利用社團拓展實驗提高初中生生物素養

【摘要】利用生物興趣小組的平臺，學生通過對一系列實驗的操作養成良好的科學探究習慣，在發現問題解決問題的過程中培養創新精神。社團興趣實驗的有效開展能促進生物課堂的教學，鍛煉學生的動手能力，培養科學興趣，鞏固課堂知識。

【關鍵詞】社團實踐活動 創新 科學探究

實驗教學向來是科學課堂教學的核心和靈魂。現在很多學校對實驗越來越重視，但由于課時的有限性和教學的需要，學生的課堂實驗特別是生物實驗其實都處于教師的預設狀態，甚至實驗誤差也被教師盡可能地降到最低，為知識教學贏得更多的時間。實驗開展的形式不是教師演示就是學生重復教師演示的實驗，即便實驗過程中有生成性資源或者學生有生成性思維，眾多教師也會選擇“課后討論”來一筆帶過。而與之相對的是現在的學生很少有時間有機會觀察生活細節，有學生不知道花生長在泥土里，不知道蠶豆有豆莢。不接觸生活又缺乏有效的科學實踐，這樣的課堂教學是單一無靠的，實驗教學也難免流于依樣畫葫蘆的形式。缺乏實踐的科學知識呈現倒三角的知識結構，學生的理論知識缺少實踐基礎，掌握的知識很容易遺忘，往往是考試結束就忘記。生物興趣小組開展的實踐活動是對科學生物教學的有效補充和促進，它符合新課標的教學理念，使課堂的理論知識有了充足的知識旁系做輔助，使課堂實踐活動和知識的建構有了扎實的基礎。

我們通過歸類，逐一展開一系列的實踐活動以探討這一類型的實踐對學生生物素養的促進作用。

一、微生物系列拓展實驗

學情分析：教師在七年級的課程教學中發現，學生對微生物的知識缺乏直觀的感受：不知道導致肉類變質的是細菌，很多同學認為是霉菌。菌落的概念也只是課堂上圖片的描述，學生缺少生活經驗接觸，更鮮有動手實踐觀察微生物的機會。

1.理論拓展教學。理論教學主要以圖片配少量文字的形式展現。教師結合當下的“出血性大腸桿菌”“肉毒素美容”“非典、禽流感”等社會事件讓學生充分發表自己的見解，小組同學自由討論，思維活躍，氣氛熱烈。

2.實踐活動。

活動一：細菌、霉菌臨時裝片的制作，觀察細菌裝片制作：制作細菌涂片→亞甲基藍染色→觀察霉菌裝片制作：挑取少量菌絲置于乳酸石炭酸棉藍染色液中，蓋上蓋玻片觀察

活動二：觀察富營養污染水體中藻類等生物

取小河水，置于若干水槽中，分別放入不同量的化肥以模擬不同程度的富營養污染，放置一周后在載玻片上取混濁程度最高的液體一滴，蓋上蓋玻片觀察。

3.活動收獲。

（1）對學生實驗設計能力的促進。在培養細菌的實驗材料篩選中，學生根據課堂教學中涉及的細菌導致米飯、肉變質的知識，最先采用的是米飯和肉塊。但是在實驗時，小組成員發現米飯“培養基”顆粒太小，肉塊“培養基”表面不平整，菌落難以挑取。經過學生自行討論，最后確定用土豆煮熟切片和果凍培養細菌，取得了較好的實驗效果。在觀察霉菌的實驗中，由于一般初中學校不可能有乳酸石炭酸棉藍染色液，小組成員自行討論用稀鹽水、清水、酒精等實驗室常見液體代替觀察，結果顯示短時間內這些液體做基礎液沒有明顯影響霉菌的形態特征。因霉菌有明顯肉眼可見的菌絲體，在低倍顯微鏡下就能非常清晰地觀察到菌絲體、孢子等結構，小組成員第一次清楚地看到了霉菌的真實面貌，興致非常高。在模擬富營養污染水體時，剛開始由于沒有控制化肥的用量，水體也選擇了自來水，導致實驗一度無法進行。學生通過小組研究討論，用河水并且設置化肥的濃度梯度，很好地模擬了富營養化的水體。實驗結束后，同學們更是進一步改進方案：因河水中有生物的作用，如果在水槽中放入少量水草、小魚等生物，實驗的結果會更具有代表性。隨著實驗的進行，學生的思維也在不斷地活躍，他們在發現問題解決問題的過程中獲得了學習科學的興趣。

