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抓好实验教学,提高学生科学素养

霞阳中学 何腊艳

生物科学是自然科学中的基础学科之一,是研究生命现象和生命活动规律的一门科学。生物是一门实验性很强的学科,科学实验是生物科学的最基本的研究方法,学生对生物学知识的学习、生物学能力的获得和生物科学素养的形成同样也离不开实验。

在《 2011版义务教育生物课程标准》中,科学探究被列入了十个一级主题之一。课程目标中明确指出,学生通过学习要掌握以下能力:1.正确使用显微镜等生物学实验中常用的仪器和用具,具备一定的实验操作能力。2.初步具有收集、鉴别和利用课内外的图文资料及其他信息的能力。3.初步学会生物科学探究的一般方法,发展学生提出问题、作出假设、制订计划、实施计划、得出结论、表达和交流的科学探究能力。在科学探究中发展合作能力、实践能力和创新能力。

2014年3月,教育部颁发的《关于全面深化课程改革,落实立德树人根本任务的意见》,启动了新一轮课程改革。特别重视学生发展核心素养在各科课程标准中的落实,并将制订发展学生核心素养体系纳入新课程标准中。生物学科核心素养包括生命观念、理性思维、科学探究、社会责任四个方面。

生命观念:指对观察到的生命现象及相互关系或特性进行解释后的抽象,是经过实证后的想法或观点,有助于理解或解释较大范围的相关事件和现象。学生应该在较好地理解了生物学概念性知识的基础上形成生命观念,如结构与功能观、进化与适应观、稳态与平衡观、物质与能量观等,并能够用生命观念认识生命世界、解释生命现象。

理性思维:崇尚并形成科学思维的习惯;能够运用归纳与概括、演绎与推理、模型与建模、批判性思维等方法探讨生命现象及规律,审视或论证生物学社会议题。

科学探究:能够发现现实世界中的生物学问题,针对特定的生物学现象,进行观察、提问、实验设计、方案实施以及结果的交流与讨论。在开展不同的工作中,都乐于并善于团队合作。

社会责任:生物学科的社会责任是指基于生物学的认识参与个人与社会事务的讨论,作出理性解释和判断,尝试解决生产生活中的生物学问题

的担当和能力。学生应能够关注涉及生物学的社会议题,参与讨论并作出理性解释,辨别迷信和伪科学;主动向他人宣传健康生活、关爱生命和保护环境等相关知识;结合本地资源开展科学实践,尝试解决现实生活中与生物学相关的问题。

在2017年版《湖南省初中学业水平考试标准》中明确指出,科学探究的考查分值要占到20%。经统计,株洲市的学业水平考试试卷中,2013年,科学探究有关的内容占了20%;2014年,科学探究有关的内容占了17%,2015年,科学探究有关的内容占了22%;2016年,科学探究有关的内容占了25%。此外,我市越来越重视学生科学探究能力、实验操作能力的考查。所以连续几年都举行了学生理化生实验操作竞赛,这项工作今后可能一直会持续下去。

源于以上几点,我们生物老师必须重视实验教学。当前生物实验教学中存在的问题:

一是实验条件制约,学校实验装备严重不足。

教育经费投入不足,虽然大部分学校具有实验室,但是学校没有购置相关教学必须的设备和实验仪器,再加学校的学生班额大,实验教学活动不能正常开展。

二是忽视操作技能的改进或教师本身的操作技能差。 三是实验准备不足,材料选取不合理。 四是教师对实验教学的组织和管理不到位。

实验课与理论课一样都是大班上课,四、五十人在一起做实验,人多、空间小,往往是三四个学生做一个实验,看的多、做的少。由于人多,教师只能是走马观花地指导实验,经常是学生还没明白怎么回事,就该下课了。一次实验课下来,教师累得够呛,学生还没学到什么,实验效率很低。

五是实验教学模式僵化

在中学生物实验教学中,教师在每次实验课上要花相当长的时间讲教材中规定的,该实验的实验目的、实验原理、仪器、操作步骤和注意事项等,然后学生照着现成的实验步骤或照着老师的样子做,取几个数据,实验就算完成了。从教学内容到教学方式都没有给学生留出足够的发展空间。学生就最多学会“是什么”、“做什么”,而根本不懂“为什么”,没有主动思考。在实验教学过程中重操作、重结论,轻思维的教学方式,既呆

板,又无法使实验教学的作用充分的体现,这种实验教学的模式不利于提高学生发现问题和解决问题的能力,不利于引导学生突破思维定势的障碍,不利于发展学生的智能,也不利于培养学生创新思维。

在实验教学中我们应该怎么做呢?我们认为要注意以下几点: 一、养成学生良好的实验习惯

“没有规矩,不成方圆”。实验室守则和实验规则是上好实验课的保证,为了培养良好的实验习惯,使实验顺利进行,必须向学生强调遵守实验室守则和实验规则的重要性。并要向学生讲清道理,反复教育,使学生明白并自觉遵守,保证实验室内环境安静。要求学生不到下课时间,不准擅自离开实验室。总之,要养成有组织、有纪律的实验习惯和良好作风。要关心爱护教学仪器,节省实验材料。在做每个实验前后,要求学生一定要养成洗手的习惯,以免实验时玷污实验仪器和试剂、样品、标本,从而引起实验误差,同时还要求学生不应做与本实验无关的动作,以免损坏实验仪器,甚至发生意外事故。要始终保持实验室整洁卫生。要养成整齐清洁的实验习惯。实验过程中不得乱丢纸屑、杂物。实验结束后要清理实验仪器,把仪器放回原位,清洁实验桌凳。 二、做好实验教学的准备工作

