方面的比較呢?學生在經過交流討論后,又提出一系列可比較項目,如不同年齡段或不同性別人的心率比較等。最后集中列出幾個比較項目:
1、清晨清醒和平常狀況心率的不同。
2、體育特長生和一般學生心率的不同。
3、同齡男生和女生心率的不同。
4、不同年齡段的人(老、中、青、幼)心率的不同。
5、吃飯前后心率的不同。
6、飲酒前后心率的不同。
7、喝可樂前后心率的不同。
8、吸煙前后心率的不同。
9、考試前后心率的不同。
10、安靜狀態和劇烈運動時心率的不同。
11、健康人和心臟病人心率的不同。
12、身材高和身材矮的人心率的不同。
13、肥胖的人和瘦弱的人心率的不同。
而后將全班學生分成若干小組,每個小組認領一個項目,將其轉變為實踐性的研究課題,分工合作進行檢測,并分析差異造成的原因,得出結論,寫出實驗 報告。所有的工作必須在規定的時間內完成。完成后,召開答辯會,匯報研究成果,并回答其他學生的質疑。
整個過程從實驗課題的提出,設計方案到完成課題全由學生完成,教師只是一個啟發者、引導者,而學生才是整個過程的實踐者,體現了他們較強的綜合實驗能力。在實踐階段,小組成員相互合作,分工明確。整個課題的完成,凝聚著全班每個學生的汗水,使學生親身體會到在學習和生活中合作精神的重要性。
四、創設情景,培養學生問題意識。
我國古代著名教育家朱熹說:“讀書應無疑者,先教有疑。”疑是創新的前提,引導學生質疑和釋疑有助于創新能力的培養。
在每堂課的起始階段,學生對新課的內容和教師在新課中的教學活動或多或少地懷有好奇心,注意力也比較集中。教師就應牢牢地把握這一有利時機,把本節課所要學習的新知識創設成若干問題情境,用新穎的方式、生動的語言提出來,以滿足并強化學生的新奇感,激發學生的求知欲。創設良好的問題情境能有效地激發并維持學生的學習興趣,為課堂教學創設一種緊張、活躍、和諧、生動、張弛有效的理想氣氛。
例如:在“觀察葉的結構”的實驗之前,教師可安排這樣兩個問題:
(1)葉的顏色為什么上面比下面深些?
(2)許多葉子在落地時為什么往往是腹面朝下?
同時告訴學生,要解決這兩個問題,必須首先了解葉的結構。
這些問題情境持續地激發著學生的學習熱情,為課堂實驗教學能順利地開展提供了可靠的保證。
五、改革課本實驗,培養創新思維。
(1)變驗證性實驗為探索實驗
現行的生物學實驗大多還是驗證性的,它具有較強的系統性,有利于培養學生掌握生物學實驗的基本技能,并使學生掌握初步的科學研究方法。但是,驗證實驗的內容有的偏重于技能的訓練,有的則使學生的學習處于較被動的情形中,它不利于學生從實驗中發現問題、解決問題,也不利于形成學生在學習活動中的主體地位。因此,有必要對現行的生物學實驗進行一定的調整,重新設計和增加一些探索性實驗,讓學生在教師組織和引導下通過探索事物客觀規律的活動來獲得新知識,培養提出問題、分析問題、解決問題的能力。
例如,學習“種子萌發的外界條件”這一內容,實驗前教師先讓學生觀看“在溫帶地區的春季,熱帶地區的雨季,各種各樣的種子紛紛萌發”一段錄像。此后,教師即提出問題:“為什么自然界有這種現象?究竟是哪些外界條件影響種子的萌發?”這樣學生立即明確了探索的方向和目標,激起學生好奇心,進入探索境界。然后教師再引導學生大膽猜測可能需要的條件,思考用什么方法進行驗證,設計出實驗方案,驗證猜測,最后得出結論。
(2)變演示實驗為課外實驗
