司建東
(臨沂市沂水縣第二實驗中學(xué) 山東臨沂 276400)
生物學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué),現(xiàn)代生物科學(xué)的發(fā)展尤其依賴于科學(xué)實驗。在生物學(xué)教學(xué)中,實驗對學(xué)生掌握生物學(xué)知識、科學(xué)方法、培養(yǎng)能力和形成科學(xué)素質(zhì)都有至關(guān)重要的作用。然而,如何讓實驗發(fā)揮其應(yīng)有的作用,成為重要的研究課題。以國家課程為基礎(chǔ),因地制宜進行校本化改造是行之有效的途徑。
蘇霍姆林斯基曾經(jīng)說過:觀察對于兒童之必不可少,正如陽光、空氣、水分之對于植物必不可少一樣。觀察是智慧的最重要的能源。觀察的重要性由此可見一斑。
結(jié)合人教版義務(wù)教育的4本生物學(xué)教材,筆者在教學(xué)中安排了大量的觀察類實驗,如觀察人的口腔上皮細胞等共計20余項。要想學(xué)生通過這些實驗掌握知識、形成技能、認識規(guī)律、開闊視野,觀察就必須清清楚楚。
例如,“觀察細菌”的實驗材料是酸奶。實驗時,利用亞甲基藍染色,觀察活體乳酸菌。在“觀察心臟的結(jié)構(gòu)”中,若給每個學(xué)生發(fā)一個豬心,成本過高,若每組一個又會讓學(xué)生實驗觀察得不充分。因此,教師可以用豬心做演示,給學(xué)生每人發(fā)一個雞心觀察,滿足學(xué)生實驗需求的同時,節(jié)約了實驗成本。
對于一些不易獲得的實驗材料,教師在實驗過程中要錄像拍照,存檔共享,如觀察草履蟲。實驗室自己培養(yǎng)的草履蟲一般比較小,顯微鏡下可以看到輪廓,但看不清內(nèi)部結(jié)構(gòu)。筆者從網(wǎng)上購買大草履蟲,不僅能看到其內(nèi)部結(jié)構(gòu),連并伸縮泡、收集管聯(lián)合排水的過程也能看到,給學(xué)生強烈的視覺震撼。
這些清清楚楚的觀察讓學(xué)生學(xué)得明白,學(xué)得有興趣。生物課成為學(xué)生每周的一個小小期待。
正如奧斯特所說,我不喜歡那種沒有實驗的枯燥的講課,因為歸根到底所有的科學(xué)進展都是從實驗開始的。生物實驗在保證趣味性的同時,也應(yīng)做到實實在在。
例如,“調(diào)查身邊的生物”一課中,教師將學(xué)生帶到當?shù)貪竦毓珗@。這里生物種類豐富,生活環(huán)境多樣,不只有人工種植的多種植物,還有因環(huán)境適宜而定居于此多種野生鳥類。最幸運的一次,學(xué)生在一個山坡上遇到了野雞,還找到了野雞的窩。這對生活在城市的學(xué)生來說,是絕無僅有的體驗。
公園中的各種條件為生物實驗提供很好的實驗環(huán)境。如“探究植物對空氣適度的影響”中,測量之前幾乎所有學(xué)生的假設(shè)都是裸地濕度最低、草地較低、小樹林最大。但實際測量后,學(xué)生發(fā)現(xiàn):草地濕度最大、裸地與小樹林的濕度沒什么區(qū)別。關(guān)于草地濕度最大這一現(xiàn)象,在實驗分析時,學(xué)生認為可能原因有:濕地公園內(nèi)草坪的面積大于小樹林的面積;草坪離人工湖近,人工湖也有較大的蒸發(fā);草坪有人工灑水。關(guān)于裸地與小樹林的濕度沒什么區(qū)別,學(xué)生討論后認為:空間距離近,且空氣是流通的。像這樣,實驗結(jié)果看似失敗,但學(xué)生的操作過程、分析過程,誰能說是不成功的呢?
在學(xué)習(xí)“植物的無性繁殖”時,學(xué)生總有這樣的困惑:利用扦插等方法,植物真的繁殖嗎?這樣的技術(shù)是不是很難?教師用實實在在的實驗,解決了學(xué)生的困惑。教師給每個學(xué)生發(fā)兩個帶土花盆,在課上邊講邊演示,以馬鈴薯和天竺葵為材料進行實際操作。剩下的養(yǎng)護工作交由學(xué)生完成。到學(xué)期末的時候,天竺葵可以長得很高,馬鈴薯也結(jié)出很多小馬鈴薯。
愛因斯坦曾經(jīng)說過:探索真理比占有真理更為可貴。這也正是新一輪課程改革所追求的“科學(xué)探究”精神。教師認真組織學(xué)生的探究活動,是對新課程最好的執(zhí)行。在實際組織探究實驗教學(xué)時,怎樣才能使探究實驗更有實效?探究一定要明明白白。
筆者在最初組織學(xué)生“探究光對鼠婦生活的影響”時,發(fā)現(xiàn)實驗的現(xiàn)象不是非常明顯,而且通過統(tǒng)計數(shù)據(jù),往往在明亮處與在陰暗處的鼠婦數(shù)量差距不是很大;有時鼠婦不停地跑動,所處位置具有較強的隨機性,不能很好地說明光對鼠婦的影響;鼠婦遇到刺激時的假死現(xiàn)象有時也會使實驗結(jié)果產(chǎn)生誤差。教師換用蚯蚓做實驗動物,則效果非常明顯,同樣的實驗裝置,健康的蚯蚓不到1 min幾乎百分之百地全部爬到陰暗處(有的蚯蚓可能會爬到明亮處的濕毛巾下面,統(tǒng)計時也應(yīng)按陰暗處)。
通過實驗獲得一個明確的實驗結(jié)論,這對于初次接觸探究實驗的學(xué)生是非常重要的。盡管,新課程提倡的探究活動“重過程”,但學(xué)生初次接觸探究實驗,“結(jié)果”也同樣重要。因為,第一次實驗的成功體驗?zāi)軌驑O大地激發(fā)學(xué)生的探究熱情,否則就會使學(xué)生陷入“究竟有沒有影響”的困惑中。而學(xué)生對結(jié)果的困惑將很大程度上影響其對實驗的興趣。