生物學是一門實驗科學,觀察和實驗是學習生物科學的基本方法。生物學實驗是學生認識生物現(xiàn)象、理解生物概念和規(guī)律的基礎,對培養(yǎng)學生的科學素質和能力有著不可替代的作用,也是深受學生喜愛的課堂教學形式,但是由于在組織教學、結果控制等方面比較費神且占用時間較多,因此很多教師不大愿意進行生物實驗教學,特別是分組實驗教學。那么如何對生物學分組實驗進行有效的教學控制呢?下面筆者就教學實踐談談個人的體會。
一、實驗程序的控制
1.在分組實驗中實施有目的、有計劃的程序控制,首先要引導學生在熟識實驗目的、內容及注意事項的基礎上總結概括實驗操作程序。例如:制作臨時裝片的實驗,先將擦→滴→取→展→蓋→染的實驗步驟寫在黑板上,讓學生看書了解每一步的涵義,圈上關鍵的詞語,教師再講每一步的涵義及注意的問題,邊操作邊叫學生模仿操作。然后強調注意事項。滴一滴清水,太多易外溢,太少易出現(xiàn)氣泡。取材薄而透明透光易觀察,展平防重疊,輕蓋防氣泡。氣泡與細胞的區(qū)別,氣泡圓邊厚黑,中間亮白,輕壓變形。這樣學生很快掌握步驟、要領,在顯微鏡下觀察到自己制作臨時裝片中的細胞,認識細胞壁、細胞質、細胞核(細胞膜緊貼細胞壁,在光鏡下看不見),然后繪出細胞結構圖。這樣學生就達到了實驗的目的要求,興奮不已,終生難忘。
2.在分組實驗中實施有目的、有計劃的程序控制,還要培養(yǎng)學生養(yǎng)成按順序觀察的習慣。實驗中要引導學生做到:(1)從整體到局部,如在《觀察葫蘆蘚》及《觀察鐵線蕨》的實驗中,要先觀察整株植物的形態(tài),再看它的根(或假根)、莖、葉;(2)由表及里,如在《觀察菜豆種子和玉米種子的結構》的實驗中,要求學生先看外部形態(tài),再看內部結構;(3)由粗到細,如在《觀察植物莖的結構》實驗中,要先用肉眼觀察,用放大鏡或顯微鏡觀察;再如在《觀察根毛和根尖的結構》的實驗中,要先用肉眼觀察根,再觀察根毛,找到根尖,然后用放大鏡仔細觀察,接著用低倍顯微鏡觀察根尖的永久切片,分清根尖的四個組成部分,最后用高倍顯微鏡識別每部分的細胞結構特點。當然,大多數(shù)動物學實驗則應該先觀察外部形態(tài),再解剖內部結構。不僅要求觀察的順序如此,而且在復述和復習時也要按這樣的順序,長期堅持就會使生物學實驗課活而不亂,有條不紊地進行,培養(yǎng)學生實驗操作的條理性。
3.在分組實驗中實施有目的、有計劃的程序控制,還應該依據(jù)教材中試驗的目標要求層次及學生的認知規(guī)律和單位時間內的接受能力,適當控制信息量。一是要注意分散操作難度;二是要防止單位時間內的信息密度過大,使學生難以消化吸收。 實驗操作中將實驗步驟由繁化簡,抓住每一步的關鍵詞語串通于實驗步驟之中可以收到好的實驗效果。如顯微鏡使用過程中的“三個一”:一、安放距桌邊一掌(5-7cm);二、對光要目(目鏡)物(物鏡)通光(通光孔、光源)一直線,光強用平面鏡,光弱用凹面鏡;三、觀察時標本對孔正中距離物鏡一厘米,視野中出現(xiàn)標本顏色或雜質時觀察目標即將到位,微調粗旋鏡升降,細旋校象清晰,找不到目標時緩緩移動玻片標本即可找到。教師規(guī)范操作一步,邊講該步的注意事項,邊讓學生模仿操作一步,教師巡視,及時表揚規(guī)范操作快而且準確的學生。糾正錯誤操作,如用左眼觀察時,糾正學生用右眼觀察或閉著右眼的習慣,轉動轉換器時,糾正扳物鏡的錯誤操作。這樣學生很快對好光,觀察到標本在視野中的圖象。用完顯微鏡擦干凈外表。轉動轉換器,把物鏡偏兩旁,放回鏡箱原處。
