觀察能力表現在生物學科上就是要善于觀察生物體和生命現象的細微變化和本質特征。生命科學是一門實驗性很強的學科,如何在生物教學中培養學生的觀察能力也就顯得至關重要。其培養途徑主要是通過生物實驗來實現的。初中生物實驗包括觀察能力、實驗操作能力、分析實驗現象能力、實驗設計能力、綜合應用能力。而觀察能力的培養是上述諸項能力中的最基本的能力培養,也是使學生從形象思維逐步過渡到抽象思維的重要階段.筆者從這幾年來在實驗教學中所發現的問題,就如何在中學實驗教學中培養學生的觀察能力談一談自己的做法和體會。
一、觀察的含義
在實驗教材中講到,觀察是科學探究的一種基本方法??茖W觀察不同于一般的觀察,要有明確的目的;觀察時要全面、細致和實事求是,并及時記錄下來;對于需要較長時間的觀察,要有計劃,有耐心,觀察時要積極思考,多問幾個為什么。在觀察的基礎上,還需要同別人交流看法,進行討論。生物學觀察是一種精細的觀察,如觀察細胞的顯微結構、光對鼠婦生活的影響、草履蟲活體的生理活動,需要觀察者要有較好的準確性和敏銳性。但學生在觀察細胞結構時,往往出現看到了氣泡就以為是細胞,或看到了細胞就得意忘形,不再進一步地觀察。觀察能力不是單一的知覺能力,而是一種多因素的智力結構,生物體和生命現象是復雜的,觀察中應勤于思考,在知覺的基礎上進行分析綜合。許多學生常常把觀察與思維割裂開來,不善于明辨主次是非。例如,在觀察血細胞時,在顯微鏡下看到了紅細胞就完了,對白細胞及細胞的特征不再進一步地觀察、思考。
二、圍繞實驗目標,培養學生觀察的定向性
在觀察時,必須對觀察者預先提出一定的目的或任務,擬定一定的計劃,按計劃仔細地觀察,提出問題,尋求某種答案,這樣才能保證注意力集中在所要觀察的事物中。例如:觀察洋蔥表皮細胞的實驗,實驗目的是要求學生在觀察中認識細胞壁、細胞質、細胞核和液泡。觀察前教師應強調細胞膜緊貼在細胞壁內壁上不易辨認,有些細胞核也不太清楚,要調好光圈,光線強弱要控制適當。使學生按照老師提出的目的要求去觀察。觀察的結果好壞,可由教師檢查,檢查方法可采取教師提問學生回答,也可讓學生繪制觀察的標本圖示,這樣一定能達到觀察的目的。
三、培養學生科學的觀察方法和求實態度觀察能力的提高,有賴于正確的觀察程序和方法,教會學生用正確的方法進行觀察,對培養學生觀察力是很必要的
1. 整體觀察后局部觀察
教師要指導學生全面進行觀察,抓住事物的各個方面及其發展變化的全過程,這樣才能達到認識事物的目的。例如:觀察根毛和根尖的結構,先用肉眼觀察認識根的形態,掌握直根系、須根系、主根和側根的形態特征,進而用放大鏡、顯微鏡觀察根毛的位置,根尖的結構,認識和掌握根冠、生長點、伸長區及根毛區的細胞結構特點。局部觀察即細微觀察,要求學生在觀察過程中抓住事物最本質的屬性,捕捉它們之間的細微差異,從而發現事物各個側面的特點。例如:在組織學生觀察花的形態和解剖花的結構實驗中,首先觀察水稻花與桃花的形態,我們向學生提示這樣一個問題:為什么桃花盛開的時候會招引許多蜜蜂前來傳粉?為什么水稻花盛開的時候卻很少見到蜜蜂及其他昆蟲前來傳粉?從而使學生認識和掌握風媒花與蟲媒花的形態特征上的區別。緊接著老師指導學生進行兩種類型花的解剖,仔細觀察桃花子房基部的突起結構桃花的蜜腺,弄清花蜜產生的原因。而觀察水稻花結構時卻沒有這種蜜腺結構,使學生弄清蟲媒花與風媒花的結構差異。通過解剖觀察使學生認識了兩種不同類型的花在本質屬性方面的區別。
2. 運用對比的方法培養學生觀察的敏銳性
觀察實驗能培養學生的能力,但是由于觀察只能起到接受信息的作用,人腦接受到的各種信息中,既有本質的信息,也有大量非本質的信息,必須對它們進行篩選加工,抽取其本質的部分,這就要求觀察者具有敏銳的觀察力,這種敏銳的觀察力,學生不是一開始就具備的,需要我們運用多種方法加以培養鍛煉。例如在觀察單子葉植物的種子和雙子葉植物的種子的結構時,我首先讓學生注意兩種植物種子的子葉的數目,有沒胚乳,果皮和種皮等。這樣,通過對比觀察,學生對兩種植物的種子有了深刻的印象,對各自的特征就容易掌握了。
3. 通過連續觀察,培養學生的動態觀察能力
為了保證觀察的結果可靠性,觀察的次數要多,否則就難以區分偶然發生和一貫現象,也就是巴甫洛夫所說的“觀察、觀察、再觀察”,他深刻地揭示了觀察的嚴肅性和科學性。例如:觀察脊髓的反射實驗,實驗目的是驗證脊髓具有反射的功能,屬于低級反射中樞。該實驗效果的好壞取決于腦的切除是否干凈,因此,必須通過反復多次的觀察。在實驗中首先讓學生把去腦的蛙進行翻身反射試驗,這樣來確定腦是否直接反射,當然這種實驗要反復進行觀察才能收到良好的效果。在驗證脊髓具有反射功能時,也應該重復使用不同濃度硫酸來進行刺激,反復進行觀察,最后使學生認識在適宜的條件刺激下,脊髓能完成低級的反射功能。在長期的實驗教學中我深深體會到:只有指導學生反復的觀察,才能認識事物的本質屬性。
實驗室中做實驗能培養學生敏銳的觀察能力,但學生學習的課堂決不單純是實驗室。所以常常讓學生把實驗現象與日常生活中積累的感性認識進行比較,引導他們從日常生活中常見的現象中探索事物的本質。例如應用水培法研究缺少礦質元素對植物體的影響這一實驗時,讓學生進行課外實驗,實驗所需藥品,通過開放實驗室滿足學生需要。由于植物的生理癥狀是逐漸產生的,為此實驗需要延續一個多月,在此過程中要求學生每天做好觀察記錄。課內讓參加實踐的同學介紹實驗整個過程。老師強調學生對各幼苗大小、葉形、葉色、葉片數目、根系大小等進行觀察比較。通過此實驗鍛煉了學生對科學研究工作的耐心和觀察能力,同時也深深地懂得植物在生長過程中需要各種元素。這樣,學生的視野得到拓寬,為今后能敏銳、細致、深入地觀察周圍一切事物,打下了一個良好的基礎
觀察能力的培養非短時間就能奏效,它貫穿于生物實驗教學的全過程,需要我們從教學思想、教學理念上不斷實踐、探索、創新,才能取得成效,就能夠為我們的生物實驗教學作出巨大的貢獻。