荊彥洲
教育改革持續深入的大背景下,新課標要求廣大教師應當以全面培養學生核心素養為日常教育工作的重點,而對學生思維品質的培養更是核心素養提升工作的重點之一。生物學實驗教學除了需要向學生傳授概念知識、培養操作技能等,還需要全面鍛煉學生的科學思維,從而促使學生全方位發展。
一、發展初中生批判性思維
長久以來,批判性思維都是推動生物學發展的重要思維,伴隨人類對現實世界持續深入地展開探索,生物學領域涌現出了越來越多的新問題,也會面臨全新的生物學發展局面。這就要求生物學領域的研究人員應當保持與時俱進的理念,敢于大膽地否定以及對以往一些舊知識、做法加深研究。因此,教師應當合理篩選實驗材料,靈活選出一部分生物材料當作實驗材料補充,以便在修正實驗操作的過程中發展初中生的批判性思維。
比如,在進行有關“綠葉在光下產生淀粉”的實驗時,教師可以先對學生進行合理的分組。在每個小組當中,除了需要用到實驗所需的天竺葵等材料以外,還可以從錦葵、蠶豆以及小白菜等材料中篩選一種來展開實驗。在小組間、小組內對比實驗分析的過程中,學生能夠發現各種材料在碘酒染色、材料暗處理以及酒精脫色等環節中普遍擁有較明顯的差異。隨后,教師可以對學生展開科學引導,以便使學生順利得到:差異性往往會和植物自身的淀粉含量、葉片角質層薄厚及其生長狀態等有著較大的關聯性。
二、強化初中生嚴謹性思維
在通常情況下,定性實驗方法的最大優點便是經由實驗的現象,可以對某項結論的正確與否進行快速驗證。然而該實驗方法由于缺少某些實驗數據作為支撐,而對初中生構建嚴密邏輯思維不利。
定量實驗通常會通過理性接收信息數據,并對其展開理性分析,以便形成概念、構建模型以及對相關模型的有效構建。因此,教師可以把教材中某些定性實驗進行延伸,使之成為定量實驗,以便讓學生在數據信息支撐的基礎上得到理性實驗結論,進而強化學生的嚴謹性
思維。
三、培養初中生系統性思維
系統性思維一般會體現在對事物進行有聯系、全面且整體的認識。環境和生物之間、不同個體之間以及各類物種之間基本都屬于普遍聯系、持續發展的關系。所以,生物學領域的研究人員應當具備良好的系統性思維,嚴禁孤立、片面地看待每一個研究對象。初中生物學教師在日常生物學實驗中往往會發現某些生物學材料有諸多功能,其不同的部位通常會被運用到目的不同的探究性實驗中。教師可以匯總一些關聯性較強的實驗,以便對初中生系統性思維進行科學培養。
1.可以將洋蔥鱗片葉的表皮細胞用到對植物細胞結構進行觀察中,還能夠將其運用到對植物細胞失水以及吸水進行探究中,其根尖可以被用到對細胞分裂過程進行解密中。
2.將土豆切成條狀,可以將其當作葉片徒手切片夾持物,也能夠被用作對植物細胞失水、吸水和外部溶液濃度間關系加以探究;在制成臨時的玻片標本后,還可以被用作對細胞中淀粉進行觀察;將材料研磨成泥,隨后制作為馬鈴薯提取液,還能夠被用到過氧化氫酶分解過氧化氫的實驗當中。
3.蠶豆葉下表皮屬于對氣孔結構進行觀察的良好材料之一,而蠶豆的豆莢屬于對種子、果實結構進行觀察的良好材料。
4.在對植物細胞結構進行探究的過程中,可以用水綿對特殊條帶狀排布葉綠體進行觀察;而在對生物學多樣性進行探究的過程中,其也可以被用于當作多細胞藻類代表。
四、鍛煉初中生遷移性思維
遷移性思維的重要體現主要是舉一反三以及觸類旁通,對學生牽引性思維加以啟發,便是對學生運用當前已有經驗、知識等思索和其相關聯、相類似的問題。在初中生物學實驗教學過程中,很多實驗之間有一定的共同點,教師可以對這些實驗進行有效串聯,并且持續推進,同時引導學生從已知知識推向未知領域,進而使學生遷移性思維得到全面激發。
在淀粉遇碘變藍的實驗中,其操作靈活方便,實驗現象較為明顯。有關實驗包括:①“口腔內化學性消化”。②“綠葉于光下制造淀粉”。③“食物營養成分鑒定”。
④“綠色植物的光合作用吸收二氧化碳”等。其中,實驗②為學生第一次接觸碘液對淀粉的鑒定;實驗④為在②的基礎上經由深入鑒定淀粉對二氧化碳是否屬于光合作用原料加以判斷;實驗③從營養學角度對淀粉營養價值加以確定,而實驗①屬于把淀粉鑒定方法運用于唾液淀粉酶驗證淀粉消化作用的過程中。教師可以將以上四個實驗進行有效串聯,將“淀粉遇碘后會變藍”當作主線,并且引導學生展開思維遷移,即從光合作用逐漸遷移至消化作用、從天竺葵葉片逐漸遷移至小麥種子、從綠色植物逐漸遷移到人體。
總體而言,教師在日常教學過程中應當起到榜樣作用,即自身具備科學思維,以便對實驗有良好的把控,做到言傳身教。在實驗過程中,教師應當從材料準備、實驗方法選擇、串聯實驗等方式,全面提升學生的科學思維,進而為國家、社會培養先進人才。