田靖安
摘 要:開展生物探究性實驗能提升學生的探索未知能力和交流合作能力,能培養學生的自主學習意識和創新精神。就中學生物探究性實驗的開展對學生能力的提升進行了一定的教學實踐研究。
關鍵詞:中學生物;探究性實驗;能力;提升;教學實踐
探究性實驗作為一種新興的實驗方式,比傳統的實驗方式更能調動學生的參與熱情和動腦意識,更能激發學生對新知識的自我學習和構建完善,更能培養學生的探究意識和創新能力。筆者經過長期的教學實踐,就生物探究性實驗對中學生能力的提升作用淺析如下:
一、緊貼教材,聯系生活實際提問、假設和檢驗,培養學生勇于質疑和探索未知的能力
傳統的生物實驗是安排好了的實驗,教材或實驗冊上已經為學生列出了實驗的目的要求、材料用具和方法步驟,學生只需認真閱讀或聽教師講解即可了解實驗的具體做法,做實驗時可以按照教材或實驗冊上寫好的方法和步驟按部就班地“照方抓藥”,不需要學生去動腦思考和設計實驗方案,是簡單的重復和驗證別人發現、體驗的過程。
生物探究性實驗則需要學生認真閱讀生物教材,仔細觀察并聯系現實生活,通過細心的觀察和比較,從教材和日常生活中發現并提出自己感興趣或想探究的問題,根據生活經驗和常識,作出假設,通過問題設計實驗的方案(實驗計劃),按照所設計的實驗計劃進行探究。不同的問題需要我們根據生活經驗和常識分別做出不同的假設。假設的正確性要通過實踐(實驗)來檢驗。對于不同的假設,需要設計不同的實驗方案進行實驗驗證,這就需要學生積極動腦,對未知進行大膽質疑、小心探索求證。
二、靈活應對意料之外的情況,凸顯應變能力
探究實驗的實施計劃過程并不是簡單的根據設計好的實驗方案進行實驗,因為在具體的實施過程中預先設計好的情況可能會發生變化,這就要求教師合理引導,學生能根據情況的變化合理地調整或修改自己的探究計劃,這也能鍛煉學生的隨機應變能力。教師根據問題加以有效的引導,充分發揮學生群體的主觀能動性,充分調動學生的創造性進行思考、討論,并最終尋找出圓滿解決探究中遇到問題的方案。
三、對不成功或現象不明顯的實驗認真分析總結,形成縝密的邏輯思維能力
在具體的探究實踐過程中,并不是每個小組的每一次探究都能看到明顯的實驗現象,也不是每一個探究都能獲得成功。“失敗乃成功之母”,科學史上,曾經有偉大的發現或發明誕生于對失敗實驗的認真分析,追根溯源而有偉大發現的先例。當有的小組觀察到的實驗現象或獲得的實驗數據與預期不同或與其他大多數學生的有差異時,教師應該鼓勵該小組學生進行反思,重新認真反思材料的選擇是否恰當,所做出的假設是否合理,制訂的探究計劃是否完整、嚴密,探究的操作是否正確規范,觀察到的現象或記錄的數據是否有錯漏等,通過仔細反思,篩查整個探究的每一個步驟,從中尋找出實驗失敗的根源,在時間允許的情況下改正不足之處,重新進行探究實驗。學生通過認真地逐一反思具體的探究操作步驟,學會對失敗的探究實驗進行思考和推理,找出導致實驗失敗的原因,改進后重新進行探究。這不僅使學生對該探究有了一個深入的理解,而且還能訓練學生的分析、推理等邏輯思維。
四、對實驗進行合理的改進和革新,彰顯創新能力
在具體的探究實踐過程中,我們總能發現我們探究計劃設計的缺陷和不足。針對這些不足之處,我們要認真進行反思,從中發現需要改進和創新的地方,發揮師生的主觀能動性,找到合理可行的解決方法。在具體的探究實踐過程中,學生集思廣益、踴躍參與、樂于動手,提出了有價值而可行的改進或創新方案,收到了較好的教學效果。
五、自主學習,體現學生勤于動腦、自我建構和完善知識的能力
建構主義學習理論認為學習的過程不是學習者被動地接受知識,而是積極地建構知識的過程。生物探究性實驗就是學生主動學習、親身體驗的一種良好方式。在中學生物實驗教學中進行探究性實踐,倡導的是一種教師為輔、學生為主的自主學習方式,教師摒棄傳統的實驗教學方式,把學習的主動權真正地還給學生,讓他們有更多的時間體會和實踐,有更多的機會思考討論和交流,這樣才能更加充分地調動學生的積極性和主觀能動性,使他們踴躍地參與到小組的探究實踐活動中,學生的積極性比以前更高了。由于面對的是學生日常生活中的生物現象,而且教材并沒有給出明確的結果或結論,沒有固定的答案來限制學生的思維,所以學生的問題比以前更多了,動腦思考的次數也遠遠多于從前了。
六、合作和交流使探究實驗高效開展,養成集體意識,提高表達能力
在生物探究性實驗實施前,需要小組各成員積極動腦開啟智慧,通過小組間的討論碰撞出智慧的火花,集小組各成員的智慧確定好本小組要探究的問題、設計好本小組的探究實驗方案、選擇好實驗的材料用具、設計好實驗的裝置、設計并討論完善探究實驗的方法步驟。在每次生物探究實驗的過程中,需要探究小組的各成員積極參與、取長補短和分工合作,通過小組內不同成員間的合作使探究實驗順利進行。
全班不同探究小組在完成各組的探究實驗后,派出發言人參與全班不同探究小組間的交流,匯報該小組在實驗過程中觀察到的現象和獲得的實驗數據及根據實驗數據推導出的結論。探究小組間通過實驗數據的交流,使全班不同小組間共享實驗數據,相當于每個小組都做了多次重復實驗,可以有效地減小偶然因素的影響,減小誤差,使實驗結果更準確、更真實。小組間的交流還可以給探究小組提供有益的參照,同樣的探究實驗,交流后發現某一探究小組的數據或現象與其他大多數小組差距較大,則說明該探究小組實驗中存在較大的誤差或錯誤,需要該小組對實驗的方案和過程重新進行反思。體現了小組之間自主學習中的團結互助協作精神。
有的學生性格比較內向孤僻,不善于或刻意躲避與別人交往,和別人說話時會臉紅和結巴,通過探究小組其他成員的接納和鼓勵,他們能逐漸融入群體,開始樂于參與集體的各項探究學習活動,說話比以前更流暢,慢慢變得開朗、合群,進一步鍛煉了他們的膽量和口頭表達能力。
(作者單位 云南省騰沖第一中學)