初中生物實驗中隱性教學資源的挖掘和利用*

譚群霜 何英姿

以《初中生物課程標準》為依據(jù)，教師在實驗教學中從分析實驗原理出發(fā)引發(fā)學生探究，變固定實驗為開放式實驗；從生活實踐出發(fā)，實現(xiàn)實驗選題的多元化；善用實驗中的錯誤資源，引導學生獲得成功的體驗。并結合具體的案例說明如何在生物實驗中挖掘和利用隱性教學資源，培養(yǎng)學生的科學探究能力，讓學生學到更豐富的生物知識和實驗技能。

生物實驗 隱性 探究 教學資源

《初中生物課程標準》中期望：“學生通過學習生物能夠在學習能力、探究能力和解決問題能力方面有更好的發(fā)展，在合作精神、創(chuàng)新意識和責任感等方面得到提高?！鄙飳W本身是一門實驗性學科，生物實驗是科學探究的主要途徑，實驗教學有利于促進發(fā)展學生的科學思維和探究能力。隨著新課程改革的不斷推進，生物教學更加重視培養(yǎng)學生的生物科學素養(yǎng)和綜合素質(zhì)，旨在讓學生在生物實驗探究中培養(yǎng)自己的探究能力，因此充分發(fā)揮每個生物實驗的最大效益也應成為每個生物教師追求的目標。初中階段的生物實驗主要是以教師演示實驗和學生分組實驗兩種方式呈現(xiàn)。一般的教學模式是：教師講解教材實驗，然后學生照著實驗步驟完成相應的實驗，之后小結討論實驗中獲得的知識、方法，最后完成實驗報告。其實，只要教師善于做一個有心人，就會發(fā)現(xiàn)教材里的許多生物實驗中蘊含著豐富的、不為人注意的資源，即隱性資源，教師如能加以充分利用，不僅能在實驗教學中激發(fā)學生學習生物的興趣，理解科學的本質(zhì)，培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)，還能讓學生學會科學探究的方法，提高探究的能力。

一、從分析實驗原理出發(fā)引發(fā)探究，變固定實驗為開放式實驗

生物學原理是生物教材知識高度的概括和應用，是教師設計實驗的核心。在實驗中教師可以引導學生從教材知識點和實驗原理出發(fā)，鼓勵學生大膽猜想，開發(fā)發(fā)散式思維設計實驗；讓學生多觀察生活現(xiàn)象，多動手參與實驗，從課堂探究延續(xù)到課外例題研究，通過理論知識聯(lián)系實際生活，深化對課本知識的理解。

教師可以以生物課本實驗為依據(jù)，拋開書本上的實驗步驟和結果，變固定式實驗為開放式實驗，啟發(fā)學生去設計實驗，在實驗中發(fā)現(xiàn)問題后進行探究性學習。教師可以開放實驗對象的選材，按照學生的要求用多種對象，不拘泥于教材所提供的對象。如在七年級學習《觀察花的結構》實驗中，教師可以根據(jù)學生的喜好讓其在課前自己準備，實驗中學生們帶來了百合、菊花、月季、康乃馨、玫瑰花、牽?；ǖ?，學生在觀察花的結構中不但落實了知識學習、能力操作，還對各種各樣花的形態(tài)結構產(chǎn)生了濃厚的興趣，豐富了知識，產(chǎn)生了探究意識。再如學習《觀察種子的結構》實驗，教師和學生一起課前準備種子，課堂中有玉米、花生、大豆、蓖麻、瓜子、稻谷等許多種子，學生根據(jù)自己喜好觀察種子的結構，不但落實了教材實驗的目標，而且學生對各種種子結構的差異及單子葉雙子葉植物的特征差異產(chǎn)生了興趣，教師可以安排有興趣的學生課后在校園里嘗試種植，觀察單子葉和雙子葉植物成長過程的變化，做好觀察記錄，結合教材分析原因。