變演示實驗為課外實驗,可以避免演示實驗只能由教師做,學生看,學生無動手實踐的機會等弊端。例如:演示實驗——種子的萌發條件,教師可在上課前五六天,布置學生在家中按實驗示意圖的要求做。上課時把這兩套裝置帶到教室里,供觀察時使用。還有其他很多演示實驗也可以改成課外實驗。教師提倡每位學生都要親自動手,但不作硬性規定,學生都非常歡迎,大部分學生都能按教師的要求去做。這樣,一方面有利于培養學生的興趣,調動學生的學習積極性;另一方面還有利于培養學生自己動手操作的實驗能力及獨立工作的能力。
六、課內外結合,拓展創新空間。
除了課堂實驗教學外,還可以積極開展校外、課外觀察實踐活動。組織學生到野外,田間去接觸實際、接觸社會、接觸大自然以擴大視野,提高學生的動手能力,幫助學生更好地理解并掌握書本知識。
如:帶領學生走出教室,走進校園,認識校內動植物,認識每種植物的葉脈類型,葉的類型,葉序類型。
指導學生進行植物栽培,練習植物的繁殖技術。
在青蛙的繁殖季節,捉些小蝌蚪帶進教室,觀察它的身體變化,從而了解它的發育史。
這些措施不僅能夠培養操作技能,還能增強學生對生物的濃厚興趣,把理論知識應用到實踐中去,又通過實踐豐富了課堂上所學的理論知識。只有積極開展校外、課外活動,才能彌補學校教學的不足,才能更好地進行生物學教學。
七、關注生物學成就,培養學生創新使命感。
教學中結合教材,介紹生物科學、農業、醫藥方面的成就。如:華佗的“麻弗散”,“開顱術”;李時珍的《本草綱目》;袁隆平的雜交水稻;1965年首先合成的具有全部生物活性的結晶牛胰島素。……這些都對探索生命的奧秘有重要意義。既有利于增強民族自豪感,對學生進行愛國主義教育,又能開闊學生視野,調動學生學習生物積極性。
同時還可涉及生物發展前景:學習《生理衛生》時,指出器官移植、單克隆抗體的免疫治療的應用前景;學習《生殖系統》時,指出試管嬰兒的誕生和發展的過程及意義;人類基因組計劃的進展及意義;學習《動物學》時,指出仿昆蟲復眼可研制偏振光天文羅盤,蠅眼透鏡,鱉眼電子模型;學習《遺傳和變異》時,指出基因工程在人造生物,物種改良,疾病征服等領域的應用,從而使學生能放開眼界,進而深感生物科學對未來生活的重要性,激發他們的創新使命。
九年義務教育《全日制初級中學生物教學大綱》提出由應試教育轉軌于素質教育的教學理念,要求做到培養學生能力與傳授知識并舉,提高學生能力是其中的一個重要方面,而生物實驗的教學是培養學生能力的主要途徑。初中生物實驗包括觀察能力、實驗操作能力、分析實驗現象能力、實驗設計能力、綜合應用能力。而觀察能力的培養是上述諸項能力的前提,也是使學生從形象思維逐步過渡到抽象思維的重要階段。初中《生物》教材中共安排了38個學生實驗,其中觀察實驗就有28個,占全部學生實驗的73.7%,而且觀察貫穿于全部實驗中。因此,教師要培養學生具有全面地、正確地、深入了解事物本質特征的觀察能力。可以從以下幾個方面著手:
1、明確實驗的觀察重點和目的
觀察是人對客觀事物的一種生動的感性認識形式,它往往通過多種感覺器官的聯合活動,并在思維的參與下進行的。在觀察時,必須對觀察者預先提出一定的目的或任務,擬定一定的計劃,按計劃仔細地觀察,提出問題,尋求某種答案,這樣才能保證注意力集中在所要觀察的事物中。例如:觀察洋蔥表皮細胞的實驗,實驗目的是要求學生在觀察中認識細胞壁、細胞質、細胞核和液泡。觀察前教師應強調細胞膜緊貼在細胞壁內壁上不易辨認,有些細胞核也不太清楚,要調好光圈,光線強弱要控制適當。使學生按照老師提出的目的要求去觀察。觀察的結果好壞,可由教師檢查,檢查方法可采取教師提問學生回答,也可讓學生繪制觀察的標本圖示,這樣一定能達到觀察的目的。
