談生物實驗探究中的細(xì)節(jié)處理

摘 要：在特定的教學(xué)環(huán)境下，教學(xué)細(xì)節(jié)具有獨(dú)立的教學(xué)價值和意義。實驗探究中，教師對實驗細(xì)節(jié)的合理把握和適時調(diào)控，是提升實驗教學(xué)有效性的關(guān)鍵所在。

關(guān)鍵詞：實驗探究；細(xì)節(jié)處理；有效教學(xué)

教學(xué)行為是由一個個微小的教學(xué)細(xì)節(jié)如珍珠般串聯(lián)而成的?！疤┥讲痪芗?xì)壤，故能成其高；江海不擇細(xì)流，故能就其深?！痹谔囟ǖ慕虒W(xué)環(huán)境下，這些細(xì)節(jié)具有獨(dú)立的教學(xué)價值和意義。實驗探究是新課程倡導(dǎo)的生物教學(xué)的主要方式，一個規(guī)范、完整的實驗探究綜合了提出問題、做出假設(shè)、設(shè)計方案、從事實驗等一系列技能，是提高學(xué)生生物學(xué)素養(yǎng)的主要載體。在實驗探究中，教師對實驗細(xì)節(jié)的合理把握和適時調(diào)控，是提升教學(xué)有效性的關(guān)鍵所在。本文以蘇科版《生物學(xué)》教材中安排的實驗為例，從實驗方案的設(shè)計、實驗過程的把握、實驗結(jié)論的獲得三方面談?wù)剬嶒灱?xì)節(jié)的處理問題。

一、 推敲預(yù)設(shè)細(xì)節(jié) 實驗方案更為合理

凡事預(yù)則立，不預(yù)則廢?！罢n堂教學(xué)是一種有目的的、有意識的教育活動，預(yù)設(shè)是課堂教學(xué)的基本特性，是保證教學(xué)質(zhì)量的基本要求。”[1]這種預(yù)設(shè)就是教學(xué)的一種方案，通常以教案或教學(xué)設(shè)計這樣的文本體現(xiàn)出來。一般來說，教材提供的實驗大多有比較完整的設(shè)計方案，預(yù)設(shè)的目標(biāo)為有效實施實驗教學(xué)提供了保障，具有普遍的價值。但教學(xué)畢竟是一項復(fù)雜的活動，教材安排的實驗只是根據(jù)一般情況為教與學(xué)提供一種思路或設(shè)計方案，并不能完全滿足個性化教學(xué)的需求。這就需要教師樹立“用教材教”的觀念，在細(xì)節(jié)方面仔細(xì)推敲，再次充分預(yù)設(shè)，以保證實驗方案的科學(xué)性、合理性，促成教學(xué)效益的最大化。

例如，七年級上冊“綠色植物生長需要水和無機(jī)鹽” [2]一節(jié)中，設(shè)置了“探究無機(jī)鹽對植物生長發(fā)育的作用”的實驗。教材通過植物在土壤浸出液中和無土栽培培養(yǎng)液中能夠正常生長，在蒸餾水中不能正常生長的對照實驗，來說明土壤浸出液和無土栽培培養(yǎng)液中含有植物生活必需的營養(yǎng)物質(zhì)；然后通過蒸發(fā)三種試劑的方式來檢驗無機(jī)鹽。由此推論，植物的根從土壤溶液里吸收無機(jī)鹽，才能維持正常的生活，同時解釋海爾蒙特實驗中，土壤減少的物質(zhì)就是無機(jī)鹽。整個實驗方案，試圖以實證的方式告訴學(xué)生：無機(jī)鹽能調(diào)節(jié)植物體的生命活動，無機(jī)鹽是植物體的“建筑材料”。不過，這里存在認(rèn)知的“漏洞”，學(xué)生會產(chǎn)生這樣的疑問：植物體內(nèi)是否真有無機(jī)鹽呢？教學(xué)中，可以通過增設(shè)一個小實驗來證明：灼燒部分植物體，把灰燼溶于蒸餾水后過濾，蒸發(fā)濾液，得到結(jié)晶物質(zhì)——無機(jī)鹽。這樣，就會形成一個完整的證據(jù)鏈：無機(jī)鹽是客觀存在的；在土壤溶液里有無機(jī)鹽存在；在植物體內(nèi)也有無機(jī)鹽存在；植物體內(nèi)的無機(jī)鹽來源于土壤溶液；無機(jī)鹽對植物的生長發(fā)育有重要作用。

