在核心素養(yǎng)理念的指導下,初中生物教學不僅要注重理論知識教育,還要培養(yǎng)學生的實踐能力。因此,初中生物實驗教學應當受到充分的重視。同時,教師應采用合理且創(chuàng)新的教學方法,激發(fā)學生的學習興趣,并通過實踐活動培養(yǎng)學生的科學探索能力和科學思維能力。
實驗課不僅要求學生具備扎實的理論知識,還需要學生在實驗過程中具有高度的安全意識,嚴格遵循操作流程,完成實驗任務。因此,教師要結合實驗課的基本特征和能力培養(yǎng)要求,以核心素養(yǎng)的培養(yǎng)為基本目標,開展初中生物實驗教學。
一、在初中生物實驗教學中培養(yǎng)學生核心素養(yǎng)的原則
(一)科學性原則
生物實驗本質上是一種基于實踐的科學探索活動。因此,在實驗教學中培養(yǎng)學生的核心素養(yǎng)時,教師首先要堅持科學性原則。科學性主要體現(xiàn)在實驗設計、操作環(huán)節(jié)都有清晰的理論作為支撐,并確保這些理論的準確性與可靠性。同時,教師應引導學生用科學的態(tài)度來看待實驗結果,防止學生只關注預期結果而忽略了科學探索和實踐觀察過程。此外,科學性原則還強調尊重科學實驗的客觀結果,避免為了結果的顯著性而進行重復實驗或竄改數(shù)據(jù)。通常,生物實驗需要學生間的合作,只有保證整個流程的科學性,才能確保實驗順利完成。
(二)探究性原則
探究性原則強調,在實驗教學中,教師應當尊重學生的主體地位,鼓勵他們開展自主實踐探索。通過自主探究,學生能發(fā)現(xiàn)實驗的內在邏輯聯(lián)系,對實驗原理有更加深入的理解;學生能提出問題、分析問題并找到解決辦法;學生還能對實驗流程進行完善或預設不同情境與結果,并通過親身實踐加以驗證。這樣的實驗課程有助于培養(yǎng)學生的科學探索能力,增強學生思維的靈
活性。
(三)實踐性原則
實踐性原則強調,在生物實驗中,教師應確保學生有足夠的時間進行自主實踐。在此過程中,教師需要進行實驗安全教育并確保學生的安全。在開展實驗教學時,教師應根據(jù)實驗流程鼓勵學生成立學習小組,明確分工,并引導學生通過親身實踐尋找解決問題的方案。這種以學生為主體的全程參與式實驗方法,更能體現(xiàn)生物實驗在培養(yǎng)學生綜合實踐能力方面的價值,是當前初中生物實驗課教學應當遵循的重要原則。
二、基于核心素養(yǎng)理念的初中生物實驗教學的注意事項
(一)明確實驗課的主題和目標
為了培養(yǎng)學生的核心素養(yǎng),教師在開展實驗課教學之前,應先明確實驗課的主題和目標,然后通過對比分析實驗教學目標與核心素養(yǎng)培養(yǎng)目標,發(fā)現(xiàn)二者之間的內在聯(lián)系,并制訂有效的實驗教學方案。在安排實驗教學流程時,教師要從理論和實踐兩方面進行考慮,通過實驗教學豐富學生的理論知識儲備,提高學生的實踐能力。同時,為了培養(yǎng)學生的科學思維和科學探究能力,教師應在確定實驗內容后為學生提供自主實踐操作的機會。
(二)優(yōu)化實驗教學流程
優(yōu)化實驗教學流程意味著教師在組織和開展實驗教學時,應根據(jù)不同的實驗課程內容選擇對應的教學方法,如合作探索教學法和案例分析教學法等,并與常規(guī)的實驗教學環(huán)節(jié)相結合,為學生提供自主探索和自主思考的機會。在小組合作探究的過程中,學生的操作思路會更加清晰,他們提出的問題和觀點也更具拓展性與實踐價值。在優(yōu)化實驗流程的過程中,教師還應鼓勵學生參與實驗準備和設計環(huán)節(jié),提高學生的參與度,為提高實驗課的教學質量奠定基礎。
(三)注重實驗效果的評價與交流工作
評價和交流實驗效果有助于教師了解學生參與實驗的具體情況,引導學生進行實驗反思和改進。在評價實驗效果時,教師要評價學生自主參與的能力和意識,還要綜合評估實驗結果的顯著性、操作流程的科學性及學生提出問題的創(chuàng)新性。教師可以讓學生參與評價工作,進行自評和互評。比如,學生可以對學習小組內同學的實驗效果進行評價。只有全面進行交流和評價,才能為后續(xù)實驗流程的改進和創(chuàng)新提供依據(jù),教師才能從更綜合的角度了解學生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)效果。
三、基于核心素養(yǎng)理念開展初中生物實驗教學的策略
(一)激發(fā)學生的興趣,培養(yǎng)學生的科學探索能力
在初中生物實驗課中,一些實驗內容與學生的日常生活緊密相關。教師應基于核心素養(yǎng)的培養(yǎng)目標對實驗流程進行優(yōu)化設計,并在實驗開始階段引入先進技術,以激發(fā)學生的興趣,為培養(yǎng)學生的科學探究能力打下基礎。在運用先進的技術手段開展實驗時,教師應根據(jù)具體的教學內容和實驗目標,選擇相應的輔助工具。