2、培養學生科學的觀察方法和求實態度
觀察能力的提高,有賴于正確的觀察程序和方法,教會學生用正確的方法進行觀察,對培養學生觀察力是很必要的。
2.1、先整體觀察后局部觀察
教師要指導學生全面進行觀察,抓住事物的各個方面及其發展變化的全過程,這樣才能達到認識事物的目的。
例如:觀察根毛和根尖的結構,先用肉眼觀察認識根的形態,掌握直根系、須根系、主根和側根的形態特征,進而用放大鏡、顯微鏡觀察根毛的位置,根尖的結構,認識和掌握根冠、生長點、伸長區及根毛區的細胞結構特點。
局部觀察即細微觀察,要求學生在觀察過程中抓住事物最本質的屬性,捕捉它們之間的細微差異,從而發現事物各個側面的特點。例如:在組織學生觀察花的形態和解剖花的結構實驗中,首先觀察水稻花與桃花的形態,我們向學生提示這樣一個問題:為什么桃花盛開的時候會招引許多蜜蜂前來傳粉?為什么水稻花盛開的時候卻很少見到蜜蜂及其它昆蟲前來傳粉?從而使學生認識和掌握風媒花與蟲媒花的形態特征上的區別。緊接著老師指導學生進行兩種類型花的解剖,仔細觀察桃花子房基部的突起結構桃花的蜜腺,弄清花蜜產生的原因。而觀察水稻花結構時卻沒有這種蜜腺結構,使學生弄清蟲媒花與風媒花的結構差異。通過解剖觀察使學生認識了兩種不同類型的花在本質屬性方面的區別。
2.2、對比觀察
是運用縱橫比較進行觀察,同中求異或異中求同。對比觀察能使學生從平常的現象中發現不平常的東西,從相似的事物中找出差異以及從差異中找出共同點或因果關系。例如:在觀察單子葉植物與雙子葉植物形態、結構時,首先向學生強調兩種植物顯著區別,一是葉脈的結構:平行脈與網狀脈;二是莖的結構:有無形成層;三是種子胚的結構:一片子葉與兩片子葉。另一方面單子葉與雙子葉植物在葉序上講也有許多相似之處,這是因為它們都屬于綠色植物,葉序相似之處是因為光合作用的緣故。例如:鱗翅目昆蟲的分種要從頭、胸、腹三個方面進行比較。分種主要觀察胸部。常見的灰蝶科與鳳蝶科容易混淆,通過對比觀察從同中找出異點,灰蝶科翅正面花紋少,顏色單一,腹面花紋較多,顏色較多;而鳳蝶科翅正面和腹面花紋和顏色都多。這樣通過對比觀察,學生對各科、種的生物特征就易掌握。
2.3、重復觀察
為了保證觀察的結果可靠性,觀察的次數要多,否則就難以區分偶然發生和一貫現象,也就是巴甫洛夫所說的“觀察、觀察、再觀察”,他深刻地揭示了觀察的嚴肅性和科學性。
例如:觀察脊髓的反射實驗,實驗目的是驗證脊髓具有反射的功能,屬于低級反射中樞。該實驗效果的好壞取決于腦的切除是否干凈,因此,必須通過反復多次的觀察。在實驗中首先讓學生把去腦的蛙進行翻身反射試驗,這樣來確定腦是否除荊當然這種實驗要反復進行觀察才能收到良好的效果。在驗證脊髓具有反射功能時,也應該重復的使用不同濃度硫酸來進行刺激,反復進行觀察,最后使學生認識在適宜的條件刺激下,脊髓能完成低級的反射功能。在長期的實驗教學中我深深體會到:只有指導學生反復的觀察,才能認識事物的本質屬性。
生物學課程的基本理念是:面向全體學生,提高學生的生物科學素養,倡導探究性學習。生物學是一門以實驗為基礎的科學,學生要想學好生物學,全面提升能力,必須做好觀察和實驗。實驗用的易耗材,像洋蔥、西紅柿、雞蛋、牙簽、吸水紙(可用衛生紙代替)、豆類等,一般家庭都有,學校不必購買,可由學生自備。這樣做有以下優點。
1 能體現新課標的精神
