第二次世界大戰以后,歐美各發達國家的社會生活發生了巨大變化。由于科學技術的高度發展,工業生產出現了嶄新局面,特別是20世紀中期,科學技術的發展呈現騰飛狀態,世界知識總量急劇增加,知識更新周期極大縮短,世界進入了“知識爆炸”時代。現代社會的高速度、加速度和連鎖式的變化,要求一代新人具有新的“基礎學歷”,其中最主要的為應付變化的適應能力。世界對人才的要求也就由知識型轉變到智能型。為適應這種社會現實,世界各國先后開展了教育教學改革。在此背景下,美國芝加哥大學教授施瓦布首先提出了探究教學。
當代的教育以培養和提高人的素質為教育教學的目標。圍繞這一目標,人們在教學領域進行了廣泛的探索和實踐,探究式教學就是最近幾年實踐范圍最廣、影響最大的一種教學。學生可以通過科學探究等方式理解科學知識,學習科學技能,體驗科學過程與方法,初步理解科學本質,形成科學態度、情感與價值觀,培養創新意識和實踐能力。探究教學是指在教師引導下,學生主動參與到發現問題、尋找答案的過程中,培養解決問題能力的教學活動。在初中生物教學中,我讓學生走出課堂,親近自然,在親身體驗中學習,在親身經歷中增長知識。
如對《蚯蚓》的教學,我就采取了探究教學法。在教學之前,我根據學生特點、男女生比率將學生分成六組。我校是農村初中,實驗條件差,實驗設施跟不上,所以我要求學生自己去挖蚯蚓。在分組后,我讓學生分在兩個區域內進行挖蚯蚓:前三組在干燥無腐殖質的土壤中挖,后三組在陰濕腐殖質多的肥沃土壤中挖,結果前三組沒有挖到蚯蚓,后三組挖到了蚯蚓。在挖的過程中,有一組學生特別懊惱,因為一開始學生發現了蚯蚓,但光線一強,蚯蚓縮進洞內就再也沒有挖到。這是為什么呢?我笑而不答,讓學生自己去探索。在我的引導下,學生對蚯蚓以下幾個方面的特性進行了研究。
一、生活習性
我讓學生在一個長方形的解剖盤的兩端分別放上一堆干燥的泥土和一堆濕潤的泥土,然后取一條蚯蚓放在兩堆土之間。一會兒,蚯蚓爬向并鉆入濕潤的泥土里。我又讓學生在解剖盤的兩端分別放上干燥的細紗和食鹽,取一條蚯蚓放在中間,結果發現蚯蚓在中間爬來爬去,既不愿爬向食鹽,也不敢到干燥的細沙中去安家。
為了進一步讓學生了解蚯蚓的生活環境,我還讓學生做了兩個實驗。一個是在解剖盤底鋪上一層濕紙,將一個無蓋的小黑紙盒反扣在解剖盤的一頭,把蚯蚓放在另一頭,用一強光燈照射蚯蚓,結果蚯蚓爬到了黑紙盒里。另一個是在上述鋪有濕紙的解剖盤兩端分別放上盛有開水和冰棒的燒杯,把蚯蚓放在解剖盤中間,結果發現蚯蚓爬向裝有開水的燒杯,但它并沒有接近杯子,只在杯子周圍爬動。
通過以上實驗,學生知道蚯蚓對環境有一定的選擇能力,對環境感覺靈敏,它喜歡居住在潮濕、疏松而富于有機物的泥土中,特別是庭院、菜園、耕地、溝、河、塘、渠道旁,它喜歡比較高的溫度。蚯蚓為負趨光性,尤其是逃避強烈的陽光、藍光和紫外線的照射,我們趨向弱光。通過實驗,學生弄清了另三組為什么沒有采到蚯蚓,以及在采集過程中再也沒挖掘到那條蚯蚓的原因。
二、觀察呼吸
