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摘要:實驗是學習生物的一項重要手段,可以提高學生的觀察能力,培養學生的學習探究意識。同時,其對于學生創新意識和科學精神的培養也具有重要的作用。在初中生物教學的過程中,如果教師單純立足課堂實驗引領學生學習和探究,學生沒有足夠的時間進行操作,這就帶有一定的局限性。在互聯網技術的支持之下,家庭實驗教學為學生自主探究提供了更大的空間。學生可以就地取材,在家開展實驗活動,也可以自主設計實驗過程對實驗結果進行反復的對比,進一步豐富學生的學習體驗,推動學生學科綜合素養的全面發展。
關鍵詞:初中生物;家庭實驗;生物教學
近年來,以信息科學和生命科學為代表的現代科學技術快速發展,影響了人們生產、生活、工作、學習的方方面面。生物教學要與時俱進,積極創新教學方式和教學方法,滿足學生的多元化學需求,培養學生的學習探究意識。因此,以家庭實驗教學為切入點培養學生的學習探究意識成為教師需要思索的一項重點內容。
生物是一門以實驗為基礎的學科,但生物學科的課時有限,這就使得很多動手操作實驗變成了隨堂演示實驗,還有的直接用實驗視頻來替代,學生并不能充分地參與到實驗過程中。這嚴重影響了學生探究意識的培養和動手實踐能力的發展。家庭實驗作為課堂實驗的一項重要補充,為培養學生的探究能力提供了有效的助力。
(一)生物家庭實驗可以更好地培養學生的觀察能力
在初中生物實驗教學的過程中,很多的實驗操作相對比較簡單,但是學生能夠觀察到的現象千差萬別。為了更好地促進學生養成嚴謹、認真的科學意識,培養學生良好的觀察能力,教師要讓學生從觀察圖片向觀察實驗過程轉變,要真正讓學生參與到實驗中。在實驗操作中分析、對比、記錄,更好地觀察和思考實驗現象。開展家庭實驗教學可以給予學生充分的探究空間,讓他們對各類現象認真觀察、仔細記錄,讓其在學習的過程中可以發現生物存在的一些細微差別。例如,在觀察種子的結構時,學生驚奇的發現,在胚芽、胚軸、胚根三者中,只有胚軸和子葉是緊緊連在一起的。這種真實而細微的發現,學生單純靠觀察圖片,難以獲得深刻的體驗,也不能產生直觀的印象。只有真正讓學生參與實驗過程,才能夠更好地讓學生認真、細致的比對。
(二)生物家庭實驗教學可以更好地培養學生的探究意識
在核心素養理念的指引之下,教師在初中生物實驗教學過程中,不能單純向學生傳授知識,而是要尊重學生的學習主體地位,引導學生在實驗的過程中積極動手、自主探究。以豐富的探究過程,真正釋放學生的學習活力,激發學生的學習興趣。同時,在實驗的過程中,教師要讓學生體驗成功的樂趣,建立迎接失敗的勇氣,這可以更好地推動學生養成嚴謹、認真的責任意識。家庭實驗給予了學生更多的嘗試空間,學生能夠進行多次嘗試達到理想的效果,這可以使學生更加的耐心、細致,尤其是可以總結和完善一些失敗的經驗,這些對于學生而言是都是彌足珍貴的學習經驗。
(三)家庭實驗教學可以更好地推動學生進行創新
家庭實驗教學主要是教師進行遠程指導和簡單示范,這可以便于學生操作和探究,讓學生充分理解生物知識。在這個過程中學生可以捕捉到很多課本上沒有提及的創新性發現,讓學生更加深入的探究。例如,在“觀察種子的結構”這一實驗的過程中,有的學生把玉米種子和小麥種子的萌發過程拍了照片做對比,幫助自己理解胚的變化過程;有的學生還發現綠豆、紅豆和黃豆雖然都是雙子葉植物,但是在種子萌發的過程中,它們的子葉位置是不同的。如圖1所示,綠豆的子葉在上面,紅豆和黃豆的子葉是靠近根部位置的。因此,立足家庭實驗教學,可以幫助學生養成良好的探究意識,可以很好地考驗學生的細心、耐心和認真程度,為后續的生物學習奠定堅實的基礎。
二、積極開展初中生物家庭實驗教學的策略
(一)堅持開放性原則,深度激發學生的實驗探究興趣