學生自備生物實驗易耗材,能夠引導學生親身感受、主動參與,勤于動手、動腦,能夠培養學生的觀察能力,培養學生收集和處理科學信息的能力、獲取新知識的能力、分析和解決問題的能力,以及交流與合作的能力等;也滿足了不同層次學生的求知欲;突出了創新精神和實踐能力的培養,還能夠體現情感、態度與價值觀的要求。
2 能培養學生的觀察能力
俄國生物學家巴甫洛夫說:“觀察,觀察,再觀察。”培養學生的觀察能力對學生的智力發展是十分重要的。學生在準備生物實驗易耗材的過程中,勢必要對實驗材料進行認真仔細地觀察、充分的認識,了解實驗材料的外部形態。在觀察過程中,教師要注重引導學生抓住生物本質的特征,而不只是單純地“看”。這樣,學生學會了觀察的方法,并可以通過觀察獲得感性認識,從而對生物學產生了濃厚的興趣。“生本教育”認為,學生對自己生產的知識表現出來的興趣要比對被動獲得的知識濃得多。學生已有的生活經驗是無形的課程資源,這為進一步學習生物學知識打下了良好的基礎。
例如:在制作并觀察洋蔥鱗片葉內表皮細胞臨時裝片時,筆者讓學生自備洋蔥,結果有好幾名學生把沙瓤西紅柿也一起帶來了。實驗時,學生將沙瓤西紅柿掰開,并詢問里面晶瑩透亮的東西是什么。筆者告訴他們:“那一個個就是小西紅柿細胞,由于細胞較大,液泡也大,折光率高,所以肉眼能看見。”學生一片嘩然:“原來西紅柿的小細胞是這樣的,我們的肉眼也能看見細胞了!那沙瓤西瓜中的沙瓤也就是一個個的小西瓜細胞了?”“是的,你們太聰明了!”學生又接著問:“西紅柿里面的那些經絡是什么?”筆者又告訴學生:“那就是輸導組織,輸送物質的,在第三章你們將會學到!”學生又驚呼一片,驚呼之后又自然而然地聯想到香蕉、桔子、南瓜、各種蔬菜、水果等里面的經絡的作用,這為學生學習第三章第二節“植物體的結構層次”打下了良好的基礎。
3 能培養學生的動手、動腦能力
教育家蘇霍姆林斯基說:“孩子的智慧在他的手指尖上。”學生在準備生物實驗易耗材時,不僅要認識實驗材料,還要了解實驗材料在實驗過程中的作用,因此就會自覺不自覺地去預習實驗,有條件時還會在家試著操作,這樣就輕而易舉地掌握了實驗要領。甚至有些學生的認知水平不僅僅停留在教科書中的實驗上,還可拓展到教科書以外。在追求興趣的過程中,為了獲得某些信息,學生就會通過書籍或網絡等工具查找資料,這激活了學生的動手、動腦能力,開發了學生的智力,同時也激發了學生學習生物學的興趣。這符合教育家陶行知“手腦并用”的思想。
例如:在探究甲狀腺激素對生物的影響時,需要用到小蝌蚪,考慮到采集安全等諸多因素,沒讓學生準備,由教師采集并準備好。但上課時還是有幾名學生帶來了小蝌蚪,并向教師和其他學生炫耀:這些小蝌蚪是他們在家里飼養的“寵物”。于是筆者因勢利導,讓這些學生介紹飼養小蝌蚪的方法,他們從水質、水溫、飼料等方面,講得頭頭是道,顯然是早就查過資料準備好了。其中一名學生還對小蝌蚪的發育過程進行了繪聲繪色的描述:黑黑的小蝌蚪,摸上去很光滑,感覺像魚,擺動著一條很長的尾巴。一段時間后,它先長出后肢,再長出前肢,然后尾巴就漸漸地變短,同時身體的顏色也逐漸慢慢地由深黑變為淺灰色再過渡到綠色,再過幾個星期就能發育成一只小青蛙了,那時它就能離開水到陸地上來生活了。它走起路來一蹦一跳的,就像一只掉在地上的皮球在彈跳。它長大以后就身穿迷彩服,鼓著一對又大又圓的眼睛,挺著黃白或雪白的肚皮,可神氣了,還會不時地唱上幾句“呱呱呱……”,可好聽了。全體學生聽得津津有味。這不正是學生“手腦并用”的結果嗎?