教師不僅是教學(xué)活動的組織者和實施者，而且是教學(xué)內(nèi)容的研究者和開發(fā)者。實驗內(nèi)容的適度拓展，使得實驗方案的設(shè)計比原來更加科學(xué)嚴(yán)密，也更加符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。這樣，基于一系列實驗事實，經(jīng)嚴(yán)密的分析和推理、抽象和概括，就能建構(gòu)一個完整的認(rèn)知框架。同時，也可以科學(xué)地證明海爾蒙特實驗中，土壤中減少的物質(zhì)的確是無機(jī)鹽。

二、 捕捉生成細(xì)節(jié) 實驗過程更為靈動

教學(xué)是一個發(fā)展的、生成的過程，生成性是新課程課堂基本的價值追求。教學(xué)實踐中，不管教師預(yù)先的設(shè)計有多么巧妙、周到，意想不到的變化總會打破原有的設(shè)計思路，此時不應(yīng)拘泥于預(yù)先設(shè)定的固定不變的程式，“需要開放地納入直接經(jīng)驗和彈性靈活的成分，教學(xué)目標(biāo)必須潛在和開放地接納始料未及的體驗。……要鼓勵師生互動中的即興創(chuàng)造，超越目標(biāo)預(yù)定的要求”[3]。實驗探究是一種更為開放的教學(xué)場景，經(jīng)常會出現(xiàn)事前沒有預(yù)料到的偶發(fā)事件。在生成性理念的觀照下，教師要牢固樹立動態(tài)生成的意識，運(yùn)用自身的教學(xué)經(jīng)驗和教育智慧，敏銳捕捉這些偶發(fā)事件，并深入發(fā)掘細(xì)節(jié)中蘊(yùn)藏的教育資源，在交往、互動過程中實現(xiàn)師生的共同發(fā)展。

例如，八年級下冊“人體的運(yùn)動”一節(jié)教學(xué)中[4]，觀察完長骨的結(jié)構(gòu)后，教師讓學(xué)生嘗試能否將其折斷。預(yù)設(shè)的情形是學(xué)生折不斷，從而體驗到“骨具有很強(qiáng)的抗壓力”這一特性。由于實驗用的長骨比較細(xì)長，一位學(xué)生竟把長骨給折斷了。面對意外，教師靈機(jī)一動，把問題拋給了學(xué)生：“為什么他能折斷長骨？”學(xué)生馬上回答說：“是因為這位同學(xué)力氣大，超過了這根長骨所能承受的范圍?！薄斑@不就是骨折嗎？”教師順勢拿起折斷的長骨，重新演示了一下?？吹浇處煹募磁d表演，學(xué)生會心一笑，隨即有幾位學(xué)生說自己曾經(jīng)骨折過。“骨折后有什么感覺？后來是怎么處理的？為什么會痊愈？”在教師的連續(xù)追問下，學(xué)生你一言我一句：“感覺疼是因為骨的斷裂面比較鋒利，刺到了骨膜內(nèi)的神經(jīng)。”“石膏固定后，骨會自然愈合，是因為骨膜內(nèi)的成骨細(xì)胞具有再生能力?！薄斑€有，骨膜內(nèi)有血管，在再生過程中起到營養(yǎng)的作用?！边@樣，長骨結(jié)構(gòu)的知識都納入到了問題解決過程中。

課堂是一個開放的環(huán)境，教學(xué)過程中的不確定性和非預(yù)期性因素是始終客觀存在的。一次生成性細(xì)節(jié)的捕獲，使課堂呈現(xiàn)了一幅跌宕起伏、柳暗花明的美麗圖景，在充滿激情的師生互動過程中，學(xué)生自覺運(yùn)用已有知識經(jīng)驗解決了實際問題，相關(guān)概念在潤物細(xì)無聲中得以進(jìn)一步鞏固和深化，收獲了意料之外的驚喜。

三、 關(guān)注觀察細(xì)節(jié) 實驗結(jié)論更為科學(xué)

實驗探究的主要目的在于，學(xué)生通過對實驗中獲得的數(shù)據(jù)以及對觀察所做出的記錄進(jìn)行對比、分析、推理、判斷，進(jìn)而揭示出實驗對象之間的內(nèi)在關(guān)系，得出正確的實驗結(jié)論，最終獲得科學(xué)知識。也就是說，在實驗中科學(xué)觀察能搜集科學(xué)事實，獲得感性材料，邏輯思辨能得出實驗結(jié)論，達(dá)成理性認(rèn)知。顯然，觀察是否客觀、全面，決定了結(jié)論的可靠程度。達(dá)爾文曾說：“我既沒有突出的理解能力，也沒有過人的機(jī)智，只是在觀察那稍縱即逝的事物，并對其進(jìn)行細(xì)致的觀察的能力上，我可能是在眾人之上的?！睂嶒炛杏性S多細(xì)節(jié)看似微不足道，實則對實驗結(jié)果會產(chǎn)生重要影響。因此，在實驗中教師需要培養(yǎng)學(xué)生良好的觀察習(xí)慣，提高觀察的能力，不僅要讓學(xué)生善于抓住明顯的實驗現(xiàn)象，還要善于引導(dǎo)學(xué)生對細(xì)節(jié)進(jìn)行細(xì)致觀察，從中發(fā)現(xiàn)細(xì)微的變化，在獲得充分事實的基礎(chǔ)上，得出更為科學(xué)的結(jié)論，從而提高學(xué)生對科學(xué)概念的認(rèn)知程度。

