生物學科是一門與生產生活實際有著密切關系的自然科學,學生們在課堂上學到的很多生物學現象在日常生活中隨處可見。但是很多學生卻無法很好地解釋這些現象,即使能解釋,也僅限于將老師所講的知識背出來而已。要想讓學生真正理解所學的知識,并將其用于生產生活實際,就必須將理論與實驗有機地結合起來,很多生物學的現象以及生物的結構都必須結合實驗才能弄清楚。那么,如何才能將探究性實驗與生物教學有機地結合在一起?
首先,選擇探究目標時不要過分追求時髦,應該本著可行和實用的原則,根據教材中相關探究實驗內容、范圍和目的,結合本地教學資源的實際情況做出合理的取舍,確定研究目標。同時還要注意所探究的實驗的價值問題,即值得探究的實驗。有的實驗過于簡單,并不能引起深入的探究,就屬于沒有價值的實驗。從高中生的認知水平來說,他們所提出的問題主要是來自他們平時所觀察到的現象和已有的知識。因此,教師可以根據每次探究實驗的目的和要求,由學生提出不同的問題,然后從中選一個或幾個最有典型代表的問題來探究。該問題應該具有科學性、可探究性和趣味性。如在學習微生物時可提出“怎樣才能使我們的食品保存時間更長”,這樣的問題既有探究的價值,又有探究的內容,而且與教學內容緊密銜接,可以激發學生學習熱情和強烈的求知欲,使學生積極主動地進行探究實驗。
其次,設計科學的實驗方案,既要求實驗設計的合理性和嚴謹性,又要求實驗在現有條件下的可進行性。同時還要注意實驗的對照性原則、單一變量原則和重復性原則,這是成敗的關鍵,只有這樣結論才有說服力。同時在描述現象、得出結論時學生應該用準確的生物術語,將自己通過觀察所看到的現象,結合相關資料,通過小組討論,最后達成一致結論。如果結論不能很好地解釋問題,還可以進行再次探究。
再次,在進行探究性實驗之前,教師一定要深入鉆研新課程標準和教材,明確教學目的和任務,了解自己所教的學生,從實際出發,正確引導學生質疑問題及撰寫探究提綱,精心設計實驗過程,制定合理的計劃。制定計劃包括:確定合適實驗的時間;安排學生分別準備實驗材料和必要的實驗器具;要求全體學生都參加并制定實驗裝置;明確分工任務,調查和收集相關材料,最后實施實驗。
教師在探究性實驗中的作用主要體現在:依據教材中知識的內容確定并提出可行的探究性實驗目標,并組織學生協作分組,讓學生積極進行探究性實驗、思考,逐步做到從感性認識到理性認識,再指導學生進行實踐,從本質上完成相關知識的創造過程,使學生在探索中感受到樂趣和知識的魅力。雖然學生是占據主體地位,但也并不是說教師對學生的實驗過程完全放手不管。在學生探究的全過程中,包括實驗的設計、操作、結果分析等多個環節中,教師應該根據實際情況確定合理的評價體系。該評價體系應該包括以下幾個方面的內容:探究性實驗的過程及成果的質量評價;學生的自我評價,學生完成實驗后,讓學生對自己的實驗過程及結果,按好、中、差來評定;學生參與程度的評價。該評價要著重體現學生分析問題、解決問題的能力,評價要堅持全面化、彈性化的原則。
高中階段的學生進行的探究活動并不是去發現人類未知的奧秘,他們進行探究的目的是為了更好地獲取知識,在很大程度上是一個領悟的過程。教師可以和學生一起充分利用教材、課外資料、多媒體信息以及學生生活中常見和熟悉的的環境、實驗用儀器、多媒體材料等,尤其是活的生物體、標本、模型等實物材料在探究性實驗中所發揮的作用是不可替代的,這樣的材料才能有效激發學生的探究欲望。在探究性實驗中,單獨依靠實驗室所提供的材料是遠遠不夠的,很多探究性實驗的材料要靠教師和學生通過多方面途徑進行收集。
在進行探究活動時,可以讓學生獨立進行探究活動,使每位同學都能積極主動地投入到科學的探究性實驗中來;也可以小組共同協作的方式進行探究活動。小組共同協作的方式進行探究活動是培養集體合作精神、提高探究性實驗成功率的主要手段,它可以使學生在共同協作的過程中掌握探究的方法、親身體驗探究的過程。
最后,在觀察實驗現象時,不同的學生因觀察的角度不同、生活經驗的差異、興趣的不同,對所觀察對象的認識不同,再加上想象和思考水平的不同,導致探究性實驗活動出現的結果不同,教師在整個過程中更多地起著把握方向、指點迷津的作用,這樣才能使不同的學生獲得提高。學生對實驗現象有了一定的認識以后,需要在教師的指導下進行整理和歸納,將零散的知識串聯起來,使學生有條理、有層次、有系統地掌握知識規律并感受到自己經過探索,獲取知識的愉快。
通過學生的親身體驗,既培養了學生合作探究的學習意識,又提高了學生的生物科學素養和學習生物的興趣,調動了學生學習的積極性和主動性,充分發揮了學生的主體作用,也提高了課堂教學效率。
(責任編輯付淑霞)