4 能培養學生勤儉節約的好習慣
中華民族歷來就倡導勤儉節約,孔子把“儉”和“溫良恭讓”一并列為基本的道德準則。培養學生勤儉節約的好習慣,不僅有利于節約型社會的建設,也有利于學生的全面發展;培養學生勤儉節約的好習慣,也是生物教師的任務之一。每次讓學生自備觀察、實驗材料時,都是以小組為單位,小組內根據家庭材料情況輪流帶、少帶,夠本次做實驗用的就可以了。這樣學生就會珍惜,不會浪費,而且對每個家庭也不會造成經濟負擔,家長都支持。同時,學生自備這些材料,還能為學校節約一筆不小的開支。
5 能培養學生之間的團結協作精神
未來的社會不僅僅需要競爭,更需要團隊合作。在科學技術飛速發展、社會競爭越來越激烈的今天,團結合作的團隊精神就顯得就尤為重要。團隊合作的力量是無形的,作用更是不可估量的,培養學生的團結協作精神已成為學校教育的當務之急。在生物課教學中,有些實驗易耗材,如各種花、玉米種子、菜豆種子、小金魚等,單靠小組內一兩位學生去準備是有困難的,有的材料不一定家家都有,這就需要小組內或小組間協調、共同完成。在這個過程中,學生學會了團結合作、互助友愛,同時也增強了相互之間的信任,培養了學生之間的團結協作精神。
總之,學生自備生物實驗易耗材,既體現了新課標精神,也符合了生物學的教學特點:注重學生的發展和社會的需求,關注學生已有的生活經驗,強調學生主動學習,并期望每一個學生通過學習,能夠對生物學產生濃厚的興趣,對生物學知識有更深入的理解,能夠在探究能力、學習能力和解決問題的能力方面有更好的發展,能夠在責任感、科學精神、創新意識、節約意識和環保意識等方面得到全面提高。
論文關鍵詞:《植物生物學》 實驗 研究性教學 策略
論文摘要:研究性教學是高校培養適應社會主義市場經濟發展所需要的具備較高專業知識素養和創新精神的人才.推動新一輪教育教學改革的重要教學模式。在全面把握研究性教學科學內涵與特征的基礎上結合教學實際,從提高教師整體素質、實驗研究性教學設計和實驗研究性教學的評價等方面闡述了《植物生物學》實驗研究性教學的策略,初步總結了近幾年的教學實踐成效并對今后的發展提出了合理化建議。
當前,人才培養與教育向著全面推行素質教育方向發展.高等教育面臨新的嚴峻挑戰,更新教學內容,改革教學方法勢在必行。曾強調指出:“我們培養的專業人才,必須掌握科學的思維方法,具有強烈的創新意識。能夠敏銳地發現問題、正確地分析問題和創造性地解決問題。”國家教育部在《關于進一步加強高等學校本科教學工作的若干意見》(教高[2005il號)中指出:“積極推動研究性教學.提高大學生的創新能力”,“要增加綜合性與創新性實驗”,“要切實加強實驗、實習、社會實踐、畢業設計(論文)等實踐教學環節,保障各環節的時間和效果,要不斷改革實踐教學內容,改進實踐教學方法,切實提高大學生的實踐能力”.“引導大學生了解多種學術觀點并開展討論、追蹤本學科領域最新進展,提高自主學習和獨立研究的能力”。如何培養適應社會主義市場經濟發展所需要的具備較高專業知識素養和創新精神的人才,是目前高校改革的主要目標。2l世紀是以生物科學為帶頭學科的世紀。植物生物學作為大學生物學課程的一個組成部分,具有不可替代的地位。它既是高等院校重要的專業基礎課,又是進一步學好其它專業基礎課和專業課的必要條件和基礎。植物生物學實驗教學是整個教學環節中的一個重要的子系統,它對學生分析問題和解決問題能力的培養,尤其對學生綜合素質的提高和創新能力的培養具有獨特的作用。研究性教學是教師通過指導學生從自然、社會和生活中選擇和確定與學科相關的專題進行研究,使學生在獨立的主動探索、主動思考、主動實踐的研究過程中,吸收知識、應用知識、解決問題、獲取新穎的經驗和表現具有個性特征的行為,從而提高學生的各方面素質,培養學生創造能力和創新精神的一種實踐活動。2006年4月18日,周濟部長還強調:“推進研究性和啟發式教學,培養學生的創新意識和實踐能力。”本文就植物生物學實驗實施研究性教學的策略作一些思考與探討,以適應植物學科發展和2l世紀對高素質人才——基礎扎實、知識面寬、能力強的要求。
