福建省福州第十中學 陳 昂
以實驗為基礎的生物學課程,當前仍存在實驗內容單一、實驗過程簡化、教學缺乏創(chuàng)新、片面追求成績等問題。初中生物學教學中引入核心素養(yǎng),其目標并不是應對考試,而是以學生的發(fā)展為目的選擇合適的教學方法,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維能力、科學實踐能力,從“育分”轉變?yōu)椤坝恕保瑤ьI學生從“知識核心”到“核心素養(yǎng)”。
生物學核心素養(yǎng)是公民基本素養(yǎng)的組成,是生物學科育人價值的重要體現,是學生在生物學課程學習中逐漸形成的正確價值觀念、必備品格和關鍵能力,其包括生命觀念、科學思維、科學探究和社會責任。
實驗是生物學課程教學的一大特性,科學實踐是實驗的重要體現?!睹绹乱淮茖W教育標準》中提到了科學實踐,科學實踐是科學思維和科學探究的有機結合,涉及科學、技術、工程、數學等學科。學生在科學實踐中形成團隊合作精神,養(yǎng)成尊重真知的科學態(tài)度,具備“像科學家了解、認識自然世界的過程那樣來學習科學”的能力,最終達成培養(yǎng)生物學核心素養(yǎng)的目標。學生生物學核心素養(yǎng)的養(yǎng)成,進一步激發(fā)學生的潛能,最終促其成長和發(fā)展。
初中生物實驗教學對核心素養(yǎng)的培育具有重要意義。
不同地區(qū)實驗教學資源不同,教學條件也存在差異。一些初中生物實驗教學并未考慮地方特點,如所在地區(qū)的溫度、季節(jié)變化、生物分布、實驗室配置等進行實驗方案改進,生搬硬套,影響實驗效果。同時,目前初中生物學實驗教學主要依托教材進行,很少選擇教材以外的內容,無法培養(yǎng)學生自主探究的實驗能力。這種機械化的教學模式不利于教學開展,也影響到生物學核心素養(yǎng)的提升。
初中生物實驗教學直接影響到學生生物學綜合能力的發(fā)展。但目前實驗教學實際情況是:教師很少給予學生發(fā)表觀點的時間,學生只能被動聽講,無法主動分析與解決問題,限制了學生自我學習能力的提升。同時,教師由于追求完成教學任務,直接簡化實驗,由教師自身完成部分實驗過程,使得學生僅關注自己完成的部分,不清楚整個實驗過程,無法把握科學實驗探究的方法,最終無法達成培養(yǎng)學生科學思維、加深理解生命觀念的目的。
部分生物教師覺得學生掌握理論知識就可以了,使得生物學實驗教學變成了講解實驗理論,為了應付考試,讓學生記實驗、背實驗,直接偏離實驗教學的初衷。長期下來學生習慣死記硬背,沒有處理實驗結果出現偏差的能力,造成學生生物思維固化,無法提升生物核心素養(yǎng)。
初中學生所接觸的事物畢竟有限,從他們熟悉的事物出發(fā),突破教材限制,適當改變實驗內容,起到一樣的實驗目的,同時還有利于培養(yǎng)學生的學習興趣。
如在《人類對細菌和真菌的利用》這節(jié)課中,教材中安排了“米酒的制作”實驗,但我發(fā)現學生平時生活中經常喝到酸奶,同時酸奶的制作與米酒的制作對于教學目標有異曲同工之效,而且取材便利、步驟簡單,于是將實驗的內容進行了適當的改變。
實驗前指導學生分組收集有關酸奶制作的資料,并結合細菌真菌的一般培養(yǎng)方法設計實驗方案。設計時,學生關于如何控制適宜的溫度這一步驟進行了激烈的討論:用酸奶機、用電飯煲的保溫檔、用水浴、用保溫杯、用被子……教師鼓勵學生大膽進行嘗試。實驗后學生將自制的酸奶帶到課堂進行分享和分析:分享成功的喜悅和經驗,激發(fā)生物實驗的興趣;分析失敗的原因,改進實驗方法,提升科學探究能力。最后學生還對酸奶的制作進行成本核算,自制的比購買現成的要便宜許多,形成了勤儉節(jié)約的社會責任感。學生通過這次的實驗也認識到酸奶中有豐富的營養(yǎng)物質和益生菌,相比其他飲料對青少年身體更有利,培養(yǎng)了生命觀念。
初中階段承上啟下,教師引導學生熱愛生命與尊重生命,利用生活實踐讓學生及時記錄自己觀察到的生命現象、總結變化規(guī)律,并對生命概念進行解釋,準確表達自身觀念,達到培養(yǎng)學生“生命觀念”的目的。
如在《植物的生殖》一節(jié)的教學中,“植物的無性生殖”這一概念比較抽象難懂,為了突破這個難點,教師組織學生課前進行植物無性生殖的實踐和觀察,將蘿卜、紅薯、綠蘿、月季等身邊的資源進行無性生殖的實踐,及時記錄觀察到的現象。課堂上學生總結規(guī)律:這些植物的生殖都沒有經過兩性生殖細胞的結合,直接由母體產生新個體。“無性生殖”概念就很自然地生成,學生進而學習植物無性生殖的特點以及其與有性生殖的區(qū)別都迎刃而解。
這些生活實踐既與教學存在著一定的相關性,還培養(yǎng)學生自主進行生物學實驗操作的積極性與探究欲,促使學生在實驗、生活實踐與觀察中感受到生物學的學習魅力,使之能夠深刻地了解更多的生命現象,并對生命特征加以正確的解釋,這對學生逐步形成正確的“生命觀念”也具有重要的現實意義。
科學探究是生物實驗教學的核心內容,也是培養(yǎng)學生生物學核心素養(yǎng)的重要基礎。調查發(fā)現:很多學生在生物實驗過程中,其探究活動多停留在實驗的表層現象,教師忽視了對學生科學探究、論證能力等方面的培養(yǎng),這樣既不利于學生科學思維的形成,也不利于學生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。
如在“饅頭在口腔中的變化”的實驗教學中,學生可依照教材中的實驗方法進行相關的實驗操作,同時教師也可引導、鼓勵學生就實驗過程中出現的各種現象、結果進行分析、判斷、推理、論證。對于實驗現象對比不明顯的小組,教師讓小組成員反思失敗的原因:如唾液量不足、饅頭的太大或太小、水溫過低、保溫的時間不夠等,在這個過程中學生對消化及探究實驗中控制變量的問題,有更深刻的認識。接著教師繼續(xù)提出問題:“為何要在37℃下進行水浴加熱?高溫或低溫下饅頭會被消化嗎?”鼓勵學生討論并大膽提出自己的主張:溫度對酶的活性產生影響!教師繼續(xù)引導學生對自己的主張設計探究實驗,設置了37℃溫水、沸水、冰水三種不同溫度進行探究實驗,最后得出結論:高溫、低溫都降低了酶的活性。
學生進行相關問題的討論、辯論,在實驗的基礎上大膽地提出自己的“假設”“想法”以及論證的理由或是數據。久之,學生則會通過實驗的科學論證來不斷提高自身的科學思維能力,進而為提高自己的生物學核心素養(yǎng)奠定基礎。
生物實驗教學促進了核心素養(yǎng)的落地,初中生物教師在教學過程中,應不斷創(chuàng)新教學模式、合理開發(fā)教材來激發(fā)學生學習與實踐的興趣,將培養(yǎng)學生生物學核心素養(yǎng)貫穿于整個生物實驗教學之中,使學生在科學實踐過程中,不斷提升自身的生物學核心素養(yǎng)。