二、實驗結果的控制
1.為了最大限度、最大范圍的對實驗結果進行調控,首先要在實驗前“定點,抓預習”。
對每個實驗,筆者都堅持首先把重點、難點提前告訴學生,同時圍繞重點、難點提出思考題或應注意的關鍵問題,讓學生在預習時有明確的目的、有思考的內容、有議論的話題。在預習期間,筆者也經常參與學生們的討論,指導課外興趣小組對實驗內容進行預演,培養(yǎng)實驗課小骨干,從而為實驗課上減少盲目性,順利完成教學內容奠定了基礎。如教學“觀察鯽魚外形特征和內部主要結構”時,將學生分成4組去做“探究魚的各種鰭在游泳時所起的作用”的實驗,每組按不同的要求去探究:第一組,剪去背鰭和臀鰭后觀察其游泳狀況,分析背鰭、臀鰭在游泳時所起的作用;第二組,剪去尾鰭后觀察其游泳狀況,分析尾鰭在游泳時所起的作用;第三組,剪去胸、腹鰭后觀察其游泳狀況,分析胸、腹鰭在游泳時所起的作用;第四組,剪去所有的鰭后觀察其游泳狀況,分析魚鰭在游泳時所起的作用。各組得出結論后向大家匯報,再組織學生在組間交流觀察。
2.為了最大限度、最大范圍的對實驗結果進行調控,其次要在實驗中“立標,重規(guī)范”。
每次在學生動手操作以前,筆者都要通過不同的形式為學生樹立標準,如:在《觀察和解剖鯽魚》等實驗材料較大的實驗中,就可以親手對解剖過程進行示范,讓學生對何處下剪、下剪深度、剪到何處、解剖剪的傾斜度有一個感性認識;在《觀察蚯蚓》等實驗材料軟小的實驗中,則可以利用課外興趣活動培訓骨干,讓他們在實驗課上帶動本組成員;在《觀察草履蟲》等實驗材料非常小的實驗中,則可以運用錄像片對學生進行前期的指導。
3.為了最大限度、最大范圍的對實驗的結果進行調控,也應該在實驗中“控速,促進程”。
由于學生自身能力、性格、知識水平的不同,在實驗中不可避免的會出現(xiàn)速度上的差距,另外學生在實驗過程中也難免“離標”。對待這種現(xiàn)象筆者的做法是:劃分實驗小組時要根據(jù)以往了解的情況進行合理搭配,在此基礎上對實驗速度特別慢的小組再進行強化指導,或把他們落下的個別次要步驟“演示”完成,以幫助他們在實驗結束后享受到成功的喜悅,為今后的學習樹立信心。對實驗過程中“離標”走樣的學生應在講清楚道理局嚴格要求,有時甚至手把手地教,以形成規(guī)范化操作。
4.為了最大限度、最大范圍的對實驗結果進行調換,還必須每時每刻“防偏,保方向”。
對每個實驗,筆者堅持可以允許各實驗小組在結果上出現(xiàn)一定的偏差,但實驗步驟非經允許不得更改(探性實驗除外)。當學生在實驗過程中出現(xiàn)了一些錯誤操作并且會影響實驗結論時,應引導學生分析原因,找到補救辦法,以防學生一錯再錯,偏離正確方向,影響對實驗結果的分析,形成相關知識的錯誤定勢。
總之,在實驗中實施有目的、有計劃的程序控制和最大限度、最大范圍的對實驗結果進行調控,能夠充分發(fā)揮教師的主導作用、學生的主體作用,引起教與學雙方的同步反應,實現(xiàn)實驗教學效果的最優(yōu)化。