1全面把握研究性教學的科學內涵與特征
研究性教學是社會生產力發展到一定程度的產物,它是在引進和解讀約翰·杜威、布魯納的建構主義的理論基礎之上,結合我國教育教學實際,吸收其他教育理論的合理成分.綜合形成了“主客觀統一”認識論和“教師主導與學生主體相結合”教育思想而構建的現代教學模式。研究性教學是在教學過程中,創設一種類似科學研究的情景和途徑,讓學生在獨立的主動探索、主動思考、主動實踐的研究過程中,吸收知識、應用知識、分析問題、解決問題,從而提高學生的各方面素質,培養學生創造能力和創新精神的一種教學方式。研究性教學的科學內涵和本質特征主要表現在:一是研究性教學關注學生創新性品質和思維能力的訓練與養成,在研究與學習中培養學生的創新意識和能力。二是研究性教學是以學生個性化的思維、認知邏輯為基礎,教師以研究的形式組織教學活動,打破原有的凝固、完整的學科邏輯和機械的順序,設置“問題與課題”或“研究項目”.把教學時空從課堂延伸到圖書館、生活、實踐、虛擬網絡系統等領域,真正實現學習與生活、學習與研究相結合,科學與生活相聯系。三是研究性教學是一個不斷探索和創新的過程。要求教師的教是創新性的,科研與教學是相通的.教師要把研究的思想、方法和取得的新進展引入教學并貫穿全過程。四是研究性教學注重發揮、發展學生的主體性,主張學生積極參與研究之中,通過知、情、意的深沉投入與參與,在研究中學習、在研究中成長,養成獨立思考的氣質和批判精神,成為自我反思、自我動員、自我發展的主體。五是研究性教學強調師生情感交流、思想溝通,在研究中建立民主、和諧、文明的師生關系。六是研究性教學過程體現師生互動、教學相長。研究性教學通過優化課程結構,建立一種基于研究、探索的學習模式,使學生在教學過程中直接步入科學研究的前沿平臺,激發其創新欲望。師生在“科學共同體”下,不僅共享科學研究的思想、思維、方法,而且各取所需,真正達到教學相長。
2植物生物學實驗研究性教學策略
2.1提高教師整體素質策略
2.1.1革新教師的教育觀念教育教學改革以轉變教育觀念為先導,樹立與研究性教學相匹配的教育觀念。(1)全面發展的學生觀:植物生物學實驗研究性教學可以通過調查、實驗、數據與資料分析等環節,以合作學習為主,個人研究和集體探討相結合的形式來完成。這就要求教育中讓學生全過程參與。通過分工協作,依靠集體智慧開展研究性學習.從而培養學生學習興趣、科學態度、創新意識、探索精神、思維品質、合作態度等方面的素質和能力,塑造學生的創造個性。促進學生的全面發展。(2)民主與平等的師生觀:植物生物學實驗研究性教學是一個探索與思考的過程,是一個不斷面臨新問題的過程,是一個知識擴展的過程。是一個與學生共同研究與學習的過程。教師應努力營造積極民主的教學氛圍,以完全平等的姿態與學生一起查閱資料、開展實驗、尋求答案,鼓勵學生的質疑精神和求異思維。從而真正做到師生之間相互學習、相互切磋、相互啟發、相互激勵,彼此形成一個真正的“學習共同體”國。(3)理性的教師權威觀:植物生物學實驗研究性教學是以科學研究方式進行的.許多問題可能超出教師的專業領域。要求教師在教學中具有遠大的理想、積極進取的態度、批判與創新的科學精神、強烈的好奇心和求知欲、嚴謹務實的工作作風、鍥而不舍的鉆研精神,創造性人格魅力和熱情洋溢、情緒飽滿、富于激勵、想象豐富的情感來樹立自己形象、鞭策和激勵學生的成長。
