讓生物課堂教學(xué)實驗在改進中升華

郭智文

（甘肅省環(huán)縣羅山川鄉(xiāng)初級中學(xué)，甘肅 環(huán)縣）

生物學(xué)是一門實驗科學(xué)，初中生物以培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和學(xué)科素養(yǎng)為主要目的，而實驗對激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)生物課程的興趣，培養(yǎng)生物學(xué)科素養(yǎng)，提高科學(xué)研討能力至關(guān)重要。筆者通過在鄉(xiāng)鎮(zhèn)初級中學(xué)多年的生物教學(xué)感悟與實踐，本著提高實驗教學(xué)的有效性，對生物教材上的個別實驗進行了一些探究和創(chuàng)新，以此拋磚引玉。

一、改實驗材料，以此實現(xiàn)生物課堂實驗教學(xué)的高效性

生物課堂實驗首先要考慮的是選擇合適的材料，這是實驗成敗關(guān)鍵之所在。只要在平時的日常教學(xué)中能做個有心人，總會找到合適的實驗材料。比如：《生物學(xué)》七年級上冊第1章第2節(jié)“生物學(xué)的基本研究方法”中，通過驗證“水分在植物體內(nèi)的運輸途徑”，旨在讓學(xué)生初步掌握實驗探究的方法。教材中的實驗是這樣設(shè)計的：將一枝百合花或一段芹菜插入裝有清水的錐形瓶，在水中滴入幾滴紅色的墨水，大約在五分鐘以后，觀察花瓣和葉在整個過程中的顏色變化。然后將材料縱切或者橫切，再觀察各部分顏色有什么不同之處。不足的是：在課堂上實驗時，發(fā)現(xiàn)用芹菜做材料，有時實驗現(xiàn)象變化不是很明顯，而芹菜卻很快萎蔫。使用百合花做材料，變化卻非常明顯，可實驗成本相對較高一些。通過深入分析和巧妙構(gòu)思，我是這樣改進的：發(fā)動學(xué)生試用其他不同材料，通過大家的綜合分析和探討，最后我們選擇了豌豆葉。首先，夏季走出校門口，田野里隨處可見的豌豆葉，材料易獲取，可降低實驗成本。其次，豌豆葉的形態(tài)結(jié)構(gòu)特點很適合此類實驗，它的莖從外到內(nèi)由皮層、維管束和髓構(gòu)成，其中維管束和木質(zhì)部導(dǎo)管發(fā)達，莖部較長，滲透區(qū)域相對寬闊，維管束數(shù)量多，木質(zhì)部發(fā)達。在進行實驗時，將兩片同等大小的豌豆葉分別插入等量清水和紅墨水中，放置1-2天后觀察，兩者再進行對比，紅墨水中的豌豆葉片呈微紅狀態(tài)，將莖部作橫切和縱切，可觀察到清晰的紅色。學(xué)生可以清楚地觀察到水分在植物體內(nèi)的運輸途徑，現(xiàn)象非常明顯，成本幾乎可以忽略不計。同時我還發(fā)現(xiàn)，在尋找并選取多種材料的過程中，大大激發(fā)了學(xué)生的求異思維和探究興趣。當他們發(fā)現(xiàn)自己選擇的實驗材料成了課堂上的道具時，他們收獲了驚喜，體驗了快樂，得到了滿足。

二、改實驗設(shè)計，以此激發(fā)師生思維的變異和創(chuàng)新

新課標明確規(guī)定，初中生物實驗教學(xué)，既要讓學(xué)生在整個過程中享受發(fā)現(xiàn)的樂趣，又要讓學(xué)生能真真切切體會到成功的感受。但筆者在教學(xué)中感覺，成功的實驗可以減少繁瑣的敘述，只有過程的連篇累牘，沒有結(jié)果的意外驚奇，只會削弱學(xué)生對生物這門學(xué)科的學(xué)習(xí)興趣。比如：《生物學(xué)》七年級上冊第5章第1節(jié)“飲食與營養(yǎng)”中，在“鑒定雞蛋中的蛋白質(zhì)”部分，教材建議的實驗方法是“取一些雞蛋清，分別放入兩個燒杯中，一只加入少量開水，另一只加入少許的蒸餾水，均輕輕攪拌，然后再觀察現(xiàn)象”。筆者認為整個實驗敘述的不足之處在于：在課堂上進行實驗演示時，開水杯中的雞蛋清變化并不是太大，出現(xiàn)的白色沉淀又很少，有時冷水杯中還會出現(xiàn)沉淀，在得出實驗結(jié)論時并不是那么的充分，甚至還有些牽強。筆者覺得應(yīng)該這樣改進：將等量的雞蛋清分別倒入兩支試管，再將試管分別放進裝有冷水和熱水的燒杯中，浸泡1-3分鐘后再觀察實驗現(xiàn)象。我們發(fā)現(xiàn)放在熱水中裝有雞蛋清的試管內(nèi)部凝固了，而在冷水中的雞蛋清幾乎沒有什么變化，實驗現(xiàn)象明顯，得出的結(jié)論有力，比直接加蒸餾水和熱水效果好了許多。

