时间:2023-07-07 16:10:07
序论:写作是一种深度的自我表达。它要求我们深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隐藏在内心深处的真相,好投稿为您带来了七篇生物探究方法范文,愿它们成为您写作过程中的灵感催化剂,助力您的创作。
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采用实验对比研究的方法。选定渭南高级中学两个班为研究对象,确定15班(66人)为对照班采用验证性实验教学模式进行质壁分离及复原实验教学,主要是教师讲解实验,学生按部就班地进行实验操作,最后得出课本结论,写出实验报告;18班(68人)为实验班,通过生物实验探究模式进行质壁分离及复原实验的教学。教学实验中,对照班和实验班的生物学由同一名生物教师任教。
2 实验过程设计
2.1 对照班教学过程
在对照班采用常规验证性实验教学法,即教师在讲解渗透装置和渗透原理的前提下,给出质量分数为30%的蔗糖溶液条件下及清水处理后,应该得到的实验现象及实验结论。然后播放质壁分离及复原实验演示视频,并根据视频,在黑板上写出实验原理、实验材料和仪器、实验操作步骤、实验现象、实验结果等内容。演示完成后,开始学生试验操作,教师在实验室中观察学生操作过程,适时进行指导,强调学生注意观察和记录所发生的质壁分离和滴加清水后质壁分离复原的情况以及液泡体积和颜色等的变化。学生实验完成之后,小组展示实验结果,得出课本实验结论。
2.2 实验班教学过程
采用探究式实验教学模式进行教学,教学流程图如图1所示。
由于教师已对渗透装置和渗透原理进行了讲解,并且演示了质量分数为30%的蔗糖溶液条件下质壁分离及清水复原实验,使学生熟悉实验的操作步骤,然后提出探究问题:蔗糖溶液的浓度改变或者改用其他溶液可以吗?结果怎么样呢?本实验选用什么样的蔗糖溶液浓度?针对这些问题,实验班学生自主分组并设计了实验。
A组使用质量分数为10%的蔗糖溶液,B组使用质量分数为30%的蔗糖溶液,C组使用质量分数为50%的蔗糖溶液,D组使用质量分数为70%的蔗糖溶液,E组使用质量分数为30%的硝酸钾溶液。在实验过程中,教师要求学生按照演示实验步骤和要求来操作,注意观察和记录所发生的质壁分离和滴加清水后质壁分离复原的情况以及液泡体积和颜色等的变化。
3 学生实验结果及结论比较
3.1 对照班结果
对照班学生按照黑板上的实验步骤,重复实验过程,完成了整个实验的小组,所用时间为40 min左右,其中有几组获得了较好的显微照片,也有学生因不熟悉实验步骤而未完成实验,无实验结果。但课后对“为什么要这样做?实验的原理是什么”,大多数学生思路不清,表达不够准确,只能复述实验过程,不能发散思维解决实际问题。
3.2 实验班班结果
实验班实验小组中有少许组未完成实验,各组均完成本小组对应蔗糖浓度实验,并将小组最佳显微照片汇总教师操作平台,由教师整理后投影出来,供全班学生分析讨论。实验班实验结果见表1。
四个小组分别选出了较成功的显微照片。
展示实验显微图片后,学生自主提出问题,并组织其他学生充分讨论。教师适当地指导。讨论的主要问题有:
① 蔗糖溶液的浓度不同,实验的结果为什么不同?
② 使用的溶液不同,实验的结果为什么不同?
③ 液泡的体积、颜色发生变化的原因?