1.认真准备实验材料,初中生物实验中大多数实验材料需要自己采集、培养、选定,许多实验由于实验材料选择不当而告失败。而生物教材往往受到地方性和季节性的限制,所以课前的准备工作就显得尤为重要。如:培养根毛,培养酵母菌和青霉、栽种光合作用实验用的植物等等。

2.做好示范操作。在每次实验教学前,我们教师首先要按照教材中的实验要求,课前自己认真做几遍,确保自己实验操作的规范和熟练。同时,教师要根据自己课前实验的实际情况预测课堂实验过程中学生可能会提出怎样的问题,以及在指导学生参与实验操作过程中,哪些地方可能会是学生操作过程中容易出偏差的地方,只有做到心中有数,才能确保生物实验活动顺利开展。

3.实验课前一定要让学生预习实验。只有让每个学生弄清了每个实验的内容、操作步骤、注意事项、实验目的和每个实验的全过程,这样学生才能做到心中有数,进入实验室才能有条不紊地进行实验操作,而不会手忙脚乱。如“探究馒头在口腔中的变化”的实验,一定要先水域加热再滴加

碘液,若顺序反了,那现象完全不同。所以,学生进实验室之前,对该实验要做到胸有成竹。

三、加强实验过程的指导

在实验教学中应重视对学生进行科学方法的教育和指导,指导得法与否,是实验教学成败的关键。

1.合理分组,强调评价。

学生是学习的主体,为了避免学生只看热闹而丢了门道,老师要指导学生设计及分工,让每个学生都参与进来,有事可干。教师可对每个小组实验的完成情况进行登记,并将每次实验的表现与实验考核结合起来,避免某些学生不认真实验。

2.对一些技巧性较强的操作,不但要对学生精心指导,还要让学生进行反复练习。如显微镜调焦,徒手切片,盖盖玻片不出现气泡等操作,学生需反复操作,才能掌握其操作技巧。

3.指导学生掌握科学的观察方法并教育学生对实验有实事求是的科学态度。

要求学生做到先整体后局部,例如对一株植物的观察,要先外到内,有表及里,如对植物茎横切面的观察,自下而上。对根尖结构的观察,要先用肉眼,再用放大镜或显微镜观察。再次,教师教育学生要有实事求是的观察态度,不要照搬,照套教材上的现象和结论,要亲自观察,不要轻易放弃那些异常的现象,要积极思考,找出原因。此外,要有意识,有目的地通过一些具体的观察活动,从一点一滴做起,对学生进行长期培养,并在观察过程中提出各种有启发性的问题,加以具体的指导,使学生逐渐学会观察的方法,养成观察的习惯。 4.指导学生认真分析实验现象和实验结果

在实验过程中,鼓励学生开动脑筋,大胆质疑。抓住现象的本质,找出与该现象相关联的问题,进行认真分析。如在做“唾液淀粉酶对淀粉的消化作用”实验时,某同学按照要求在甲乙两试管内各注入一小块馒头,然后在甲试管内加2毫升清水,乙试管内加2毫升唾液,将两试管振荡并放置10分钟后分别滴入两滴碘酒,观察两试管内的颜色变化,发现两试管均变蓝,没有很大差别,通过分析发现是由于实验缺少37℃温水浴这一步。其次,教师在实验中要经常启发学生进行分析、讨论,以提高分析问题和

解决问题的能力。如植物在缺水、淹水和施肥过多时都会萎蔫,让学生分析讨论各是什么原因。通过经常分析常见的生物现象,就可以逐步提高学生分析实验现象的能力。

5.发现共性问题,应及时向全体学生作补充指导,发现学生的操作技能有错误或观察判断不正确,要及时启发学生纠正。同时要指导学生认真记录实验现象和结果,完成实验报告。 四、改变传统的实验教学模式

传统教学中比较注重实验课的操作过程(按照老师的步骤进行实验),然后得出结论即可。改革创新实验课可以这样:要求学生能自主设计实验方案,能对实验结果进行分析与表达,并修正自己的实验结果。注重探究活动中的表达与交流的环节,利用1、2节课的时间给学生提供一个时间和空间,让他们把所探究的问题、方案、实验材料、实验结果、结论、实验过程中的成功与失败、个人体会等与大家一齐来分享。目的就是让学生在实验后有充分的时间来进行交流、反思、总结,养成良好的科学素养,同时培养学生的语言表达能力,与人合作的能力。

五、积极开展课外实践

生物是一门实践性很强的学科,它联系社会、生产实践及日常生活等各方面的实际,很多生物知识都可以为我们生活服务。农村中学开展生物实验活动的优点也是比较明显的,我们鼓励学生自己寻找实验材料,带领学生走出实验室到广袤的生活中去开展实践活动,把生物实验教学与学生生活紧密联系在一起。例如,讲完“鱼类”后,让学生帮助家长剖鱼,进一步观察鱼的外形特征,了解鱼的消化、呼吸系统的结构,讲完“生物圈中的绿色植物”后,让学生进行“人工辅助授粉”、“测定种子的发芽率”等实验。我校八年级在课外时间让学生做以下实验:比较不同环境中的细菌真菌、制作米酒、制作酸奶、泡菜、练习扦插和嫁接等等。这些实践活动有效的激发了学生学习生物学的兴趣,培养了学生理论联系实际的能力和动手操作能力,使他们学有所得、学有所用。

总之,教师要遵循生物学科的特点,在教学中重视生物实验的开展,把握实验教学中的每个环节,让学生在实验教学中培养学习兴趣,掌握生物概念,理解和巩固生物知识,那么学生的观察能力、操作能力、思维能力和创造能力等科学素养都能得以发展。