田靖安
摘 要:開展生物探究性實驗能提升學生的探索未知能力和交流合作能力,能培養(yǎng)學生的自主學習意識和創(chuàng)新精神。就中學生物探究性實驗的開展對學生能力的提升進行了一定的教學實踐研究。
關(guān)鍵詞:中學生物;探究性實驗;能力;提升;教學實踐
探究性實驗作為一種新興的實驗方式,比傳統(tǒng)的實驗方式更能調(diào)動學生的參與熱情和動腦意識,更能激發(fā)學生對新知識的自我學習和構(gòu)建完善,更能培養(yǎng)學生的探究意識和創(chuàng)新能力。筆者經(jīng)過長期的教學實踐,就生物探究性實驗對中學生能力的提升作用淺析如下:
一、緊貼教材,聯(lián)系生活實際提問、假設(shè)和檢驗,培養(yǎng)學生勇于質(zhì)疑和探索未知的能力
傳統(tǒng)的生物實驗是安排好了的實驗,教材或?qū)嶒瀮陨弦呀?jīng)為學生列出了實驗的目的要求、材料用具和方法步驟,學生只需認真閱讀或聽教師講解即可了解實驗的具體做法,做實驗時可以按照教材或?qū)嶒瀮陨蠈懞玫姆椒ê筒襟E按部就班地“照方抓藥”,不需要學生去動腦思考和設(shè)計實驗方案,是簡單的重復和驗證別人發(fā)現(xiàn)、體驗的過程。
生物探究性實驗則需要學生認真閱讀生物教材,仔細觀察并聯(lián)系現(xiàn)實生活,通過細心的觀察和比較,從教材和日常生活中發(fā)現(xiàn)并提出自己感興趣或想探究的問題,根據(jù)生活經(jīng)驗和常識,作出假設(shè),通過問題設(shè)計實驗的方案(實驗計劃),按照所設(shè)計的實驗計劃進行探究。不同的問題需要我們根據(jù)生活經(jīng)驗和常識分別做出不同的假設(shè)。假設(shè)的正確性要通過實踐(實驗)來檢驗。對于不同的假設(shè),需要設(shè)計不同的實驗方案進行實驗驗證,這就需要學生積極動腦,對未知進行大膽質(zhì)疑、小心探索求證。
二、靈活應對意料之外的情況,凸顯應變能力
探究實驗的實施計劃過程并不是簡單的根據(jù)設(shè)計好的實驗方案進行實驗,因為在具體的實施過程中預先設(shè)計好的情況可能會發(fā)生變化,這就要求教師合理引導,學生能根據(jù)情況的變化合理地調(diào)整或修改自己的探究計劃,這也能鍛煉學生的隨機應變能力。教師根據(jù)問題加以有效的引導,充分發(fā)揮學生群體的主觀能動性,充分調(diào)動學生的創(chuàng)造性進行思考、討論,并最終尋找出圓滿解決探究中遇到問題的方案。
三、對不成功或現(xiàn)象不明顯的實驗認真分析總結(jié),形成縝密的邏輯思維能力
在具體的探究實踐過程中,并不是每個小組的每一次探究都能看到明顯的實驗現(xiàn)象,也不是每一個探究都能獲得成功?!笆∧顺晒χ浮?,科學史上,曾經(jīng)有偉大的發(fā)現(xiàn)或發(fā)明誕生于對失敗實驗的認真分析,追根溯源而有偉大發(fā)現(xiàn)的先例。當有的小組觀察到的實驗現(xiàn)象或獲得的實驗數(shù)據(jù)與預期不同或與其他大多數(shù)學生的有差異時,教師應該鼓勵該小組學生進行反思,重新認真反思材料的選擇是否恰當,所做出的假設(shè)是否合理,制訂的探究計劃是否完整、嚴密,探究的操作是否正確規(guī)范,觀察到的現(xiàn)象或記錄的數(shù)據(jù)是否有錯漏等,通過仔細反思,篩查整個探究的每一個步驟,從中尋找出實驗失敗的根源,在時間允許的情況下改正不足之處,重新進行探究實驗。學生通過認真地逐一反思具體的探究操作步驟,學會對失敗的探究實驗進行思考和推理,找出導致實驗失敗的原因,改進后重新進行探究。這不僅使學生對該探究有了一個深入的理解,而且還能訓練學生的分析、推理等邏輯思維。
