在生物實驗中如何培養學生的能力

劉慶德

通過多年的生物實驗課教學實踐,筆者認為在生物實驗中更能培養學生多方面的能力,激發學生主體的積極性,讓學生在活動中學,在快樂中學。既有利于提高生物課堂的教學質量,培養學生知識、能力、情感態度與價值觀等綜合素質,又能促進學生的全面發展。在生物實驗中,筆者從以下幾個方面注重對學生能力的培養。

1 培養學生的觀察能力和動手能力

初中學生活潑、好動、好奇心強,喜歡探索,不滿足。活動符合他們的興趣和動機,可為學生個性的發展提供廣闊的空間。因此,只有學生的興奮點被誘發,好奇心得到鼓勵,學生的觀察能力和動手能力才能得到好的培養。例如在進一步探究“比較不同蔬菜或水果中維生素C的含量”時,學生在課上自己設計實驗方案,從水果或蔬菜的選取、器材準備、實驗過程記錄、實驗過程中現象的分析等都由學生自己動手,親自體驗,讓每一位學生都參與,培養他們的動手能力。在動手的同時,學生注意觀察高錳酸鉀溶液的褪色,又小結出結論。

而有些實驗則要求學生先注意觀察的順序,再動手操作。在觀察種子的結構時,先要求學生整體觀察后局部觀察,讓學生用肉眼觀察認識種子的外部形態,進而用放大鏡觀察胚的各部分的位置,分辨胚芽、胚軸和胚根。在觀察花的的結構時,則要求學生由外向內依次觀察花萼、花冠、雄蕊和雌蕊,而后動手解剖。

2 培養學生的科學思維能力

初中生物新教材一改過去注重科學知識的弊端,十分重視提高學生的科學素養,逐漸培養學生良好思維品質和思維能力。如在設計“探究酸雨的危害”這一實驗時,筆者先提出讓學生自己想一想,應設計一個什么樣的實驗。學生積極性很高,說設計一個對照實驗。那么如何來設計呢?引導學生根據已有知識、經驗,獨立思考,培養勇于創新、積極探究的思維獨創性。對于這個實驗,學生提出許多問題,如:選擇什么樣的種子?溫度保持多少攝氏度?酸雨用什么來配置?筆者引導學生從多角度、多方位觀察和思考問題,開闊思路,從而培養思維的廣闊性。在課堂上又提出相應的問題進行思考:應當選擇什么地方?將種子分成幾組?每一組應當用多少粒種子最適宜,只有一粒行嗎?在探究活動中,學生根據已學知識,各抒己見,提出問題,在討論和爭議中解決問題,得出結論,從而使學生的思維能力得到充分培養和升華。因而要培養學生的思維能力,就要充分開發生物實驗中的有利因素,明確目標,教會學生思維方法,逐步養成科學思維的能力。

3 培養學生的科學探究能力

以對黃粉蟲的探究為例,首先,通過觀察發現問題并提出問題。先了解有關黃粉蟲的資料,或者提問家中養的鳥、魚、烏龜等吃什么樣的餌料?從而提出問題:黃粉蟲的幼蟲喜歡生活在陰暗的環境中嗎?其次,作出假設:黃粉蟲的活動可能與光照有關。第三步,制訂計劃并實施。在這個階段,實驗的目的、方法、材料、裝置等都是根據假設來確定的。為了消除無關變量的干擾,突出自變量,必須創造一個除“光照”以外,其他條件均相同的、只有明暗2種實驗環境的裝置,再把一定數量的黃粉蟲放在其中,觀察黃粉蟲在明暗兩處的數量分布情況。第四步,得出結論并表達交流。全班學生分析、討論實驗的結果,并推導結論,驗證假設是否正確。通過生物實驗使學生理解科學探究的基本過程:提出問題→作出假設→制訂計劃→實施計劃→得出結論→表達與交流。

隨著新課改的逐漸深入,學生對實驗、探究程序的逐漸掌握,開始實行只給出實驗目的,實驗器材自選,并能自行設計探究方案;同時提出紀律要求,幫助學生分析實驗方案中的科學性與不科學性、嚴謹性與不嚴謹性,由此肯定或否定學生的實驗方案。不管每位學生表達如何,盡量提供讓學生表達交流的機會,直至學生能夠自行提出問題,作出假設,進行數據分析,并最終得出結論。只有經過反復訓練,學生的探究能力才會逐步得到提高。

4 培養學生的創新能力

例如,新教材在說明肺泡與血液的氣體交換時,運用CO2氣體使澄清的石灰水變渾濁來探究人體呼出的氣體中,氧氣的含量減少,二氧化碳的含量增多。課堂上筆者讓學生親自動手做并注意觀察實驗現象,有部分學生做的結果與課本上一致,而有幾個組的學生由于吹得時間過長,現象是先變渾濁后變澄清。此時,筆者讓學生分析原因,有些學生由于看了部分課外知識,能夠加以解答。還有的學生提出其他的方法來驗證。可見,對于中學生來說,課堂是培養學生創新能力的主要途徑。

總之,中學生物實驗教學的過程,是培養學生各方面能力的獨特而重要的一個途徑。通過生物實驗教學,能從根本上轉變學生學習生物學的觀念,引導學生主動探索新知識,親身經歷和體驗探索、發現的過程。不僅能加深理解基礎知識、基本概念,而且能學會用科學探究的方法獲得知識、能力,享受到探究學習的樂趣。既提高自身素質,又使科學素質教育避免流于形式,真正實現教育目的。

(作者單位:山東省章丘市實驗中學)