例如，植物的蒸騰作用是一個經(jīng)典實驗[5]，其目的是要求學(xué)生通過一組對照實驗明確植物體內(nèi)的水分主要是經(jīng)過葉片散發(fā)出來的，從而使學(xué)生對植物的蒸騰作用有直觀的認(rèn)識，有助于學(xué)生理解蒸騰作用的概念和意義。一般的教學(xué)策略是，教師引導(dǎo)學(xué)生觀察實驗現(xiàn)象（保留葉片的一組塑料袋內(nèi)壁上有大量水珠，錐形瓶內(nèi)液面明顯下降），然后在對實驗現(xiàn)象的分析過程中建構(gòu)相應(yīng)概念。這樣的教學(xué)，從現(xiàn)象到結(jié)論，從感性到理性，確實符合教學(xué)規(guī)律，似乎無懈可擊。但從反饋的結(jié)果來看，有相當(dāng)一部分學(xué)生對“蒸騰作用”這一概念產(chǎn)生了片面認(rèn)識，認(rèn)為蒸騰作用只發(fā)生在葉片部位。這樣的結(jié)果，和觀察的不全面、不細(xì)致有很大關(guān)系。教師一般只會引導(dǎo)學(xué)生著重觀察保留葉片一組的實驗現(xiàn)象，常常忽視去掉葉片一組的細(xì)微變化現(xiàn)象。為避免這一片面認(rèn)識，教學(xué)中可以做如下處理：在初步形成概念后，教師可以引導(dǎo)學(xué)生反思，定義中為什么不描述成“從葉片內(nèi)散失到葉片外”？學(xué)生做出猜測，有可能植物體的其他部位也可以進(jìn)行蒸騰作用。這樣，把學(xué)生關(guān)注的焦點(diǎn)再次引向?qū)嶒灡旧?，仔?xì)觀察去掉葉片一組的實驗現(xiàn)象，學(xué)生發(fā)現(xiàn)塑料袋壁上也有少量水珠，只不過非常細(xì)小，不易察覺，容器內(nèi)液面也是略微下降。這就是說，經(jīng)植物的莖也可以散失水分，葉只不過是蒸騰作用的主要部位。

全面觀察實驗現(xiàn)象，充分獲取科學(xué)事實，是實驗探究成功的關(guān)鍵。案例中，正因為細(xì)致的科學(xué)觀察與縝密的理性思考相結(jié)合，建構(gòu)的概念才是科學(xué)的、完整的，對概念的理解也是全面、深刻的。實際上，對照實驗的創(chuàng)設(shè)，有利于學(xué)生通過比較事物的差異，更好地發(fā)現(xiàn)實驗現(xiàn)象的細(xì)微之處，也有利于學(xué)生在充分感知的基礎(chǔ)上，探究某種因素與實驗對象的關(guān)系，把握現(xiàn)象背后的本質(zhì)所在。

教學(xué)中，細(xì)節(jié)猶如跳躍的音符，充盈著靈動的智慧。在實驗探究中，對細(xì)節(jié)的處理折射出教師的教學(xué)理念和教學(xué)風(fēng)格，蘊(yùn)含著教師的文化底蘊(yùn)和人格魅力。教學(xué)永遠(yuǎn)是一門遺憾的藝術(shù)，也許我們無法讓每一堂課都完美無瑕，但可以在細(xì)節(jié)處理方面做到精致打磨、真實有效。

參考文獻(xiàn)：

[1]余文森.有效教學(xué)十講 [M].上海：華東師范大學(xué)出版社，2009：48.

[2]姚國平.基于概念建構(gòu)的生物學(xué)實驗二次開發(fā)舉隅[J]. 中學(xué)生物教學(xué)，2015（11）：10-11.

[3]余文森.論教學(xué)中的預(yù)設(shè)與生成[J]. 課程·教材·教法，2007（5）：20.

[4]姚國平.巧用課程資源，活化概念教學(xué)[J]. 中學(xué)生物教學(xué)，2014（4）：28-30.

[5]姚國平.合理搭建實驗支架 有效形成生物學(xué)概念[J]. 中學(xué)政治及其他各科教與學(xué)，2015（12）：54-56.