生物實(shí)驗(yàn)活動(dòng)蘊(yùn)含的科學(xué)素養(yǎng)教育

趙素芹

生物學(xué)是一門(mén)實(shí)驗(yàn)性較強(qiáng)的課程，做好生物實(shí)驗(yàn)有助于促進(jìn)學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解，增強(qiáng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。實(shí)驗(yàn)是以一定的科學(xué)知識(shí)為基礎(chǔ)，一定的科學(xué)原理為依據(jù)，運(yùn)用科學(xué)的研究方法，以嚴(yán)謹(jǐn)、認(rèn)真、求實(shí)的科學(xué)態(tài)度完成的一系列的活動(dòng)，這本身就是科學(xué)素養(yǎng)教育的內(nèi)容，所以，認(rèn)真設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，抓住實(shí)驗(yàn)的契機(jī)對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)素養(yǎng)教育對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)興趣，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)具有很重要的意義。

蘇教版小學(xué)科學(xué)教材和初中生物教材都提到了植物的繁殖，其中種子的萌發(fā)條件與過(guò)程是學(xué)生應(yīng)該了解的知識(shí)，針對(duì)這一部分的知識(shí)內(nèi)容，我們?cè)O(shè)計(jì)了探究種子萌發(fā)條件與影響因素的實(shí)驗(yàn)，通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)相關(guān)知識(shí)的了解、實(shí)驗(yàn)方法的設(shè)計(jì)與對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析，同學(xué)們學(xué)到了知識(shí)，提高了興趣，磨練了意志，提高了科學(xué)素養(yǎng)水平。

一、實(shí)驗(yàn)中包含的科學(xué)知識(shí)

實(shí)驗(yàn)是以一定的科學(xué)知識(shí)為基礎(chǔ)的活動(dòng)，不掌握一定的相關(guān)知識(shí)，實(shí)驗(yàn)活動(dòng)就會(huì)無(wú)的放失，也就失去了做實(shí)驗(yàn)的意義，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中不僅學(xué)不到應(yīng)有的知識(shí)和技能，達(dá)不到實(shí)驗(yàn)的目的，白白浪費(fèi)時(shí)間和精力，甚至還會(huì)出現(xiàn)危險(xiǎn)。很多學(xué)生做實(shí)驗(yàn)太盲目，不注重實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)方法以及實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)的學(xué)習(xí)，實(shí)驗(yàn)后不會(huì)分析實(shí)驗(yàn)的成功與失敗的原因，將實(shí)驗(yàn)當(dāng)作好玩放松的活動(dòng)，這就失去了實(shí)驗(yàn)的基本意義。探究種子萌發(fā)條件實(shí)驗(yàn)中，我們注重讓學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)相關(guān)知識(shí)的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生做到有目的、有條理地實(shí)驗(yàn)，取得了很好的效果。本實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生掌握的相關(guān)的科學(xué)知識(shí)有：種子的結(jié)構(gòu)，種子的類(lèi)型，種子萌發(fā)的條件，種子是繁殖器官，種子的傳播方式等內(nèi)容；在解釋為什么要將種子先泡三個(gè)小時(shí)左右時(shí)，需要了解吸脹吸水和滲透吸水的知識(shí)；種子在萌發(fā)過(guò)程中水的控制至關(guān)重要，學(xué)生也要理解水對(duì)于生物生存的意義。

二、實(shí)驗(yàn)中包含的科學(xué)方法

正確的實(shí)驗(yàn)方法是實(shí)驗(yàn)?zāi)芊癯晒?，能否得出科學(xué)結(jié)論的重要保證，是培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)思維、科學(xué)操作的依據(jù)，是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的重要組成部分。正確的實(shí)驗(yàn)方法指導(dǎo)著實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，遵循著一定的實(shí)驗(yàn)原理，在試驗(yàn)中使實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)不斷完善。探究種子萌發(fā)條件與影響因素的實(shí)驗(yàn)遵循對(duì)照實(shí)驗(yàn)的原理， 一般進(jìn)行某種試驗(yàn)以闡明一定因子對(duì)一個(gè)對(duì)象的影響和處理效應(yīng)或意義時(shí)，除了對(duì)實(shí)驗(yàn)所要求研究因子或操作處理外，其他因素都保持一致，并把試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較，這種試驗(yàn)為對(duì)照試驗(yàn)。

1.探究種子的結(jié)構(gòu)。種子的種類(lèi)據(jù)有無(wú)胚乳可分為有胚乳種子、無(wú)胚乳種子；據(jù)子葉的數(shù)量可分為單子葉植物種子、雙子葉植物種子。所以在選擇要觀(guān)察的種子時(shí)，要注意這幾種種子的選擇。

2.稱(chēng)量種子的質(zhì)量在實(shí)驗(yàn)中我們需要在幾個(gè)階段了解種子的質(zhì)量，干種子的質(zhì)量，浸泡后萌發(fā)前的質(zhì)量，泡成豆芽后的質(zhì)量，通過(guò)對(duì)比這幾次的質(zhì)量差，運(yùn)用已學(xué)知識(shí)進(jìn)行解釋質(zhì)量變化的原因，對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行鞏固。