2.1.2完善教師的知識與能力結構植物生物學實驗研究性教學是一種發展探索能力、實踐能力、創新能力的現代教學方法。對教師的知識與能力具有較高的要求,具備多元化的知識結構。特別是在知識經濟、信息技術飛速發展的時代,教師不僅要掌握系統的生物科學知識,及時了解生命科學及生物技術新進展,如分子生物學、遺傳工程、生命起源與發生的新學說、生物進化論的研究進展、生物多樣性與保護、生物DNA芯片技術、人類基因組計劃等等:同時重視學科交叉和知識更新,如“邊緣科學”、“綜合性科學”等,形成廣闊的文化視野和深厚的文化底蘊,構建多元化的知識結構。授課是一門科學,需要去鉆研,去研究啕。.植物生物學實驗研究性教學具有綜合性、社會性、實踐性等特點.要求教師不斷提高教學、科研能力。植物生物學實驗研究性教學中不能忽視教學研究,要把握好課前、課中和課后三個環節.如“課前”教師要從觀點與方法上弄清已取得的科學成果、尚未解決的問題以及未能解決的問題的障礙存在(組織材料、準備問題),從而制定研究性教學的對策和措施;“課中”教師要加強對學生研究性學習過程的組織、管理和指導,讓學生具有探索新知的經歷和獲得新知的體驗,學到生物科學研究方法和科學精神,提高生物科學素養;“課后”教師要自覺進行自我反思。通過反思問題的設置、實驗研究方法、教學指導等行為與過程,促進教師更加主動參與教育、教學。科學研究是“源”,教學則是“流”,科學研究總是走在教學的前頭。如果沒有科學研究.把握不住學科熱點、難點和最新進展,對新技術、新成果無知或知之甚少,不能用新的見解來研究問題,更不能給學生在科學研究方法上以恰當的指導,就更談不上啟發學生。因此,教師只有努力提高科學研究能力,把教學與科研密切結合.才能滿足植物生物學實驗研究性教學的需要。
2.2實驗研究性教學設計策略
2.2.1實驗研究性教學的綜合技能訓練策略實驗研究性教學就是要改革以驗證性實驗為主的保姆式傳統實驗教學模式。在傳統的植物生物學實驗中有許多實驗項目屬于驗證實驗,如植物細胞、組織與器官的觀察,植物類群與分類(重要科屬)的特征解剖,植物體內特定成分提取、分離與鑒定等。這些實驗不僅在實驗教學中所占課時比重高.而且重復性大。把這些實驗項目改為顯微鏡的操作規范與技能,徒手切片與臨時裝片(含壓片)的技術與技能,植物成分提取、分離與鑒定的技術與技能等方面的基本技能綜合訓練,既可以節約大量的實驗課時,又可以為設計性、綜合性與研究性實驗奠定良好的基礎。
2.2.2實驗研究性教學的問題與課題設置策略針對學習植物生物學實驗的學生專業知識相對薄弱的實際情況,可采取以下策略設置實驗研究性教學的問題與課題:(1)按教材的知識體系中的條塊設置問題或課題,如植物體結構與功能方面可設置C,與C植物在根、莖、葉的結構差異比較研究.植物的生長發育與環境方面設置水生植物中沉水植物、浮水植物與挺水植物根、莖、葉的結構與環境的適應性等.這樣的研究課題既可以檢驗實驗的基本技能和驗證營養器官的基本結構,又可以打破教材章節的限制,把不同章節的知識有機地聯結起來,探究植物在生長發育和結構分別與功能和環境的相互關系,使學生學習的知識“活”起來。(2)按學生學習與生活實際設置問題或課題,如校園植物多樣性的調查、東湖和鏡湖與鶴池淡水藻類多樣性的調查以及食堂大米和蔬菜的營養成分的分析等,這些問題與課題不但可以讓學生掌握科學研究的基本方法,也可以切I練學生調查、實驗與數據分析的基本技能和技巧。(3)按學科與社會的前沿與熱點設置問題或課題,如模擬全球氣候變暖與C02濃度升高對植物生長發育、生理功能的影響,養殖產業對水生植物影響的調查,模擬礦區煤矸石與石灰石堆積區植被恢復實驗研究等。這些問題或課題對社會影響強烈,學生情感體驗比較深刻,不僅可強化科學研究基本方法的訓練,提高科研能力,而且增進對社會發展狀況的了解.增強學生對社會進步與發展的責任感。