家庭實驗教學是新課改背景下生物教學的一個重要嘗試,在生物教學過程中呈現出很多的新特色。在生物家庭實驗教學過程中,教師要能夠秉持開放性原則,引導學生親自參與到實驗探究的過程中。由學生主導自己的探究活動,有效避免了教師對學生思維的一些過度約束,這樣大膽放手,對于正處于思維活躍階段的學生而言是一種非常新鮮的學習體驗,可以深度激發學生的實驗探究興趣。例如,“測定種子發芽率”這一實驗。在實驗材料選擇方面,學生既可以選用小麥、水稻、玉米等種子作為觀察材料,也可以選用紅豆、綠豆、菜豆、黃豆、花生等種子作為實驗觀察的對象,堅持就地取材,尊重學生對實驗的自主支配權。實驗的開放性還在實驗時間有所體現。在開展家庭實驗教學的過程中,教師既可以通過隨堂為學生布置家庭實驗小任務的方式,讓學生根據教學進度,開展一些家庭小實驗,還可以利用假期、周末等時間,通過網絡視頻引導的方式,讓學生自主進行一些科學探究活動。實驗教學要在時間和空間上更加開放,讓學生摒棄單純追求結果的功利性實驗思維,更好地享受實驗探究的過程。
(二)落實學生的主體性原則,培養學生的動手操作意識
在生物家庭實驗教學過程中,教師要堅持學生的主體性原則,引領學生自主掌握開展生物實驗的有效方法,同時,在實驗中讓學生用自己的思維來主導整個過程,進而可以更好地讓學生理解實驗的原理,獲得新發現。例如,“觀察草履蟲”這一實驗。對于生活中這類常見的原生動物,很多學生并不了解,甚至缺乏基本的生命感知意識。因此,在家庭實驗教學過程中,教師可以教給學生有效觀察草履蟲的方法,而具體的草履蟲標本采集、觀察活動則交由學生來自主進行,使他們在實驗過程中積極動手,發現生命的多元奧秘。再如,在“觀察幼苗在土壤浸出液中的生長過程”這一實驗過程中,有學生提出了一個很棒的問題:“為什么實驗的對照組采用的是蒸餾水而不是礦泉水?”結合學生的這一疑問,教師可以讓學生動手實踐,分別用蒸餾水、礦泉水和土壤浸出液來培養幼苗,看看會發生哪些變化。為驗證自己的假設,學生用礦泉水代替蒸餾水作為對照組,結果出乎他的意料,礦泉水中的幼苗長到了15厘米,土壤浸出液中的幼苗只有12厘米。通過動手實踐,學生不僅了解到植物生長需要無機鹽.還進一步證明了對照實驗變量的唯一性。因為礦泉水中含有礦物質以及微量元素,變量不唯一,所以不能作為對照組。這樣不僅更好地發揮了學生的主體性價值,幫助養成學生探究意識。
(三)堅持循序漸進原則,豐富學生的學習體驗
將家庭實驗作為課內實驗的重要補充,可以很好地激發學生生物探究的興趣。在教學中,教師要堅持循序漸進的原則,向學生補充家庭探究實驗。教師可以將一些課內實驗放手給學生,讓他們在家庭中自主開展,另外,也可以讓學生在家庭中自主開展一些趣味科學實驗。例如,在“觀察洋蔥鱗片葉內表皮細胞”這一實驗的過程中,學生就可以嘗試用其他菜葉片表皮細胞來完成,這可以使學生更好地了解多種植物表皮細胞的形態,并有效地分析實驗過程中遇到的障礙,更好地識別植物細胞的結構,并鞏固這一實驗模式。再如,進行“種子發芽率”的實驗。教師可以讓學生分別將培養皿放入向陽的室內、陰暗的室內、室外等開展對比實驗,看看不同環境下種子的發芽率,幫助學生理解光照對種子發芽率的影響。此外,還有很多觀察類的實驗需要學生親自走到戶外去觀察和探究。依據各個時節的一些特色植物,教師可以讓學生選取多種實驗材料完成相應的觀察活動,在循序漸進中幫助學生養成良好的生物探究意識。
(四)堅持反饋性原則,幫助學生不斷進步
在開展實驗教學的過程中,教師除了要為學生設計不同的學習任務之外,還要注重從學生身上獲得有效的信息反饋。結合學生遇到的一些問題,教師可以更好地延伸、引導、啟發和拓展,有效提高學生的生物探究能力。通過對實驗過程進行細致的觀察和詳細的記錄,更好地培養學生的動手意識。在反思的過程中,可以更好地提升學生的綜合素質,并引導學生學會用科學的思維方式來分析和解決問題。以“測定種子發芽率”實驗為例,這個實驗的周期較長,學生從實驗中獲得的數據也有一定的偏差。因此,教師要引導學生認真觀察、持續記錄。
綜上所述,在開展家庭實驗教學的過程中,教師可以發現學生的能力存在很大的不均衡性。隨著實驗教學的逐步開展,學生對于實驗探究產生了濃厚的興趣,并充分體會到了學習的樂趣。在這個過程中,學生能不斷成長,教師要引導學生積極學習和參與,讓他們嘗試對實驗方法的遷移、創新、思考和探索。一些學有余力的學生還可以嘗試自主設計實驗方案、選擇器材、改良實驗步驟等,這能更好地培養學生的創新精神和科學探究意識。
作者:徐穎 單位:大慶市第二十三中學