三、改實驗手段，以此提升實驗教學(xué)的深度和廣度

顯微鏡是生物學(xué)實驗教學(xué)中重要的觀察工具，很多實驗教學(xué)都涉及它的使用。為了充分展示實驗產(chǎn)生的現(xiàn)象，筆者以為進行顯微攝影很有必要，但專門的顯微攝影設(shè)備尚未普及。利用智能手機與普通光學(xué)顯微鏡配合使用進行顯微拍攝，用于實驗現(xiàn)象及結(jié)果展示，效果卻出奇的好。在課堂實驗時選擇芹菜做材料，運用“雙刀片法”進行徒手切片。但是由于學(xué)生切片角度有差異或者觀察角度的不同，每個學(xué)生看到的圖像就會有所不同，學(xué)生在進行直觀描述時產(chǎn)生的問題千奇百怪：畫出的圖像也是五花八門；用語言表達時也是各不相同。有時候就算表達清楚了，但還有可能和其他學(xué)生看到的不盡相同，這樣的話，給實驗現(xiàn)象的分析帶來很大的困擾和難處。這個時候，我們?nèi)绻芾弥悄苁謾C和葉片結(jié)構(gòu)的立體模型，就有效地解決了這個問題。操作方法如下：第一步：拍照和展示。將學(xué)生在顯微鏡下觀察到的不同圖像都拍成照片，并在多媒體上予以展示，這樣做的目的是便于學(xué)生參照。第二步：分析照片中細胞的特點，得到結(jié)論A：葉片由不同的細胞群，即不同的組織組成。第三步：嘗試將照片排列成立體圖案，推測不同組織的排列順序。第四步：出示葉片結(jié)構(gòu)的立體狀模型，說明不同組織這樣排列的目的和意義，得到結(jié)論B：葉片是由多種組織按一定次序組合而成的，并具有一定的功能，從而可以順利地得出器官這個概念。如果沒有使用智能手機的拍攝功能來展示實驗現(xiàn)象，對實驗現(xiàn)象的分析肯定達不到這樣的效果。所以，實驗手段的小小變動，收到的卻是生物課堂教學(xué)的深度和廣度。

四、改實驗?zāi)Ｐ停源送貙拰嶒灲虒W(xué)的視野和效應(yīng)

生物課堂實驗教學(xué)的目的是引導(dǎo)學(xué)生在實驗中探究，在探究中獲得科學(xué)知識，提高科學(xué)素養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣。比如：《生物學(xué)》七年級下冊第4單元第9章第1節(jié)“植物體的組成”一節(jié)中，課堂上，學(xué)生在觀察葉片的結(jié)構(gòu)以后，都動手設(shè)計了一個制作葉片結(jié)構(gòu)模型的課后任務(wù)，要求學(xué)生自選材料，圍繞“葉片的立體結(jié)構(gòu)”進行創(chuàng)作。根據(jù)學(xué)生上交的作品，可以發(fā)現(xiàn)學(xué)生踴躍參與，積極動手，出現(xiàn)了許多充滿創(chuàng)意、讓人驚奇、令人意外的作品，既具有科學(xué)性，又具有藝術(shù)性。本次模型的制作，不僅鞏固了科學(xué)知識，而且還豐富了學(xué)生的課余生活，同時還培養(yǎng)了他們的科學(xué)素養(yǎng)，真是一石三鳥。

當前生物教材中涉及的實驗教學(xué)，大多是有代表性的典型實驗，師生開展實驗教學(xué)時普遍以教材為藍本，按圖索驥，比著教材中的設(shè)計步驟來完成教學(xué)實驗活動。如果教師能根據(jù)教學(xué)實際，對部分實驗教學(xué)進行巧妙的構(gòu)思和創(chuàng)新，就會讓學(xué)生和教師得到更多的體驗和感悟。筆者以為，教師有義務(wù)去挖掘和設(shè)計更多有效的實驗來進行演示或提供給學(xué)生操作，讓學(xué)生在簡單有趣的科學(xué)探究過程中求知和探索。