2.2.3促進學生研究興趣自我發展的策略創新始于問題,源于實踐。學生研究興趣自我發展既要調動學生積極性和主動性,也要為學生的自我發展搭建平臺。(1)學生要根據研究性實驗教學內容和要求,查閱文獻資料,自主擬定實驗方案,選擇實驗儀器設備和確定能有效測定數據的方法,先假設后實驗,得到實驗結果,進行分析討論,撰寫實驗報告,注意各環節發揮學生自主性和能動性。在研究性實驗教學中,教師不能夠越俎代庖,注重實驗方向提示學生自主設計實驗方案的審查和完善,實驗過程的觀察調控、釋疑解難,對實驗結果與報告的分析與評價,找出研究性實驗教學不足并提出改進意見,不斷提高學生的科學實驗能力。(2)全國大學生“挑戰杯”課外學術科技作品競賽是由共青團中央、中國科協、教育部、全國學聯和承辦高校所在地人民政府聯合主辦的一項具有導向性、示范性和群眾性的全國競賽活動,被譽為中國大學生學術科技的“奧林匹克”盛會:也是培養學生的創新能力、協作精神和解決實際問題的綜合能力,促進學生自我發展、展示真我風采的良好平臺。在植物生物學實驗研究性教學中,要鼓勵學生積極參與,指導學生要遵循價值性、創新性、可行性、有利性、具體性等五項原則選題,嚴格按照科研課題的立項論證、項目研究、結項與驗收的規范化程序管理項目。
2.3實驗研究性教學的學生學業評價策略
實驗研究性教學的學業評價要改革傳統的學生學業評價中“教師一支筆、一考定全局”終結性評價模式.建立以形成性評價為主體的綜合評價模式。如植物生物學實驗研究性教學中學生實驗研究課題的評價,按表1中的評價指標體系進行。
3植物生物學實驗研究性教學的成效
幾年來的研究性實驗教學表明:(1)激發了學生對實驗研究與學習的興趣、轉變了學習態度。亞里斯多德曾經說過,古往今來人們開始探索,都應起源于對自然萬物的驚異。植物生物學實驗研究性教學中,學生在教師的指導下通過自主選題大大地提高了探索、求知的興趣,使學生對植物生物學實驗的學習態度從“要你學”變為“我要學”。(2)強化了學生實驗基本技能與技巧的訓練。通過教師設置的基本技能與技巧的項目訓練和學生的實驗研究課題的研究實踐,學生較好地掌握了開展植物生物學研究的制片技術、野外調查的方法、植物成分的提取和分離與鑒定方法和植物生理生化指標測定技術以及實驗數據統計分析的方法等。(3)問題源于思考,植物生物學研究性實驗教學中通過鼓勵學生對實驗現象、生活現象和社會現象的思考,在教師的啟發和指導下凝練成研究的課題,再通過實驗(試驗)與實踐的研究解決存在的問題,使學生思考問題、分析問題和解決問題等方面的科研素質與能力得到培養和提高。(4)植物生物學研究性實驗教學中,教師設置的實驗研究課題集體參與項目占多數,學生以小組為單位通過查閱文獻、設計實驗、開展實驗和實驗結果的分析與討論以及研究報告的撰寫等環節的相互配合、團結協作,很好地完成研究的任務,較為有效地培養了學生的團隊精神和創新意識。
4植物生物學實驗研究性教學的思考
植物生物學研究性實驗教學是教師將研究性實驗教學與學生的研究性實驗學習有機地結合起來,激活學生對實驗的學習和探究動機,引發學生對實驗的興趣,增強學生對研究性實驗學習的自覺性和積極性,從而達到培養學生獨立研究的能力,提高學生的綜合素質和在社會中的競爭力目的的教學模式。保證與維持植物生物學研究性實驗教學的可持續發展,首先要建立運行的機制,在政策、經費、人員等方面給予傾斜、資助與扶持;其次師生業績的評價應遵循“三個有利于”的原則:從有利于教學目標的實現、有利于調動師生參與、有利于課程建設與管理.建立多樣化的評價模式、評價主體和評價指標:第三要努力營造積極、友好、民主的教學改革與研究氛圍,加強教師間相互
學習、交流,推動植物生物學實驗研究性教學的發展。