山东省淄博市淄川中学255100
摘要:探究性学习指在教师指导下,学生以科学探究的学习方式,通过发现问题、分析研究、动手操作、表达与交流等探究性活动,实现知识、技能、态度、思维共同提高的目的。在初中生物课本探究实验、学生感兴趣的生物现象的基础上,进行初中生生物实验探究能力的培养,已经成为广大生物教师所面临的一个十分重要的课题。
关键词:生物实验探究能力培养
在生物学教学中,探究性实验教学是培养学生的好奇心和求知欲的重要途径。我立足于课堂教学和教材中的实验内容,变验证性实验为探究性实验来实施探究性实验教学,取得了明显效果。
我决定从《观察种子的结构》一课着手进行学生实验探究能力培养。针对这堂实验课,我确定了先实验、后学习的教学步骤,同时对课堂可能出现的应急问题都做了精心准备。但在上课过程中,同学们的表现大大出乎我的预料。面对熟悉不过的玉米、菜豆种子,我以为事先让学生明确了观察步骤,会顺理成章地进行自主探究,完全可以结合课本认清种子的结构。可当发下实验实物时,课堂变得异常热闹,但多数学生不会观察,特别是纵剖玉米种子,大多数的小组都没有按要求去做,能对种子的结构组成有探究意识的小组屈指可数,实验效果很不好。究其原因,就是学生还是习惯被动学习。课后我认真反思,初一学生的观察能力有限,要循序渐进地给予方法上的指导;课前的实验准备也应该让学生参与进来,例如实验材料的处理准备、实验的设计等;还要让学生明确生物学的观察方法——从整体到局部,从上到下,由表及里等等。只有这样,才能取得预计的效果。
一、调动学生的思维积极性,激发学生对生物学科的好奇心
研究表明:学生们在初中阶段求知欲旺盛,对未知事物具有极强的好奇心,是知识和能力发展的重要阶段。要保持学生持久的兴趣,就要善于“创造”种种诱因,如从生产生活实际引出实验课题,明确实验目的和意义,不断提出有趣而又有思考性的问题引发学生思考等等。通过这些手段,及时地把学生的直接兴趣发展为间接、长久兴趣。从学生认知发展的角度看,初一年级学生的思维已经摆脱了具体事物的束缚,能根据种种可能的假设进行推理,并演绎得到结论。在辅导实验的教学中,要善于利用实验及课本中的“观察与思考”、“讨论”等栏目中的问题,巧妙地引导和调动学生思维的积极性,必要时还可根据情况设置问题。
二、帮助学生掌握科学研究的基本过程,提高生物科学素养
从学生的认知实际出发,创设合适的情境,让学生通过观察、交流、思考、提出问题并做出假设,自主发现问题,并在此基础上进行探究活动。初一刚开始,就以“鼠妇生活环境”为例明确了生物科学探究的一般步骤,即提出问题——做出假设——制定计划——实施计划——得出结论——表达与交流——发现并提出新问题,但这需要进行充分的实践,学生才能真正领会体验并掌握。
例如:实验“光对鼠妇生活的影响”的设计思路:
第一步,通过观察发现问题。为什么在花盆下、石块下等处容易找到鼠妇?这些地方有什么特点?
第二步,提出假设(对发现的问题大胆提出猜测和解释)。1.鼠妇的活动可能与光照条件有关。2.鼠妇的活动还可能和水分,以及其他外界因素有关,等等。
第三步,设计实验,验证假说。在这个阶段,实验的目的、任务、方法、材料、装置等等都是根据假设来确定的,所以实验的理论依据主要是假设(当然还有赖于学生对有关科学知识的掌握情况)。一是先检验“光照”对鼠妇活动有无影响;二是为了消除无关变量的干扰,必须创造一个除“光照”以外其他条件均相同的、只有明暗两处相通的场所。把一定数量的鼠妇放在其中,观察鼠妇在明暗两处的数量分布情况。
第四步,分析、讨论实验结果,推导结论验证假设的真伪。通过“鼠妇实验”,要帮助学生感受和理解科学研究的基本过程:问题→假设→实验→结论,初中所有的生物实验几乎都体现了这条思路。在此过程中要渗透进行“对照设置”和“变量控制”等实验设计中应注意的问题的教学,以提高学生的科学素养。让学生对所提问题大胆假设和猜想,培养他们的创新精神。
三、培养学生思维的逻辑性,满足学生终身发展的需要
思维逻辑性的形成,有先天的因素,也有后天的培养和巩固,这就需要有严格的训练,才能养成逻辑思维的习惯。近几年我在教学中最大的关注点,也就是学生暴露的突出问题,即学生在思考问题、回答问题时,逻辑性不强,不能很好地理顺问题思路,思维逻辑性欠佳,答题欠规范。为此,在教学中我主要做了两点:
1.立足常识。逻辑就是用常识说明道理的方法,就是用浅显说明高深,使高深的道理变得简单起来。只要回归常识、坚守常识,不接受那些看起来很深奥、很有哲理的结论,不用这些结论说明问题,坚持一段时间,逻辑思维能力就会大幅提高。
2.灵活使用。有逻辑思维能力不等于能解决较难的问题,要提高解决问题的能力,只能靠平时常用、多用,正所谓熟能生巧。在实验过程中,学生通过观察获得大量具体的、形象直观的感性材料,对这些材料经过思维,抽象和概括出各种生命现象的本质属性和必然联系,再以概念、判断、推理的形式表达出来或贮存起来,时间久了,逻辑思维能力、探究能力都会明显提高。