教師還可以通過開放實驗方法步驟來開發(fā)隱性資源，在實驗開始前只講明本次實驗的目的和要求，讓學生分組進行討論和設計出具體的實驗操作方法和步驟，教師做適當引導，開啟學生的思維空間，然后指導學生通過動手實踐來探究設計出的實驗過程，豐富生物實驗方法步驟，讓學生在不斷實踐嘗試的過程中生成更多的資源。教師須要求學生設計合理的實驗過程，不必強調(diào)實驗的結果非得與標準結果一致，因為實驗中多種因素會影響實驗的結果，對于不一致的實驗結果要引導學生去深思和找出實驗影響因素，生成新的資源。如在八年級學習《探究酒精對水蚤心率的影響》實驗中，學生根據(jù)實驗目的和要求分小組設計實驗過程，有的小組實驗結果是酒精濃度越高水蚤心率跳動越慢，有的小組實驗結果是酒精濃度越高水蚤心率跳動越快，面對不一致的實驗結果，教師先引導學生反思原因再進行接下來的實驗。其中一個小組在進一步實驗探究后發(fā)現(xiàn)高濃度的酒精使水蚤心率跳動減慢，而低濃度的酒精使水蚤心率跳動加快；另一個小組發(fā)現(xiàn)當高濃度的酒精作用于水蚤時，水蚤心臟反而越跳越慢，最終停止；還有一個小組發(fā)現(xiàn)水蚤心率先快后慢，最后心臟顫斗停止跳動。學生對高酒精濃度導致水蚤致死的現(xiàn)象和原因產(chǎn)生了濃厚的興趣，教師要引導學生通過分析酒精對水蚤心率的影響轉(zhuǎn)入到酒精對人類心臟的影響，開發(fā)出更多的新資源。

學生通過自主探究實驗，不但學習主動性得到加強，更重要的是獲得了科學探究的方法，認識了科學的本質(zhì)特點，加深了對生物學知識的理解，培養(yǎng)了科學探究能力，還在實驗中體驗到實驗成功的樂趣。

二、從生活實踐出發(fā)引發(fā)探究，實現(xiàn)實驗選題的多元化

生物學是自然科學的基礎學科，在我們的生活中處處涉及生物及生命現(xiàn)象，選擇研究課題的過程本身就是一個創(chuàng)造思維的過程。傳統(tǒng)的以教材為基礎、教師提出選題為主的實驗課題模式已經(jīng)不適合現(xiàn)在的開發(fā)實驗教學資源模式，因此教師要和學生一起在實驗中建立以學生的生活實踐為出發(fā)點，師生相互討論、共同參與的選題模式。其實只要教師有一雙善于發(fā)現(xiàn)智慧的雙眼和勤勞的雙手，生物實驗資源就信手拈來。一些家用物用、學生學習用品、廢舊報紙和瓶罐、學生的兒童玩具、相關視頻等都是很好的實驗資源。如在《制作并觀察植物細胞臨時裝片》實驗中用到洋蔥；在制作“空氣塵埃測定板”時可以利用普通的紙板、凡士林等來探究并確定塵埃污染嚴重的地方；在探究《螞蟻的社會行為》中可以讓學生利用透明的廢棄可樂瓶子、砂糖面包屑、玻璃板等生活物品；在《探究關于垃圾種類的降解》實驗中可以用普通花盆、土壤、沙子及一些生活垃圾來引導學生探究哪些垃圾可以被自然降解，哪些不能被降解；在七年級學習《消化和吸收》中觀察小腸的結構，可以在課前和學生一起利用不同顏色的紙板、直尺、剪刀、膠水等來制作小腸壁結構模型。

在課堂教學中如果教師善于結合學生生活實踐，可以產(chǎn)生很多探究的課題，生成更多的資源。如在七年級第三單元《生物圈中的綠色植物》中講授關于植物對環(huán)境的作用知識點時，有學生從《天氣預報分析空氣質(zhì)量》中發(fā)現(xiàn)南寧首要污染物為可吸入顆粒物，他了解到道路兩旁的植物綠化是減少這些污染物的第一道防線，因此他產(chǎn)生了用實驗來比較不同植物的葉片對空氣中粉塵吸附效果的想法，教師鼓勵并指導其確立課題進行研究。

