徐麗麗
摘要:加強科學素質培養,提高學生的創新意識與創新能力,是新課改的核心任務之一。本文從四個方面對生物教學中怎樣培養學生的科學素質進行了闡述。
關鍵詞:生物教學;素質培養;實驗設計;問題教學
中圖分類號:G633.91 文獻標識碼:B 文章編號:1672-1578(2016)12-0305-02
素質是對一個人整體發展的要求,它不僅要求要具有較高的文化功底、良好的道德修養,還要有發現問題、解決問題、分析問題的能力,以及善于思考、勇于實踐、敢于挑戰的創新精神。生物是一門自然學科,是培養學生這些素質的沃土田園,在教學實踐中應努力做到以下幾點,切實培養學生的科學素質。
1.優化實驗設計,培養發現、分析、解決問題的能力
生物是一門以實驗為基礎的學科,生物中很大一部分知識都是由實驗得出的。所以,在課堂教學中除重視課堂教學外,教師要善于抓住機會讓學生自己設計實驗來驗證自己的想法或驗證某一個結論。因為實驗設計題能拓寬學生的思維空間,有利于學生的科學素質和創新能力的培養。
如在"觀察植物細胞中的葉綠體"的實驗中,教材中選擇菠菜做實驗材料,而在實際實驗過程中發現菠菜中很難觀察到葉綠體,所以我就引導他們如何進行選材,如何設計實驗過程,才能更清晰的觀察到細胞中的葉綠體。再如針對"酶具有催化作用"這個設計主題,由于題目沒有說明使用何種"酶"進行設計實驗,學生分別采用熟悉的酶,如植物淀粉酶、唾液淀粉酶、過氧化氫酶(用豬肝研磨液)等來設計實驗,形成了不同的設計方案而得出相同的結論——酶具有催化作用。又如復習"唾液淀粉酶對淀粉的消化作用"實驗時,通過對實驗原理、操作步驟的細致分析,幫助學生形成科學、嚴謹的實驗設計思想;通過比較對照組實驗在實驗過程中的重要作用,使學生學會運用實驗設計科學性原則——設立對照組;通過實驗內容的剖析,使學生掌握實驗設計準確性原則——設立多因子變量。
2.創設問題情境,訓練學生的創新意識
一位科學家曾說過:"科學知識的增長永遠始于問題,終于問題──越來越多深化的問題,越來越能啟發新問題的問題。"所以,教學中有意地通過創設情景、疑問、故事和矛盾等去激發學生更多的問題。讓學生在學習過程中發現問題,提出問題,解決問題。讓學生通過自學、探究主動獲取新知識、掌握新知識是非常重要的。
2.1 以生活原型為基點,創設問題情境。將問題創設在學生熟悉的現實情境中,學生親身經歷過的生活原型中,能夠極大地激發學生的探究欲望,提高他們學習的積極性和主動性。例如,在學習"種子萌發的條件"時,將問題創設在大家所熟悉的"大米"和"花生仁"這樣的實物情境上,提出了這樣的問題:播種大米,并給大米提供萌發所需要的適宜的外界條件,大米能萌發成幼苗嗎?為什么?"請設想一下:在適宜的外界條件下,殘損的花生仁能萌發嗎?為什么?你能設計一個實驗來驗證你的設想嗎?又如,在學習蛋白質代謝的時候,提出這樣的問題:空腹喝牛奶好嗎?為什么?這些都是與日常生活密切相關的一些問題,提出這些問題以后能夠激發學生的學習欲望,誘發他們學習的動機。
2.2 用熱點關注創設問題情境。當前的科學技術突飛猛進,尤其是生物科學技術,更是一馬當先。在生物學領域有許多學生們關注的熱點問題,如克隆技術、轉基因食品、器官移植、生物導彈、"SARS"等。將這些內容進行加工,創設問題情境,一方面可以激發學生的學習興趣,另一方面可以培養學生放眼世界、關注社會的責任感。
2.3 用故事懸念創設問題情境。懸念與認知是協調的,它具有強烈的誘惑力,誘導著學生去分析、討論與思索。如在講到《內環境與穩態》的時候,我講了一個這樣的故事:埃德加·愛·倫坡被誘騙到一個陰暗潮濕的地牢里,身旁是一個隨時回掉下去的無底深淵,頭頂上有一個剃須刀狀的鐘擺在來回搖擺著,每擺一次,鐘擺就會逐步降低,并越來越接近頭部。當時他的第一反應是"一個可怕的念頭突然是我的血液從心臟里迸發出來……我的腳和體內的每一根纖維立刻痙攣的顫抖,汗水從每一個毛孔中迸出,渾身冰冷,額頭上布滿了黃豆大的冷汗,呆呆的站著。"聽到這,每個同學都興致很高,迫切地想知道結果如何。我隨時就提出問題:同學們思考一下,當我們驚慌的時候,我們體內會發生哪些變化呢?在現實生活中,我們應該如何正確對待挫折與壓力呢?這樣一來,學生的積極性很高,討論也很激烈,整堂課收到了良好的效果。
3.改進實驗安排體系,培養勇于實踐的探索精神
在教學實踐中,要根據教材內容,重新設計、安排實驗內容和實驗時間,變"驗證性實驗"為"探索性實驗",給學生的思維以廣闊的空間,讓他們在實驗中去思考,去發現,去實踐,去探索。
如"根對礦質元素離子的交換吸附",高中生物教學中安排為理論課學完后的驗證性實驗,操作比較簡單,學生實驗成功率一般很高,原理似乎也很簡單,很少有人會進一步對其原理進行深思。如能改為新課學習"礦質代謝"一節中引導學生邊實驗觀察現象,邊聯系書本知識分析原理,學生的收獲就要大得多。如果我們根據實驗現象提出問題:浸入氯化鈣溶液中的根為什么仍呈淡藍色?是否是因為部分亞甲基藍陽離子已經進入根細胞內部?如何通過實驗證明?如果實驗對照組的蒸餾水變藍了,你認為可能是什么原因?……這樣做對學生的思維、分析能力的培養將會起到更好的作用。
如高二《生物》"關于有機物鑒定"的實驗中,學生預習時發現鑒定糖還原性用的材料是成熟梨,此時學生自問:(1)為什么要用梨?(2)除了梨外,其余材料能否代替?由此就會用諸如梨一樣成熟水果代替,得出蘋果、香蕉等與班氏試劑加熱后均能出現紅黃色沉淀的,更明確植物中均含有還原性糖,也是生物體內主要的有機物之一。
4.開展豐富多彩的小實驗,培養勤思考、愛動手的習慣
在日常生活中,生物無處不在。只要多加留心,善于思考,就可以用我們所學的基礎知識解釋許多生活現象,也可以用所學的知識指導我們的生活。如糖拌西紅柿為什么會出湯?怎樣移栽花木容易成活?雞為什么要吃沙石?椰子在水中是沉還是浮?為什么空腹喝牛奶不好?等等。教師要鼓勵學生把所學的知識應用到實際生活中,用所學的知識解釋生活中看到的現象,這樣,學生在應用、解釋問題時就會不斷的發現問題、分析問題,從而尋求解決問題的方法,養成勤思考、愛動手的良好習慣。
總之,培養學生科學素質的方法很多,只有我們不斷探索,就能取得理想的效果。