【摘要】生物學是一門研究生命現象及生命規律的學科。在初中生物學課堂上,教師可通過實驗教學,激發學生對生物學世界的探究興趣,讓學生掌握生物學探究的思路和方法,從而達到提高生物學教學質效的目的。
【關鍵詞】實驗;初中;生物學;課堂
作者簡介:周旭(1988—),女,江蘇省揚州市邗江區楊壽學校。
受應試教育的影響,傳統的生物學教學多采用灌輸式的教學方法,教師更多關注學生對知識的記憶,很少注重學生對知識的理解和應用,導致學生對很多知識一知半解,直接影響了生物學課堂教學的實效。教師應該改變傳統的教學思路,運用多種教學方法,促進生物學課堂提質增效。實驗既是生物學教學的重要內容,又是提高生物學教學實效的重要抓手。在初中生物學教學中,教師要以實驗為載體,促進學生深度參與生物學課堂,讓學生在動手實踐中自主探究知識,進而深刻理解知識,獲得思維能力的跨越式發展。
一、新課導入,激發學生的學習動力
學生的思維處于不太成熟的狀態,課堂上,如果教師只是照本宣科,學生可能產生厭煩的情緒,甚至抵觸學習生物學。為此,教師應該改變傳統教學中直接講授的模式,運用新穎的教學模式吸引學生的注意力。
實驗可以使學生在操作、觀察中感知知識的基本規律,培養學生的實踐能力和創新能力。在初中生物學教學中,教師可以在新課開始之初,利用實驗吸引學生的注意力,激發學生的求知欲[1]。
以蘇科版生物學七年級上冊“綠色植物的生長需要水和無機鹽”的教學為例。筆者組織學生開展了課前小實驗。在課前,筆者事先安排學生準備實驗物品—蘿卜。在課堂上,筆者先讓學生仔細觀察各自帶來的蘿卜,然后提問:“為什么有的同學帶來的蘿卜新鮮清脆,而有的同學帶來的蘿卜卻萎蔫了?”學生看到截然不同的蘿卜后,產生了濃厚的探究興趣。此時,教師引導學生思考:“為什么剛剛出土的蘿卜新鮮清脆,而出土時間較長的蘿卜則變得萎蔫呢?”學生回答:“剛剛出土的蘿卜含有大量的水分。”筆者進一步引導學生思考:“水分從何而來呢?”從而水到渠成地導入新課。這樣以觀察為主的小實驗,激發了學生學習新課的好奇心和求知欲。
新課導入對于激發學生的學習興趣具有至關重要的作用。教師在新課導入環節運用學生熟悉的事物開展小實驗,能夠有效激發學生的興趣,為構建充滿魅力的生物學課堂奠定基礎。
二、科學探究,引導學生主動參與課堂
以往的生物學課堂上,教師往往會“以講代做”,只是將生物學教材中的實驗步驟、材料和結論直接告訴學生,機械地讓學生識記,導致學生動手實驗的機會少之又少。教師應當在生物學課堂為學生提供合作、交流、探究的平臺,給學生充分展示自我的機會,引導學生開展科學探究實驗,讓學生在主動探究中充分發揮創造力,自主進行知識構建。
以蘇科版生物學七年級上冊“植物的光合作用”的教學為例。筆者提出問題:“綠葉產生淀粉是否需要光?”這時,學生大膽猜想,有的學生認為需要,也有的學生認為不需要。筆者順勢引導學生通過實驗進行驗證。首先,筆者引導學生把一盆生長旺盛的天竺葵用黑色塑料袋罩起來,放一晝夜。其次,筆者引導學生把這盆天竺葵的一部分葉片分別從上、下兩面用小于葉片的黑色紙片遮起來,用曲別針固定,放在陽光下三十分鐘。再次,筆者引導學生去掉黑色紙片,觀察葉片的顏色有無變化;然后把葉片放入盛有酒精溶液的燒杯中,再將此燒杯放入一只更大的盛有熱水的燒杯中,用酒精燈加熱,觀察葉片的顏色變化。最后,筆者引導學生用自來水沖洗葉片,再向葉片滴加碘液,片刻后,用自來水沖掉碘液,觀察葉片的變化。通過實驗,學生可以知道綠葉在光下能夠產生淀粉,即淀粉是植物光合作用的產物,這驗證了部分學生的猜想。由此,學生通過實驗感受到生物學的魅力,生物學課堂的效果極大地提升了。