三、善用實驗中的錯誤資源，引導學生獲得成功的體驗

《生物課程標準》指出，要求培養(yǎng)學生初步具有生物學實驗操作的基本技能，一定的探究能力和實踐能力，養(yǎng)成科學思維的習慣。生物實驗對培養(yǎng)學生興趣、加深掌握基本實驗技能，培養(yǎng)學生的實驗能力有著重要的作用。初中學生精力充沛、思維活躍、想象力豐富、好奇心強，在實驗開始時難免迫不及待地動手操作，這樣總是會犯一些小錯誤，教師要以一顆寬容的心態(tài)，將錯就錯、順勢利導地開發(fā)學生的錯誤資源，將學生的錯誤巧妙地向好的方面發(fā)展，幫助學生在活動中獲得成功的體驗。如在實驗“觀察洋蔥表皮細胞”時，學生對顯微鏡非常感興趣，有的學生在實驗觀察中拿整片的洋蔥鱗葉片、自己的頭發(fā)、手指甲等放到載物臺上觀察，筆者發(fā)現(xiàn)后沒有立即糾正他們，觀察幾分鐘后他們陸續(xù)求助筆者，“老師，里面一片漆黑，什么也觀察不到”，“老師，我制作臨時裝片觀察到洋蔥表皮細胞，但是為什么放頭發(fā)和指甲卻怎么也看不到，顯微鏡不上放大一百倍嗎，為什么還看不見”。筆者要求他們回歸教材認真看，對比光學顯微鏡觀察的材料要求和指甲頭發(fā)的材料規(guī)格，他們最后歸納出結論：在光學顯微鏡下觀察的必須是薄而透明的生物材料。再如在探究實驗“饅頭在口腔中的變化時”，教材要求是將3支試管放進37度溫水中恒溫預熱，5～10分鐘后拿出，再各加2滴碘液搖勻，觀察并記錄試管中的顏色變化。有的學生并不按照課本的步驟做，也得到一樣的實驗結果，他先在3支試管各加2滴碘液，再按課本中要求的分別加饅頭碎屑和饅頭后將3支試管放入37度溫水中恒溫水浴加熱，也觀察到了顏色變化。筆者在學生看似錯誤的操作中，思維得到了啟發(fā)，學生的操作不但能觀察到顏色變化，而且還有另外兩個好處：一是自己可以根據(jù)顏色變化來把握恒溫水浴加熱時間，不一定非得按課本要求的再去估計唾液把淀粉完全轉(zhuǎn)化為葡萄糖的時間；二是“將3支試管一起放入37度溫水水浴恒溫加熱”的這段課堂時間被更有效地利用了，如果是課本的操作方式“恒溫加熱5～10分鐘”這段時間學生只能等待，而現(xiàn)在學生的實驗操作能夠不斷觀察恒溫過程中試管顏色的變化，還可以觀察到完全變化所需要的時間。筆者對這個同學的做法加以表揚和鼓勵，并且基于學生實驗的啟發(fā)，將此試驗進行了修改。教師要善用實驗中的錯誤操作，引導學生學會創(chuàng)新，學生的探究能力在實驗中得到很好的培養(yǎng)。

在七年級實驗“探究光對鼠婦生活的影響”中，同學們在實驗開始前從校園里和野外撲捉來鼠婦，實驗結束本應把鼠婦放回大自然，但是筆者發(fā)現(xiàn)有些男同學沒有放生鼠婦，而是在虐待它們，有的學生拿筆尖去戳鼠婦，甚至在鼠婦受刺激縮成一團后把它們踩死。發(fā)現(xiàn)這些行為后筆者認為他們很沒有愛心，于是找這幾位學生進行談心，詢問他們這樣做的原因，他們的回答是“鼠婦是害蟲，放生危害稻谷，所有要消滅它們”，這讓筆者很意外。為此在課堂上以“我們要不要消滅鼠婦”為題讓學生討論，注重在學生討論中滲透愛護生態(tài)環(huán)境的情感教育，讓學生以辯證的思維來看待事物，無論是鼠婦還是其他生物，都是食物鏈里重要的一節(jié)，包括人類在內(nèi)的生物和環(huán)境都是辯證統(tǒng)一地生活在生物圈里，人為的制造缺少任何一種生物都會影響生態(tài)平衡，危害人類自身安全，所以我們要與自然界的其他動物和諧相處，愛護和保護動物，增強環(huán)保意識。經(jīng)過這次討論后，到八年級實驗“觀察蚯蚓的蠕動”中筆者就觀察到學生很好地把蚯蚓放生回大自然中去。

心理學家蓋耶曾經(jīng)說過：“誰不考慮嘗試錯誤，不允許學生犯錯誤，就將錯過最富有成效的學習時刻”。生物實驗本身是一種有序而不平靜的課堂活動，學生的興趣愛好、知識水平的差異再加上外界環(huán)境和教學課堂的變化因素，有時學生在實驗中產(chǎn)生錯誤和錯誤的操作是不可避免的，但教師若不會利用是可惜的。所以教師要善于捕捉這些錯誤資源，必要時對教材進行深加工和再創(chuàng)造，用新的理念進行新的探索和實踐。

生物實驗教學資源豐富多樣、無處不在、無時不生，隨著生物課程改革的不斷深入，教師要逐步提高對教學資源的認識，善于思考、勤快動手，不斷增強挖掘?qū)嶒炛械慕虒W資源的意識。根據(jù)教學實際情況，在實驗教學中廣開思路，發(fā)掘出更多具有適應性和針對性的實驗資源，豐富教學內(nèi)容，讓學生學到更豐富的生物知識和實驗技能。

【責任編輯 郭振玲】