3.探究種子萌發(fā)的條件.種子的萌發(fā)需要內(nèi)因和外因的條件，內(nèi)因?yàn)榕咄旰?、子葉或胚乳內(nèi)的營(yíng)養(yǎng)貯存充足，種皮完整以及是否處于休眠和壽命之內(nèi)，外因?yàn)橐兴?、氧氣和適宜的溫度， 本實(shí)驗(yàn)只討論外因的影響。在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)，注意實(shí)驗(yàn)組的條件的設(shè)置，實(shí)驗(yàn)組的選擇是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，對(duì)照組依據(jù)實(shí)驗(yàn)組的設(shè)置變化。在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中我們選擇幾組對(duì)照實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)組大豆均為水分適宜、氧氣充足和溫度25℃的環(huán)境，對(duì)照組為大豆種子密閉于容器中，但水分為濕潤(rùn)、溫度為25℃，這一組為探究空氣對(duì)種子萌發(fā)的影響，第二組為濕潤(rùn)，氧氣充足，置于冰箱的冷藏室和溫度50℃的恒溫水槽中，以探究溫度對(duì)種子萌發(fā)的影響，第三組干種子置于空氣中，環(huán)境溫度為25℃，探究水分的影響。另外同學(xué)們還設(shè)計(jì)了將種子置于土壤中、加入肥料和放入黑暗中與光下進(jìn)行比較，探究這些條件對(duì)種子萌發(fā)的影響。

4.淘黃豆芽，探究實(shí)際操作的原則。黃豆芽營(yíng)養(yǎng)豐富，味道鮮美，含較多的蛋白質(zhì)和維生素，還含有鈣、磷、鐵等微量元素，淘黃豆芽簡(jiǎn)單、易操作，是探究種子萌發(fā)實(shí)驗(yàn)的好材料。但是實(shí)際操作中還會(huì)出現(xiàn)一些問(wèn)題，還有一些需要注意的地方，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)，我們選兩組同學(xué)按以下步驟操作，作為實(shí)驗(yàn)組，每組做兩份，意義在于保證實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行，選擇工具為漏水的筐。

5.兩種豆芽對(duì)比。將實(shí)驗(yàn)組的豆芽和市場(chǎng)上的豆芽從外形到口味進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)市場(chǎng)上賣(mài)的豆芽特別白，看上去鮮嫩水靈，而學(xué)生淘的豆芽，顏色發(fā)暗，豆芽呈現(xiàn)黃色。市場(chǎng)上的豆芽幾乎沒(méi)有根須，而學(xué)生淘的豆芽根須發(fā)育良好。

6.實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析。將對(duì)照組的豆芽與是實(shí)驗(yàn)組進(jìn)行對(duì)比，組織學(xué)生進(jìn)行討論，并運(yùn)用已學(xué)知識(shí)從理論上分析產(chǎn)生的不同的原因，最后總結(jié)淘豆芽的正確方法、注意事項(xiàng)，漂白劑、無(wú)根劑、保險(xiǎn)粉等對(duì)人體的危害，寫(xiě)出小論文。

三、實(shí)驗(yàn)中體現(xiàn)的科學(xué)態(tài)度與科學(xué)精神

中國(guó)科普研究所研究員李大光說(shuō)：“科學(xué)素養(yǎng)的高低與本人的態(tài)度、獲得科學(xué)信息的渠道、對(duì)科學(xué)家團(tuán)體的看法等都是密切相關(guān)的。” 了解科學(xué)知識(shí)，掌握科學(xué)方法，尊重科學(xué)，具有崇尚科學(xué)的精神，并自覺(jué)地運(yùn)用科學(xué)知識(shí)去指導(dǎo)我們的學(xué)習(xí)和生活，是一個(gè)有科學(xué)素養(yǎng)的人基本素質(zhì)。

公民的科學(xué)素養(yǎng)水平是培養(yǎng)創(chuàng)新人才、提高國(guó)民素質(zhì)的保證，公民的科學(xué)素養(yǎng)水平高低直接關(guān)系到國(guó)家和民族的發(fā)展前途，提高公民的科學(xué)素養(yǎng)是一項(xiàng)長(zhǎng)期而緊迫的任務(wù)。教育承擔(dān)著培養(yǎng)人，提高人的素質(zhì)的任務(wù)，教育是影響我國(guó)公民科學(xué)素養(yǎng)的主要因素。所以在教學(xué)中不斷挖掘教材內(nèi)容，結(jié)合實(shí)際，重視基礎(chǔ)知識(shí)傳授培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)，加強(qiáng)科學(xué)探究培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)， 在科學(xué)、技術(shù)和社會(huì)（STS）教學(xué)和實(shí)踐活動(dòng)中滲透科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)，重視學(xué)生的信息收集能力的培養(yǎng)對(duì)提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)具有重要意義。

（作者單位：徐州高等師范學(xué)校）