科學探究是人類揭開自然奧秘、獲取知識的重要途徑,也是重要的教學方式之一,是當前生物學教學內容和教學方式的變革趨勢,它充分體現了新課程標準先進的教育教學理念。蘇霍姆林斯基曾說:“人的心靈深處,都有一種根深蒂固的需求,這就是希望自己是一個發現者、研究者、探索者。”注重生物科學探究教學,對培養學生科學的探究能力、實事求是的科學態度以及敢于創新的探索精神有重要的作用。下面結合本人的教學談一談科學探究的實施策略。
1.科學探究活動生活化,激發學生的探究興趣
興趣是最好的老師。因此,科學探究活動一定要抓住學生感興趣的問題展開,只有這樣才能打破學生對科學探究活動的神秘感,才能改變學生認為“科學探究是科學家的事情”這一認識。
一是要選取貼近生活的生命現象作為探究內容。比如調查班級(年級)學生有耳垂、無耳垂的情況,單眼皮和雙眼皮的情況等,根據調查數據,學生會發現無耳垂和雙眼皮的學生數較少,結合課本內容、查閱相關資料,學生會逐步理解、掌握基因顯隱性的相關知識,也能解決“為什么父母是雙眼皮,而自己是單眼皮”的困惑。像“探究食物的保鮮方法”“探究螞蟻的覓食行為”“探究魚鰭在游泳中的作用”“比較不同水果蔬菜中維生素C的含量”等,都是學生感興趣的生命現象。二是要選取與生物學有關的社會熱點問題作為探究內容。比如“探究酸雨對種子萌發的影響”“探究酸雨對建筑物的影響”“探究轉基因生物對生物界的影響”“調查、探究晚婚晚育的意義”“探究克隆的利與弊”等。通過這些學生感興趣活動的探究,培養學生主動探究生物學問題的意識。
2.發揮學生的積極主動性,教師善于做“積極的旁觀者”
科學探究過程包括:提出問題,作出假設,制訂計劃與設計實驗,實施實驗,收集、分析數據得出結論,交流與合作。在整個探究過程中學生是科學探究的主體,教師要適時指導和點撥,做“積極的旁觀者”。
在科學探究過程中,提出問題、制訂計劃與設計實驗、交流與合作是科學探究的薄弱環節。教師要引導學生在對日常生活、自然現象或實驗現象的觀察中提出一些問題,要對提出的問題是否合理、是否有探究價值進行把關,讓學生學會評價問題。愛因斯坦說:“提出問題比解決問題更重要。”換言之,發現問題和提出問題是極具創造性的過程,對實現發展學生的創造力這一目標有著不可替代的作用。制訂計劃與設計實驗是從操作的角度把研究的猜想與假設具體化、程序化,是科學探究過程中重要的環節。教師要積極配合學生制訂出有效的、切實可行的探究計劃,對學生提出的不可行的方案要給予更多的鼓勵,不要簡單否定。比如在探究魚鰭的作用時,有的學生提出用把背鰭割去的辦法進行對比實驗,教師在肯定方案的同時從關愛小動物、操作場面太血腥等倫理方面說服學生不要采用此方案。在科學探究的過程中還要引導學生注意對照實驗的設計以及實驗變量控制的唯一性。
3.加強科學方法訓練,培養學生的科學探究能力
科學探究活動需要用到觀察、實驗、調查、統計分析、比較歸納、收集資料等方法,這些科學方法的內容及應用貫穿整個初中生物教材,對它們必須認真理解、應用,因為這直接關系到探究活動是否能順利進行,因此要保證科學探究的科學高效,必須加強科學方法的訓練。可以從以下幾方面著手:一是剖析、體會科學家的探究過程,滲透科學方法教育。比如介紹巴斯德對“肉湯在空氣中放久了會變質”這一司空見慣的現象是如何提出問題、尋找證據和解決問題的,體會科學家不斷深化對問題認識的科學探究過程。二是開展專題專項訓練,進行科學方法演練。比如對螞蟻覓食行為進行觀察,對鼠婦的生活環境進行觀察,對校園一塊草地進行觀察,培養學生的觀察能力;對學生進行顯微鏡使用進行專題培訓,提高顯微實驗觀察能力;利用網絡尋找所需資料,培養獲取信息的能力。三是結合科學探究的實例,體會科學方法的綜合運用。比如“探究種子萌發的條件”就綜合運用了觀察法、分析討論法、實驗變量控制法、比較法、數據統計等多種方法。
4.注重探究過程,培養學生的創新能力
創新精神和創新能力的培養要從小抓起,初中是重要階段,而科學探究活動是重要途徑之一。
首先,應該注意探究活動的循序漸進。學生的探究活動需要經過模仿、練習、部分獨立設計到獨立設計階段,最初可以讓學生依據現成的探究方案進行,然后可以讓學生針對給出的探究課題,自主設計探究方案,完成探究活動,最后可以讓學生根據教學內容和生產生活實際,自己確定探究課題,自主設計,自主實施探究。
其次,抓實學生的科學探究過程。德國教育家布列欽卡指出,教育不只是一種“產品概念”,更是一種“過程概念”,教育“是一種影響,是一種傳遞人類文化財富的過程,是一種引導的經過或過程,是一種形成的過程”。因此,科學探究必須注重學生探究的過程。通過探究活動,學生體驗了科學探究的全過程,從提出問題、作出假設、制訂計劃、實施計劃、得出結論、討論交流等,學生都親自參與,在過程中學生才能得到真正的鍛煉和提高。即使沒有明確的結論, 只要學生認真經歷了這一探究過程,也會有很好的收獲。當然,強調探究過程并不意味著探究過程的模式化,科學探究的要素,并不是固定不變的,也沒有固定的先后順序,不必強求探究過程的完整性。通過循序漸進的探究活動和扎實有效的探究過程,學生的創新精神和創新能力一定會不斷地得到提高。
(作者單位:泗洪縣第四中學,江蘇 泗洪,223900)