生物學是一門內涵豐富的學科,在教材中有很多值得學生深度探究的課題。教師引導學生像科學家那樣去開展科學實驗,不僅有助于學生深刻理解生物學知識,還有助于學生的生物學學科核心素養提升。
三、運用實驗,突破教學難點
生物學知識具有很強的抽象性,教師需要運用多種手段輔助學生理解知識。初中生物學教材有大量的文字信息,教師單純講授很難使學生深入理解。教師運用實驗教學,可以刺激學生的多種感官,使學生獲取更多信息。因此,在初中生物學教學中,教師要借助多種形式的實驗活動,拓寬學生的認知視野,幫助學生更好地理解抽象的知識,使生物學教學內容變得通俗易懂,從而提高生物學課堂的教學效率。
以蘇科版生物學七年級下冊“水中的藻類植物”的教學為例。“正確使用顯微鏡”與“藻類植物的主要特征”是此節的教學難點。對此,筆者課前準備了海帶、紫菜、羊棲菜等幾種藻類植物。在課堂上,筆者組織學生用顯微鏡進行觀察實驗。首先,筆者布置實驗任務:1.復習顯微鏡的構造及使用方法;2.參照教材的方法動手制作藻類植物的臨時裝片;3.觀察臨時裝片并畫出相關圖像;4.整理實驗用具。其次,筆者指導學生制作臨時裝片,讓學生取一片載玻片,在載玻片中央滴一滴清水,用鑷子夾幾根藻類植物放在水滴中,并展平,蓋上蓋玻片。再次,筆者指導學生用顯微鏡觀察藻類植物的形態結構并畫圖。最后,筆者讓學生總結藻類植物的主要特征。學生總結:藻類植物沒有根、莖、葉等器官,大部分藻類植物體內有葉綠素,能夠進行光合作用。通過實驗,學生回顧了使用顯微鏡的相關知識,親歷制作臨時裝片、觀察、畫圖、總結等過程,體會了生物學實驗的魅力和樂趣。
是否能夠突破重難點是決定一節課成敗的關鍵。生物學課堂中難免會有學生較難理解的知識,教師單純的講解效果可能不盡如人意。因此,當學生遭遇思維瓶頸時,教師要引導學生動手實驗,讓學生在自主觀察、繪圖、總結中深化對知識的理解,從而輕松突破教學重難點。
四、對比分析,培養學生的科學素養
生物學科中許多經典的實驗,是培養學生科學素養的良好范例。在生物學教學中,教師要基于學生的實踐能力開展實驗教學,以培養學生的科學素養為目標,優化實驗教學的方法,促進學生在動手實踐的同時,形成探究意識,從而提升學生的科學素養,構建有魅力的生物學課堂。
以蘇科版生物學七年級下冊“水中的動物”的教學為例。在探究魚鰭的作用時,筆者組織學生開展實驗。首先,筆者引導學生觀察魚在水中游動的過程,并記錄魚的游動姿勢和速度。其次,筆者組織學生將魚的不同魚鰭去掉,將魚再次放入水中,觀察魚的游動情況。如剪去魚的尾鰭,魚就會失去前進的動力,不能很好地向前游動;剪去魚的背鰭,魚就會失去平衡;剪去魚的胸鰭和腹鰭,魚就會左右搖擺,不能保持平衡……再次,筆者引導學生對比分析實驗結果,這樣學生就能夠得出結論:尾鰭可以讓魚保持前進的動力;背鰭、胸鰭和腹鰭可以讓魚保持自身的平衡。通過實驗,學生逐漸學會主動思考問題、分析問題,從而在潛移默化中提升科學素養。
培養學生的科學素養是提升學生綜合素質的重要因素。教師需要搭建合適的動手實驗平臺,激發學生科學探究的主動性,引導學生發揮想象力和創造力,提高學生分析問題、解決問題的能力,促進學生科學素養的提升[2]。
五、強化體驗,深化學生的認知