四、對實驗進行合理的改進和革新,彰顯創(chuàng)新能力
在具體的探究實踐過程中,我們總能發(fā)現(xiàn)我們探究計劃設(shè)計的缺陷和不足。針對這些不足之處,我們要認真進行反思,從中發(fā)現(xiàn)需要改進和創(chuàng)新的地方,發(fā)揮師生的主觀能動性,找到合理可行的解決方法。在具體的探究實踐過程中,學生集思廣益、踴躍參與、樂于動手,提出了有價值而可行的改進或創(chuàng)新方案,收到了較好的教學效果。
五、自主學習,體現(xiàn)學生勤于動腦、自我建構(gòu)和完善知識的能力
建構(gòu)主義學習理論認為學習的過程不是學習者被動地接受知識,而是積極地建構(gòu)知識的過程。生物探究性實驗就是學生主動學習、親身體驗的一種良好方式。在中學生物實驗教學中進行探究性實踐,倡導的是一種教師為輔、學生為主的自主學習方式,教師摒棄傳統(tǒng)的實驗教學方式,把學習的主動權(quán)真正地還給學生,讓他們有更多的時間體會和實踐,有更多的機會思考討論和交流,這樣才能更加充分地調(diào)動學生的積極性和主觀能動性,使他們踴躍地參與到小組的探究實踐活動中,學生的積極性比以前更高了。由于面對的是學生日常生活中的生物現(xiàn)象,而且教材并沒有給出明確的結(jié)果或結(jié)論,沒有固定的答案來限制學生的思維,所以學生的問題比以前更多了,動腦思考的次數(shù)也遠遠多于從前了。
六、合作和交流使探究實驗高效開展,養(yǎng)成集體意識,提高表達能力
在生物探究性實驗實施前,需要小組各成員積極動腦開啟智慧,通過小組間的討論碰撞出智慧的火花,集小組各成員的智慧確定好本小組要探究的問題、設(shè)計好本小組的探究實驗方案、選擇好實驗的材料用具、設(shè)計好實驗的裝置、設(shè)計并討論完善探究實驗的方法步驟。在每次生物探究實驗的過程中,需要探究小組的各成員積極參與、取長補短和分工合作,通過小組內(nèi)不同成員間的合作使探究實驗順利進行。
全班不同探究小組在完成各組的探究實驗后,派出發(fā)言人參與全班不同探究小組間的交流,匯報該小組在實驗過程中觀察到的現(xiàn)象和獲得的實驗數(shù)據(jù)及根據(jù)實驗數(shù)據(jù)推導出的結(jié)論。探究小組間通過實驗數(shù)據(jù)的交流,使全班不同小組間共享實驗數(shù)據(jù),相當于每個小組都做了多次重復實驗,可以有效地減小偶然因素的影響,減小誤差,使實驗結(jié)果更準確、更真實。小組間的交流還可以給探究小組提供有益的參照,同樣的探究實驗,交流后發(fā)現(xiàn)某一探究小組的數(shù)據(jù)或現(xiàn)象與其他大多數(shù)小組差距較大,則說明該探究小組實驗中存在較大的誤差或錯誤,需要該小組對實驗的方案和過程重新進行反思。體現(xiàn)了小組之間自主學習中的團結(jié)互助協(xié)作精神。
有的學生性格比較內(nèi)向孤僻,不善于或刻意躲避與別人交往,和別人說話時會臉紅和結(jié)巴,通過探究小組其他成員的接納和鼓勵,他們能逐漸融入群體,開始樂于參與集體的各項探究學習活動,說話比以前更流暢,慢慢變得開朗、合群,進一步鍛煉了他們的膽量和口頭表達能力。
(作者單位 云南省騰沖第一中學)