淺談如何在生物實驗中巧用觀察進行探究

沈莉

摘 要：在生物學教學中，倡導探究性學習，結合教材中的觀察實驗，引導學生主動參與、積極思考，培養(yǎng)學生收集和處理科學信息的能力、獲取新知識的能力、分析和解決問題的能力。

關鍵詞：觀察；學習興趣；能力培養(yǎng)；生活經(jīng)驗

在初中生物學教學中，生物學課程的目標、內(nèi)容和評價都旨在提高每個學生的生物科學素養(yǎng)。而生物科學不僅是眾多事實和理論的匯總，也是一個不斷探究的過程?？茖W探究是科學課程中重要的學習內(nèi)容和有效的教學方式。

探究性學習是我們生物課程內(nèi)容的重中之重，而科學探究的一條重要途徑就是通過觀察來獲得事實和證據(jù)。在初中教材中，觀察所占比重較大，一方面，培養(yǎng)學生收集鑒別資料信息的能力；另一方面，通過觀察可以解決探究實驗中的一些問題。

一、何謂觀察

觀察是指有目的、有計劃、有思維活動的知覺活動。人們的各種探究活動都是從觀察入手的。達爾文說：“我沒有突出的理解力，也沒有過人的機智，只是在覺察那些稍縱即逝的事物并對其進行精細觀察的能力上，我可能在中人之上?！倍韲韺W家巴甫洛夫教育年輕人要“觀察、觀察、再觀察?！庇毦鷮W家弗萊明，在發(fā)明了青霉素之后說：“我唯一的功勞就是沒有忽視觀察。”人的觀察能力既不是生來就有的，也不是自然而然形成的，而是需要經(jīng)過有意識、有計劃的培養(yǎng)才能形成的。觀察力是人類重要的認知能力。它既是認知活動的源泉，又是認識事物、掌握知識的重要途徑。現(xiàn)代心理科學的研究表明，在人腦所獲得的信息中，80%～90%是通過視覺獲取的。所以，觀察是人獲得知識的主要途徑。

二、觀察的重要性

自然科學是實驗科學，觀察是科學研究的一種重要方法。在中學生物教學中，觀察的重要性也是不容忽視的，主要表現(xiàn)在如下幾個方面。

1.觀察是中學生獲得感性材料的基本途徑

生物會有許多小例子，上課之前讓學生先在家自己操作、觀察、記錄這些小變化，從而獲得豐富的感性材料，這是學習科學的出發(fā)點和開端，也是進行思維加工的重要條件。從信息加工的角度看，通過觀察可以使學生接受信息，有了大量的信息才能進一步加工。

2.觀察有利于激發(fā)學生的學習興趣

生物是一門很有趣的學科，例如基因工程，讓學生多元觀察、提高學習興趣。興趣是認識需要的情緒表現(xiàn)，它在學生學習科學的過程中起著推動作用，能提高學生學習的自覺性、積極性和主動性。學生所觀察的現(xiàn)象，往往形象生動、真實直觀、引人入勝，使學生感到新奇，從而想探究其中的奧秘，有效地激發(fā)學生學習科學的興趣。

3.觀察是培養(yǎng)學生科學能力的有效途徑

在課本知識中還會有隱藏性知識，通過教師的引導加以觀察形成一種能力就能舉一反三，真正理解。中學生的科學能力包括觀察能力、實驗能力、思維能力三種基本能力，還包括分析問題、解決問題的能力、學習能力以及創(chuàng)造能力。觀察是實驗的一個主要環(huán)節(jié)，有利于實驗能力的培養(yǎng)。

三、如何在實驗中深入觀察

學生在觀察實驗時，有時會出現(xiàn)毫無目的、漫不經(jīng)心地觀察情況，他們常常只是注意那些感覺新奇或有強烈刺激的現(xiàn)象，而放過了實驗目的所要求觀察的主要內(nèi)容，因此在觀察中，有效地教會學生觀察的方法，對提高學生的學習能力很有幫助。在學生的觀察過程中，老師恰當而適時的指導很有必要。因此，培養(yǎng)學生良好的觀察習慣，無疑是學好生物的一個秘訣。那么，如何在生物實驗教學中培養(yǎng)學生良好的觀察能力呢？

1.通過學生的生活經(jīng)驗鞏固觀察的現(xiàn)象

例：觀察家蠶的生殖和發(fā)育這個實驗中，實驗的目的是要說出家蠶的生殖和發(fā)育過程。書上通過一幅家蠶發(fā)育循環(huán)圖展示家蠶生殖和發(fā)育的過程。課前布置學生飼養(yǎng)家蠶，觀察它的每個發(fā)育時期并作好記錄。家蠶的發(fā)育主要經(jīng)歷受精卵、幼蟲、蛹和成蟲四個時期?？僧攩柶鸺倚Q的發(fā)育經(jīng)歷有哪幾個時期時，學生往往會根據(jù)自己的生活經(jīng)驗直接從幼蟲期開始回答。老師在設計這個問題時不妨將這個答案預設進去，可將家蠶發(fā)育的四個時期分別用四幅圖表示，打亂請學生排序。這樣的預設就可以為教師教學的生成留有空間，糾正了學生一些似是而非的觀點，激發(fā)了學生的興趣。很多學生因為這一問題，還會重新去尋找家蠶的受精卵，觀察受精卵孵化成幼蟲的過程。