紙上得來終覺淺,絕知此事要躬行。生物學課堂上,學生學習的知識的理論性、概括性較強,不易理解、消化,這使得學生的學習效率有時不盡如人意。參與實踐、親身體驗是學生內化知識、深化認知的重要手段。生物學知識來源于人們的現實生活,又被廣泛應用于人們的生活當中。因此,在初中生物學教學中,教師可以將生活中的生物學知識引入課堂,增加學生體驗的機會,讓學生感受學習生物學知識的樂趣,從而構建富有魅力的生物學課堂[3]。
以蘇科版生物七年級上冊“能量的釋放和利用”的教學為例。植物的呼吸是看不見、摸不著的,如此抽象性的知識,對于剛剛接觸生物學的初中學生來說,有一定的理解難度。這時,筆者選取生活中有關植物呼吸的實例,讓學生具體地感知植物的呼吸。生活中一些水果和蔬菜如果保存不得當,就會很快腐爛。筆者在生物學課堂結合此現象,引導學生通過實驗驗證植物呼吸過程中氣體的變化。首先,筆者引導學生準備豆芽、塑料袋等生活常見物品,同時筆者提供錐形瓶、澄清的石灰水等實驗物品。其次,筆者引導學生取A、B兩個塑料袋,在A袋中裝入新鮮豆芽,而B袋不放任何物品,分別密封塑料袋。再次,筆者引導學生將這兩個塑料袋放到黑暗處,二十四小時后把這兩個塑料袋的氣體分別通入澄清的石灰水中,觀察和記錄石灰水的變化。最后,筆者引導學生分析實驗結果。通過實驗,學生認識到“生物體的細胞分解有機物,生成二氧化碳和水,同時釋放能量的過程稱為呼吸作用”。
學生通過親身經歷獲取的知識最具生命力,能夠推動學生對知識的融會貫通。在初中生物學教學中,教師要為學生搭建體驗的平臺,讓學生親歷實驗的過程,從而不斷深化認知。這樣,學生運用知識才會游刃有余、得心應手。
六、動手實踐,內化知識
死板地記憶很難讓學生準確理解生物學知識,而動手探究可以讓知識活化,使學生擺脫枯燥記憶的煩惱。在實驗中,學生需要動手實踐、動腦思考、用眼觀察。因此,在初中生物學課堂上,教師可以適當地引入實驗教學,給學生創造更多的機會探究知識,培養學生動手實踐的能力,使課堂具有活力。
仍以蘇科版生物學七年級上冊“綠色植物的生長需要水和無機鹽”的教學為例。筆者引導學生開展“觀察溶液濃度的大小對植物吸水的影響”實驗。首先,筆者讓學生自己動手將新鮮的蘿卜切成大小相同的長條并稱重。其次,筆者讓學生準備三個大小相同的燒杯,一個燒杯盛清水、一個燒杯空置、一個燒杯盛濃鹽水。再次,筆者讓學生將蘿卜條分別放入不同的燒杯中,五分鐘后拿出蘿卜條,用吸水紙吸取蘿卜表面的水分,觀察蘿卜條的形狀變化并稱重。最后,學生發現放入清水中的蘿卜條變得飽滿,重量增加;放入濃鹽水中的蘿卜條變得皺縮,重量減少;放入空置的燒杯中的蘿卜條幾乎沒有變化。由此,學生得出“細胞存在失水和吸水現象”的結論。
在初中生物學教學中,教師要盡可能地培養學生的動手實踐能力,讓學生在實踐中內化知識。這樣既能使學生知其然,又能使學生知其所以然[4]。
結語
總而言之,實驗既是生物學教學的重要內容,又是優化生物學教學實效的重要手段和措施。在初中生物學教學中,教師要充分挖掘實驗教學資源,發揮實驗教學的優勢,提升生物學教學的實效。另外,教師要合理引入生物學實驗,以實驗為載體,讓學生經歷實驗設計、操作、思考、探究的過程,有效內化生物學知識,從而實現構建魅力生物學課堂的目的。
【參考文獻】
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[2]姜巖巖.初中生物有效實驗教學策略分析
[J].中國教師,2021(S1):70.
[3]邵紅霞.初中生物實驗教學中以生為本探究式課堂教學設計:以“光合作用產生淀粉”為例[J].甘肅教育,2019(17):192.
[4]白芳利.優化初中生物學探究實驗教學的策略[J].中學生物教學,2018(2):29.