生物是一門以實驗為基礎的學科。實驗教學可以激發學生學習生物的興趣,幫助學生形成生物概念,獲得生物知識和實驗技能,培養觀察能力和實驗能力,還有助于培養實事求是、嚴肅認真的科學態度和科學的學習方法。因此,加強實驗教學是提高生物教學質量的一個重要方面。
一、生物實驗:生物有效教學的重要資源
1.學生學好生物的基礎:實驗能激發起學生對學習生物的濃厚興趣
學習興趣是學習動力的重要心理成分,它是推動學生去探求知識并帶有情緒體驗色彩的意向。生物實驗中豐富多彩的實驗現象,能極大地激發起學生的好奇心,利用學生的這種心理引導他們去觀察、分析實驗現象,從而揭示事物的本質,達到對學習對象的本質和規律的認識,隨著這種情緒體驗的深化,產生進一步學習的需要,培養學生的毅力,這是學生學好生物的前提和基礎。從我十余年來的工作中可以看到,很大一部分學生因為喜歡生物實驗而喜歡學習生物。
學生求知的心理素質只是一種潛在的學習動機。首先必須通過培養學習興趣,才能使這種潛在動機指向特定的方向,而在逐步獲得新知識和發展興趣的互為因果的過程中得到激發。由于作為學科基礎的生物實驗是創設生動學習情境的有效手段,所以常能通過實驗教學來激發學習動機。
2.提高生物教學質量的關鍵:實驗有助于培養學生的觀察能力和思維能力
從心理學的角度看,能力是使活動的任務得以順利完成的心理特征。能力是同活動密切聯系著的,離開了活動,能力既不能形成也無從表現。在生物實驗教學的活動中,實驗、觀察和思維三者始終是聯系在一起的。觀察離不開思維,而以實驗觀察獲得的感性認識材料為基礎來實現從認識上的飛躍,以達到理性認識的目的,就更離不開思維活動。因此可以說,實驗觀察是進行思維的條件,實驗觀察有利于思維能力的培養,而培養思維能力是培養學生諸多能力的核心,是提高生物教學質量的關鍵。
青少年的思維活動是有其內在規律的。一般來說是從具體的形象思維到經驗型的抽象思維,過渡到理論型的推理思維,最后發展為辯證思維。遵循這一規律,在生物實驗教學中可以采取附圖所示的圖示法:
附圖:實驗教學示意圖
根據附圖圖示,可以在教學中充分依據教村體系,利用演示實驗,學生分組實驗及增補實驗,借助對實驗現象的分析,培養學生分析、綜合、歸納、演繹、抽象概括的思維方法。
3.培養學生嚴謹的學習態度:實驗有助于培養學生嚴謹的科學態度和進行科學方法的訓練
在實驗教學中進行科學態度教育,可以使學生明確實驗目的,了解實驗儀器和裝置的使用方法,以及實驗材料的培養和選擇,解決實驗的方法、步驟和注意事項,能夠解釋實驗的原理和實驗的結果等。
二、深挖資源:提高生物教學有效性
1.學生明確的認識:發揮實驗在概念教學中的作用
在明確的感性認識的基礎上,才能“從學生的直觀到抽象的思維”由感性認識到理性認識,由表象深入本質,從而達到對概念的理解。
概念教學不像生物實驗那樣直觀形象,學生往往感到枯燥乏味,難以接受。人的認識總是從感知具體的物質和形象開始,從運用獲得的知識開始,經過從已知到未知,由表及里,由感性認識到理性認識的過程,去把握有關的理論概括形成概念。因此,充分運用生物實驗和其他直觀教具,可以為學生打開認識深化的門徑。
2.理論的理解和運用:發揮實驗在生物基本原理和規律教學中的理解
基本原理和規律是較基本概念更為復雜的高層次的知識,一般是在生物現象和事實的基礎上,運用科學方法論,經過分析、綜合、抽象和概括獲得的關于事物本質的原理、規律的結論。
如在“光合作用”一節中,組織學生探索“綠葉在光下制造淀粉”實驗,分析實驗過程中將葉進行暗處理的原因和運用對比手段的目的,指導學生探索實驗設計的思維方法。由實驗推導光合作用的產物、條件和原料,讓學生學會探索生物學原理規律的方法。把實驗過程變成“模擬科研過程”,學生動起手來既感新鮮,又頗有成就感。
發揮實驗在提高生物教學中的作用,必須做到實驗與教法相結合。為了更好地發揮實驗的作用,僅僅做幾個實驗是不夠的。實驗的鮮明、生動的現象,使學生興奮甚至贊嘆,繼之出現了“這是怎么回事”的心理要求,于是猜想、思索……就是說,學生的心理活動是處在觀察→興奮→疑問→思維的積極狀態,“注意”和“思維”達到了高度活躍和集中。教師應該充分理解“機會只有對意義的思想才有意義”這句名言,抓住這個有利時機,發揮主導作用,啟發、誘導學生分析、推理、判斷,把感性認識上升為概念和理論。也就是把著眼點放在培養學生思維能力上。抓住了這個機會,不等于有效地利用了這個機會。因此,教師需根據教學目的,選擇適宜的實驗內容,精心設計一套由表及里、由淺入深的能夠揭示事物本質的思考題,這些思考題要難易適當并富有啟發性。在此基礎上,師生雙方富有感情交流的協調活動,一定能把學生的積極性推向更高潮,達到教師主導作用和學生主體作用的最佳結合。
總之,實驗是手段,其目的是通過實驗引其趣、激其疑、導其思、解其惑,這樣才能起到培養學生能力,達到提高教學質量的目的。
(作者單位:江蘇省海門中等專業學校)