以濟南版初中生物七年級上冊第一單元第二章“觀察生物結構”為例,在“觀察動植物細胞的結構”實驗課教學中,教師可以在教學引導階段運用多媒體技術展示不同動植物細胞的動態(tài)圖或播放細胞變化視頻,讓學生在實驗前期初步感受動物細胞和植物細胞結構上的差異,了解不同細胞結構之間的關系。當學生對動物細胞和植物細胞的外形特征、基本結構特征有了簡單了解之后,教師可以提出一些具有引導性的問題,鼓勵學生進行觀察和思考,以此培養(yǎng)學生的科學探索能力。對于學生而言,提出具體問題是激發(fā)其學習興趣的有效方式,可以幫助他們更好地梳理觀察思路、明確觀察重點、完成實踐任務。教師可以提出“動物細胞和植物細胞有哪些相同點和不同點”“你能通過觀察總結出動物細胞和植物細胞的結構特征嗎”“動物細胞和植物細胞的功能有什么差別和相似之處”等問題。這幾個問題都緊密圍繞動物細胞和植物細胞展開,需要學生從多個角度進行觀察。這能進一步調動他們觀察的積極性,促使他們通過細致、系統(tǒng)的觀察發(fā)現(xiàn)動植物細胞的差異和聯(lián)系。教師還可以鼓勵學生成立學習小組,將觀察的階段性結果記錄下來,并以小組為單位進行討論和總結,形成實驗報告。在這個過程中,學生通過自主觀察和思考來找到問題的答案,能夠進一步提高科學探索的能力。此外,學生通過回顧自己的探索過程,會對生物知識有更加深刻的理解。
(二)創(chuàng)設生活化情境,引導學生樹立正確的生命觀
在實驗課程教學中,教師應選擇與學生生活實際緊密相關的實驗主題,并以生活中的具體現(xiàn)象為背景。這樣,學生能體會到生物與日常生活、生命安全之間的密切聯(lián)系,進而樹立正確的生命觀。在具體教學中,教師要基于實驗流程,從生活實踐的角度引導學生進行體驗,以達成預期的教學目標。
以濟南版初中生物七年級下冊第三單元第二章“人的生活需要空氣”為例,在“人體呼吸產生二氧化碳”實驗課教學中,教師可以從醫(yī)學角度出發(fā),通過模擬動畫的方式展現(xiàn)人體的呼吸過程,讓學生深刻理解人體呼吸的過程對維持生命健康的重要性。同時,教師可以從生物學角度出發(fā),引導學生認識到人類作為高級哺乳動物,在地球上的生存會對自然環(huán)境造成影響。這對培養(yǎng)學生的生命觀、引導學生更深刻地理解生命的價值具有重要意義。在具體的實驗教學中,教師要讓學生仔細觀察二氧化碳的產生。在實驗操作環(huán)節(jié),教師應鼓勵學生分工合作,如有的準備氣球與橡皮管等物品,并將其組合成密封的系統(tǒng),而有的則負責收集氣體。在實驗過程中,學生能直觀感受到空氣中二氧化碳的作用,并進一步理解人體呼吸過程中氧氣和二氧化碳的交換過程,從而更深刻地體會到二氧化碳在生活中的重要性。
(三)開展實踐活動,培養(yǎng)學生的科學思維能力
主題性實踐活動能讓學生在真實環(huán)境中進行思考和探索。在生物實驗課教學中,教師可以選擇一個活動主題,科學設計活動流程,激發(fā)學生主動思考,以達成培養(yǎng)學生科學思維能力的目標。
以濟南版初中生物八年級上冊第四單元第一章第四節(jié)“種子的萌發(fā)”為例,在“種子的萌發(fā)”實驗課教學中,教師應先引導學生自主觀察不同的植物種子,并利用思維導圖或實驗表單總結植物種子萌發(fā)所需要的條件。隨后,教師要引導學生根據(jù)自己所選擇的植物種子,按照一定的時間周期進行觀察,同時鼓勵學生成立學習小組,觀察植物種子階段性的變化,并拍照和進行數(shù)據(jù)記錄。這能夠幫助學生以親身實踐和觀察結果為基礎,了解種子萌發(fā)的基本過程和外部形態(tài),進一步調動他們探索種子萌發(fā)原理的積極性,培養(yǎng)他們的科學思維能力。在實驗總結階段,教師還應鼓勵學生展示自己所記錄的實驗過程和種子萌發(fā)的成果。需要注意的是,教師應認真分析學生所記錄的實驗過程,并在總結課上向學生提出“種子萌發(fā)的原理和條件是什么”等問題,了解學生是否能夠通過自主實踐對理論的本質進行總結。在此基礎上,教師可以進一步啟發(fā)學生思考,探討如何通過人工干預的方式加快種子萌發(fā)的速度,提高種子萌發(fā)的質量。
結語
基于核心素養(yǎng)理念開展初中生物實驗教學時,無論是實驗課的前期引導還是后期組織、實施,教師都應尊重學生的主體地位,激發(fā)學生參與實驗教學的興趣,為取得更好的實驗教學效果、培養(yǎng)學生的核心素養(yǎng)奠定基礎。
(作者單位:
山東省濱州市鄒平市黃山實驗初級中學)