（2）對學生健康生活理念的培養。在培養細菌的過程中，一位學生發現市售的果凍放置幾天仍然完好，沒有絲毫變質的跡象，進一步思考，大家一致認為其防腐劑含量比較高或者營養成分比較低，因此不適合經常食用。由于實驗材料是同學們在家準備的，帶到學校就有不少同學圍觀，這使得更多的同學都意識到果凍不能經常食用，起到了良好的教育效果。而沒有任何防腐劑的土豆幾乎都長出了細菌的菌落。基本上每塊土豆上都可以找到5-7個不同顏色或形狀的菌落。肉片的表面也出現了滑膩狀的白點，經取樣在顯微鏡下固定、染色、觀察，發現標本在鏡下呈現出大小均勻的顆粒狀，初步確定是細菌菌落。

（3）對課堂教學的促進。同學們發現不同的細菌呈現出不同的菌落特征。在活動過程中，學生自己一一解決了高倍鏡下視野較暗，如何尋找合適的視野，如何辨認是雜質或氣泡，裝片標本太多、厚度太大對觀察的影響等等問題。顯微鏡的知識也在愉快的觀察和解決問題的過程中一一落實。

二、植物拓展系列實踐活動

1.理論拓展學習。介紹世界上的神奇的植物。

2.實踐活動。

活動一：認識校園常見植物

同學們知道除了“桂花、郁金香”以外，也有“火棘、十大功勞”這樣的名稱。

活動二：被子植物莖、葉橫切面結構觀察

過程簡介：載玻片中央滴有清水→制作枝條和葉子橫切片→清水中展開→蓋上蓋玻片觀察。

活動三：觀察成熟植物細胞的質壁分離和質壁分離復原

過程簡介：制作洋蔥表皮細胞裝片→蓋玻片一側滴加蔗糖溶液，另一側吸水紙吸→觀察質壁分離→蓋玻片一側滴加清水，另一側吸水紙吸→觀察質壁分離復原。

活動四：自制植物酸堿指示劑

過程簡介：花或葉研碎→酒精適量放入研缽→繼續研磨→紗布過濾，取濾液→分別滴加到酸堿溶液中，觀察并記錄顏色變化。

3.活動收獲。

（1）實驗創新意識、科學興趣的培養。在制作植物莖葉的橫切面臨時裝片時，我們發現用雙刀片切取單層細胞橫切片不是非常可行，我們改進方案，用單刀片徒手切割，雖然難度較大，但相對也容易得到單層細胞的橫切標本。實驗操作中，得到完整的莖、葉切片難度非常大，即便完整也會部分區域較厚，難以完整地呈現整個結構，它們有的缺少了表皮，有的缺少了木質部，有的缺少髓，即便局部成功的裝片，也引得同學們互相觀看。在這樣的集體活動氛圍中，植物莖的知識在學生的腦海中深深扎根了。每一個實驗都有意外收獲，有的同學發現了植物莖上面的細毛，有的同學發現葉脈的橫切其實跟莖的橫切非常相似，使他們從微觀的角度理解了植物的莖輸送物質的本質和過程。在認校園植物的過程中，同學們對從未聽說的植物表現出了濃厚的興趣。社團成員與其他同學在課后交流植物的名稱，科學知識融入了學生的生活，在為孩子們增添生活樂趣的同時也很好地普及了科學知識。

（2）對課堂教學的促進。質壁分離實驗包含了重要的細胞學知識：當外界溶液濃度高于細胞液濃度時，細胞失水，外界溶液濃度低于細胞葉濃度時，細胞吸水。失水的細胞器主要是液泡。剛開始實驗時，我們使用食鹽溶液使細胞失水，但效果不明顯。同學們根據溶解度的知識換用室溫下飽和的蔗糖溶液實驗，實驗效果大大提升。本實驗不但鞏固了課堂上學過的“相同溫度下，不同物質的溶解能力是不同的”這一知識，也很好地再現了“外界溶液濃度較大時細胞失水，外界溶液濃度較小時細胞吸水”這一知識情境，更有利于學生直觀的理解。

每一項實驗的開展、思考、改進、反思，每一個完整的過程帶給學生的感受是課堂實驗所無法企及的。這種形式雖然不能普及到每一個學生，但是對于班級中實驗能力較差，科普知識較少，學科興趣不濃的同學來說，這樣的方式能更好地幫助他們走進科學。

參考文獻：

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[2]王耀村等.創意科學實驗（初中版）[M].浙江教育出版社. 2012（04）.