2.通過問題層層推進重新擬定觀察的順序

例：觀察脊椎動物運動系統(tǒng)這個實驗中，實驗的目的是要學生說出脊椎動物如何通過骨、骨骼肌和關節(jié)的協(xié)作完成運動。而在這個觀察實驗中，我們可以通過觀察、觀察、再觀察引導學生說出結構與運動的關系。首先通過第一步，觀察豬的骨骼示意圖的結構，特別注意觀察豬的前肢骨和后肢骨的組成，豬關節(jié)結構的組成，引導學生探究這些結構是怎樣協(xié)調(diào)的；進一步觀察人的屈肘運動和伸肘運動，帶著問題探究，是骨牽拉骨骼肌運動還是骨骼肌牽拉骨運動呢？這時，可以通過實驗證實，牽拉骨骼肌能帶動骨的運動；再進一步觀察，骨骼肌是如何附著在骨上的呢？解決了骨骼肌至少附著在兩塊骨上，通過收縮和舒張牽拉附著的骨，以可動的骨連接為樞紐產(chǎn)生運動?？偨Y出在整個運動過程中，肌肉起動力的作用，骨起杠桿的作用，關節(jié)起樞紐的作用。通過這樣層層遞進的觀察與探究，學生對運動系統(tǒng)中器官的協(xié)調(diào)性和合理性會有更全面的認識。這樣既可以引導學生的觀察方向，又可以調(diào)動學生的思維，使他們更加熱愛生物觀察。

3.通過構建宏觀與微觀的聯(lián)系深入觀察的本質(zhì)

比如，觀察腎的結構這個實驗中，本實驗的目的是能說出腎的結構和功能。關于腎的結構，書上的描述主要從兩個方面入手，一是從宏觀的角度，腎包括腎皮質(zhì)、腎髓質(zhì)、腎盂，二是從微觀角度，腎單位的結構包括腎小球、腎小囊和腎小管。在學習宏觀結構時，很多學生都會提出為什么腎皮質(zhì)比腎髓質(zhì)顏色還要深呢？那么，如何用觀察的方法來解決這個問題呢？書上只用了一句話描述的宏觀和微觀的關系，每個腎大約包含100萬個腎單位。但是學生在學習過程中，很難將兩者聯(lián)系起來。而書上分別用兩幅圖展示了腎的宏觀結構和微觀結構，我們不妨通過課件將兩幅圖合二為一。腎小球、腎小囊大多集中在腎皮質(zhì)，腎小管大多集中在腎髓質(zhì)的部位。這樣既能使學生理解為什么腎皮質(zhì)比腎髓質(zhì)顏色要深，又能使得兩者不再是孤立的個體，幫助它們建立起宏觀和微觀的聯(lián)系。

4.通過重新處理信息獲得明確的觀察結論

比如，觀察洋蔥根尖細胞分裂的基本過程這個實驗中，實驗的目的是要學生說出細胞分裂的基本過程。在實驗中，要求學生用顯微鏡觀察洋蔥根尖細胞分裂的玻片標本。通過觀察，要求找出細胞分裂的區(qū)域，觀察分裂過程中染色體的大致變化，并且能夠描述細胞分裂的過程。細胞分裂的過程，一般分為前期、中期和后期。而這些時期同時出現(xiàn)在細胞分裂的一個圖上，對于學生的認知來說，容易互相干擾。在觀察中，引導學生不妨將一幅圖變?yōu)樗姆鶊D，分別展示細胞分裂的各個時期，再引導學生進行排序，學生可以通過已有的知識根據(jù)染色體的變化作出自己的假設。用學生自主探究排序的形式來分析細胞分裂的過程，最后描述細胞的分裂過程是怎樣的就是水到渠成的事情。讓學生通過自己的觀察、思考、討論，感悟到科學知識和客觀規(guī)律，同時，鼓勵學生大膽猜想、推測，培養(yǎng)學生的發(fā)散思維能力。

綜上所述，在生物教學過程中，觀察實驗是非常重要的教學手段，通過不斷的有指導的觀察活動，就可以逐步培養(yǎng)學生的觀察能力，從而為思維能力、記憶力等其他方面能力的培養(yǎng)奠定基礎，養(yǎng)成理性思維的習慣，形成積極的科學態(tài)度，發(fā)展終身學習的能力，真正做到提高學生的生物科學素養(yǎng)。

參考文獻：

王艷明.初中生物實驗教學中如何培養(yǎng)學生的觀察能力[J].新課程：中學，2013（02）.

編輯 李建軍