生物實驗教學中如何培養學生的科學素養

余燕

【關鍵詞】 生物教學;實驗;科學素養

【中圖分類號】 G633.91 【文獻標識碼】 A

【文章編號】 1004—0463（2019）23—0186—01

一、樹立科學態度

中學生物教學中培養學生實事求是的科學態度是進行科學素養教育的重要內容。實驗教學中，教師要求學生準確選擇實驗材料和儀器，正確進行實驗操作，認真觀察實驗現象，實事求是地記錄實驗現象和結果，科學分析實驗結果，這對學生科學態度的形成產生積極的影響。實驗過程中常會出現實驗結果與理論相悖的情況，教師要讓學生如實記載，不能照抄教科書結論。實驗結束后，要與學生一起分析實驗失敗的原因，找出錯誤所在，避免今后出現同類錯誤。實事求是的科學態度是非常重要的思維品德，具有這種品德，學生就能正確地對待學習中遇到的問題。“蚯蚓在什么物體表面爬得快”這一實驗中，理論上蚯蚓在硬紙板（粗糙物體）表面爬得快些，可實驗中大多數小組作出的結果卻是蚯蚓在玻璃板（光滑物體）表面爬得更快。仔細分析原因，發現前一班級做完實驗后，未能及時按要求擦干玻璃板，由于硬紙板吸水性強，紙板太濕反而形成了運動阻力。與學生一起找出原因的過程，培養了學生實事求是的科學態度和正確的學習方法。

二、培養探索精神

中學生物實驗大多是驗證性實驗，即先學習有關生物學知識，再用實驗驗證其合理性和正確性。這樣的實驗教學，由于已經知道了實驗結論，學生往往不愿認真觀察，常常敷衍了事，不利于培養探索求知的精神。為此，教學中可以創造條件，把驗證性實驗變成探索性實驗，讓學生參與到知識的形成過程。在動手實驗，動眼觀察、動腦思考的基礎上，完成探索性實驗，獲得新的知識。例如，在生物興趣小組有關植物細胞質壁分離知識的教學中，把“觀察植物細胞質壁分離和復原”的驗證性實驗變成“探索植物細胞質壁分離和復原”的探索性實驗。讓學生在教師指導下，通過觀察探索解決下面兩個問題：

其一，什么樣的細胞能發生質壁分離和復原？

其二，什么情況下植物細胞發生質壁分離，質壁分離的細胞在什么情況下又能復原？結果學生在探索實驗的基礎上很容易地解決了問題，獲得了新知識，培養了探索精神。

三、訓練科學方法

科學能力是人們從事科學研究的能力。生物科學研究中，觀察能力和實驗能力是主要的科學能力。實驗教學中，教師應結合觀察方法和實驗方法的訓練，有效培養學生的觀察能力和實驗能力。

1.訓練觀察方法。觀察是有目的、有計劃并與思維活動緊密結合的主動知覺。觀察能力表現在生物學科上是指善于觀察生物體和生物現象的細微變化及其本質特點的能力。實驗前，教師要講清觀察的目的要求。例如，在“觀察葉片結構”實驗中，要指導學生通過對葉片結構中各類細胞特點的觀察，理解葉片的生理功能。實驗中，根據觀察對象性質及觀察目的的不同，可選擇順序觀察法、對比觀察法、動態觀察法。在觀察生物體結構組成的實驗中，可采用順序觀察法。比如，對根尖結構的觀察，應由下向上逐區觀察;對莖結構的觀察，應由外向內逐層觀察。在區別生物體兩個部分，兩個種類以及兩種以上生物現象的實驗中，采用對比觀察法。比如，對菜豆種子和玉米種子結構的觀察法。在鑒定生物體組成成分及生物體具有的生理功能實驗中，采用動態觀察法。觀察時教師要指導學生注意觀察對象的發展變化，找出變化規律。如對鑒定骨成分實驗的觀察時，要注意觀察實驗前后實驗材料的變化情況，堅硬的骨在10%的鹽酸中浸泡，有氣泡產生，隨后骨柔軟得能打個結。堅硬的骨經過煅燒，一經敲擊就斷成碎屑。從材料的軟硬變化及形態分析當中得出結論。總之，學生掌握了正確的觀察方法，才能形成一定的觀察能力。

2.訓練實驗方法。比如，在觀察植物細胞質壁分離和復原的實驗，必須選擇紫色洋蔥的外表，因為這樣的細胞液含有色素，易于觀察質壁分離及復原的現象。實驗時，教師要通過講解和演示，引導學生按程序進行規范化的操作。規范化操作包括：儀器設備使用的規范化;解剖動作的規范化;制片操作規范化;生理實驗裝置設計的科學化、規范化等。切忌學生在實驗中隨心所欲，影響實驗效果。顯微鏡使用這節實驗課，是體現儀器設備規范化的典型課例，嚴格要求，規范操作。教師邊演示，邊講解，邊讓學生實踐，以便引導學生的規范化操作。

3.記錄實驗結果。實驗的目的是探索或驗證科學知識。這些知識的獲得離不開對實驗現象的分析，正確記錄實驗結果并對其進行分析是十分重要的。實驗中教師要求學生仔細觀察，如實記錄，認真分析、判斷，最后得出科學結論。實驗結束后要寫好實驗報告，做好實驗總結。書寫實驗報告時，要寫清實驗目的和要求，實驗材料用具，實驗方法步驟，實驗現象結果，分析得出實驗結論。

編輯：張 昀