生物學是一門自然科學,也是一門實驗科學,它的發展和研究是與科學實驗密不可分的。高中生物新教材中就結合了大量生物發展史上的實驗探索內容,并且增添了大量的演示實驗和學生實驗,使實驗教學在整個生物學教學中占有極其重要的地位,使在生物課堂教學中較少采用的實驗導入法具有了實踐的可能。
1.實驗導入的基本結構
1.1創設實驗情境,激發學生學習興趣
為使師生教與學同步,以期學生迅速進入主動學習狀態,教師應盡可能為學生提供一些新穎、奇特、多變的實驗現象,并配合生動的描述及各種對比鮮明的教學媒體的運用,能夠很好地喚起學生的有意注意,激發學生的直覺興趣。增強趣味性的途徑主要有兩條:一是選擇趣味性強的實驗;二是巧妙設計實驗教學程序,運用語言的藝術魅力,激其情又引其疑。
1.2激發認知沖突
當新奇生動的實驗現象出乎學生的認知范圍時,好奇的心理會驅使他們積極地思索,但不一定就能趨向于教學目標,也不一定會產生劇烈的認知沖突。這就需要教師精心地引導和組織,及時地抓住學生閃現出來的認知矛盾,激起思維沖突的火花,使學生產生解決問題的渴望,但又感到僅用自己現有的知識無法解決問題的心理矛盾。這可以說是決定導入階段成敗最關鍵的一環,特別是針對那些學生存在頑固的錯誤思維定勢的課題,就顯得尤為重要。
2.實驗導入的主要方法
2.1“暗箱”導入法
所謂“暗箱”是指內部結構和機制不清楚的系統,可以通過輸入某種信息,從獲得的輸出信息中推斷該系統的可能結構模式和機制。
在講述“新陳代謝與酶”這節內容前,可先用相關實驗來向學生揭示酶的特性。先演示“酶的高效性”實驗,將等量的新鮮肝臟研磨液和氯化鐵溶液同時分別放入兩個裝有H2O2溶液的試管,放肝臟研磨液的試管氣泡蜂擁而出,而放銹鐵釘的試管反應不是很強烈,只產生少量氣泡。為進一步驗證,再用帶火星的木條放入兩試管,木條只有在放肝臟研磨液的試管能夠復燃。
從這一現象引導學生思考,得出豬肝中含有某種高效催化劑的結論。再用煮熟的豬肝重做該實驗,結果無現象,又在強酸和強堿環境條件下做這一實驗,也無此現象。通過這系列實驗現象,學生一般都能推導出這一事物的本質可能是蛋白質。在此基礎上,再去學習酶的本質和特性也就水到渠成了。
2.2實驗故事導入法
在生物學發展歷程中,發生過許許多多有趣的事件,進行過無數有意義的經典實驗,如果用這些素材來導入新課,并輔之以模擬實驗或多媒體課件模擬演示,會創設出非?;钴S的學習氣氛。
2.3實驗聯系實際導入法
學習動機是直接推動學生學習的內部動力,而動機的產生卻來自需要,借助實驗聯系實際導入新課,對教學往往能起到推波助瀾的作用。生物學作為一門與日常生活聯系緊密的實驗科學,在這方面具有一些得天獨厚的優勢,有何道理不加以利用呢!
在講述滲透吸水這一知識點時,我在課前準備了兩個大小相似的馬鈴薯,作為實驗材料。并由學生在馬鈴薯上挖了兩個大小相同的洞,分別注入等量的清水和30%蔗糖溶液,標記初始液面高度。然后在課堂教學中,由參與實驗的同學先介紹操作過程,并展示實驗結果(放清水的液面下降,放蔗糖的則液面上升)。再聯系日常生活中,蔬菜浸在水中重量就會增加,而腌制咸菜時,出現大量水分等現象。使學生建立一個植物細胞在高濃度溶液中失水,在低濃度溶液中吸水的基本印象。然后再進一步通過半透膜滲透作用實驗來揭示滲透吸水的實質。
作為一種全新的生物課堂教學導入法,實驗導入有著諸多優越性。而高中生物新教材中適合采用實驗導入新課的內容也確實不少。在真正的課堂教學實踐中,應當根據不同教學情況和學生實際,恰當地設計、靈活地運用,以期取得教育教學的最佳效果。
作者單位:河北省灤縣第八中學