蚯蚓是如何呼吸的?為了弄清這個問題,我讓學生用濾紙把一條蚯蚓卷起,吸干蚯蚓皮膚上的水分,然后將濾紙展開,蚯蚓由體表向外噴黏液,噴出幾次后全身痙攣。這時,我要求學生馬上用膠頭滴管把清水滴在它的皮膚上,讓蚯蚓的體表完全濕潤,蚯蚓便恢復了常態。接著我讓學生把蚯蚓放在研碎的干土粉末上滾動一圈,使其皮膚略為干燥,學生發現蚯蚓也會由體表向外噴黏液,噴出幾次后也發生了痙攣,滴水使它的皮膚濕潤,痙攣消失了。“這是為什么呢?”學生提出了問題,我讓他們自己去查閱資料。學生發現原來蚯蚓體內沒有呼吸器官,它是靠皮膚接觸水來完成氣體交換的。在此基礎上,我設計了一個實驗:把蚯蚓放入一個燒杯中,然后放入潮濕土壤,蚯蚓運動著爬入土壤中。然后我向燒杯中慢慢注入水,不一會兒,蚯蚓爬出了土壤。我問學生:“這是為什么?”學生不太清楚,我又問他們:有沒有見過夏天雷陣雨后蚯蚓的活動?學生們說:“見過,都從土壤中爬出來了。”我說:“那和今天這個實驗結合起來,為什么?”學生后查閱資料得知:蚯蚓盡管喜歡潮濕環境,但它們從不選擇和棲息于被水淹沒的土壤中。若被水淹沒后,蚯蚓會馬上逃走,其逃不走的身體出現水腫狀,活力下降。
三、運動形式
我讓學生把蚯蚓放在一張白紙上,仔細觀察蚯蚓的運動,只見它的身體時而變得細長,時而變得短粗,呈波浪式向前蠕動。學生用耳朵貼近蚯蚓,仔細去聽,還能聽到沙沙聲。然后我讓學生把蚯蚓放在玻璃片上,發現蚯蚓一動也不動,趕它也不走。我讓學生在玻璃上鋪一張白紙,它又能爬行了。這是為什么呢?我讓學生用手去觸摸蚯蚓,學生感覺蚯蚓體表是毛糙的,我又叫他們拿放大鏡觀察一下,結果發現蚯蚓體表有許多毛。
通過實驗,學生終于知道了蚯蚓不能在光滑的玻璃上爬動的原因,原來蚯蚓是依靠環肌和縱肌的交替伸縮,以及體表剛毛的配合行動的。當蚯蚓前進時,身體后部的剛毛釘入土里,使后部不能移動,這時環肌收縮,縱肌舒張,身體就向前伸長;接著身體前部的剛毛釘入土里,使前部不能移動,這時,縱肌收縮,環肌舒張,后部身體就向前縮短。這樣一伸一縮,蚯蚓就前進了。
四、特有的靈敏度
我讓學生把蚯蚓放在解剖盤里,用玻璃棒分別輕輕觸動蚯蚓身體的前端、后端和中間部分,看蚯蚓如何運動。我又讓學生把浸過醋酸的棉球放在蚯蚓身體的前端附近,然后把另一棉球放在蚯蚓身體的后端附近,發現蚯蚓在中間爬來爬去,不愿意靠近。在這過程中看出蚯蚓的前端比較靈敏。我提醒學生:“以上的這些實驗說明了什么?”學生通過探究知道蚯蚓對刺激的反應靈敏而準確,且前端比較靈敏。
通過以上的探究活動,學生終于掌握了蚯蚓的生活習性,在親身體驗中學到了知識,培養了動手能力。
這就是我利用探究式教學對傳統生物課堂教學的一種嘗試。這種教學模式在目標、內容、形式和手段上是對注入式教學的根本否定和變革,但它并非是一種機械式的課堂教學模式,而是一種基本的教學思維模式。在《蚯蚓》的教學課中,我充分運用了談話法、討論法、情境教學法等各種具體的教學方法,使這種教學模式更加充實和豐滿,整個教學活動呈現出以學生的主體活動為主,以教師主導為輔的動態構成。