通过讨论和教师的指导,实验班学生得出结论:当外界溶液浓度小于细胞液的浓度时,细胞就通过渗透作用吸水,就不发生质壁分离或质壁分离复原;当外界溶液浓度大于细胞液的浓度时,细胞就通过渗透作用失水,而发生质壁分离;当外界溶液浓度过大,细胞就由于过度失水而死亡;用30%的硝酸钾时,由于硝酸根离子和钾离子在细胞开始失水的过程中,被选择吸收到细胞内,使细胞液浓度增大,细胞又吸水,所以发生的是质壁分离后自动复原;液泡内的色素不能通过原生质层。
4 生物探究性实验教学的思考和建议
4.1 生物探究性实验教学的优势
生物学科中的许多定律和原理都是通过生物学实验的研究而建立起来的,实验设计能力是学生实验素质的一个重要方面。经过对比性实验研究表明,探究性实验与验证性实验相比,在提高学生生物实验技能、培养学生科学思维方法以及提高生物课程学习效率等方面是可行且有效的。生物探究性实验可以充分发挥了学生在实验教学中的主体作用,使学生能够在实验教学中认真实验、主动观察、大胆提问、积极思考,极大地调动了学生的积极性、主动性和创造性。同时,教师在生物实验教学技能方面,驾驭教材和课堂能力有了较大提高,教学思考也更具有前瞻性。
4.2 教师在生物探究性实验教学中的角色转变
教师在教学中应注意引导方法的变化,从指导学生完成实验操作转变为做好“提问”的示范,让学生积极参与到实验设计、准备、操作、数据分析和结论推导等过程中去,让学生把握规律和原则,实现知识与能力的统一对学生实验设计能力的培养。教师在上验证性实验课时,可在验证性实验的基础上灵活改变实验的某个条件,让学生利用课本实验的程序,进行简单的探究实验。在这样的“模仿”过程中,训练学生实验设计的思维方式,使学生初步形成实验设计的思路,为实验设计实施的可行性奠定良好的心理基础。教师可通过创设探究性实验,让学生有更多的机会主动地体验知识的探究过程,让学生的知识水平和探究能力在知识的探究过程中逐渐增长起来,从而激发学生的求知欲和好奇心,促使学生主动探究,让学生感受到知识的产生和发展的过程,成为新知识的探究者和发现者。
1 生物课堂教师观念的转变
由传统课堂变为探究性学习的课堂,教师首先必须转变几个观念:由教师本位变为学生本位,由注重学习的结果变为注重学习的过程,由注重知识的传授变为注重学生综合素质的提升和可持续发展。例如:高中生物课,有关生物学实质和微观的内容较多,此时探究式教学可以利用多媒体或模拟实验,以讲述或讨论的方式,引导学生提出研究的方法、建议或实验设计的思路,让学生了解生物学结论形成的过程,尤其是科学史的发展过程,因此重在培养学生的思维能力、创新能力和创新意识。但教学安排不要为了探究而探究,中学生物课内容中,可探究的内容有很多,但有些内容不适宜进行探究,因此探究式教学一定要符合教师和学生的实际。
2 生物课堂探究式教学的实践
2.1在教学设计中,要善于分析教材,挖掘教材
例如:对必修3“稳态与环境”中“植物生长素的发现”这一节的教学,我根据教材所提供的资料,按照科学家发现生长素的历史过程,引导学生分析:假如你是当年的达尔文、詹森、拜尔、温特,在观察到植物向光性之后,会有哪些思考和推测?对这些思考和推测,你将采取何种来加以验证?引导学生设计实验方案,作出实验假设和预期。在此基础上,进一步引导学生分析达尔文、詹森、拜尔、温特的设计巧妙之处,还有哪些不足,怎样修改实验方案;分析实验中的现象、产生的结果,怎样从实验现象推导出科学结论。通过这种引导学生深入主动的探索,可以发展学生的能力,帮助学生掌握科学的方法,有利于培养学生的科学素质。
2.2在教学活动中,正确而有效地引导学生主动探索是最佳的课堂教学双边活动
新教材尽量将验证性的实验改成探索性的研究过程或以探索性方式提出问题,促使学生在不知晓实验结果的前提下,通过自己的实验、探索、分析、研究得出结论从而形成科学概念。由于这种实验或思维活动条条框框少,学生的思维不受到限制,所以它不仅能激发学生对所学知识的浓厚兴趣,还能培养学生观察问题、分析问题、解决问题的能力,对于培养学生良好的科学素质及逻辑思维和创造性思维能力大有裨益。例如,关于糖类、脂肪和蛋白质的鉴定实验,与老教材相比,新教材用了“尝试”一词,更注重学生对实验方法的探究。显然后者更能体现新课程改革的精神。在实际教学中,我根据新教材的这些特点,首先让学生讨论:通过自学教材,我们可以用什么方法来鉴定糖类、脂肪和蛋白质?需要哪些器材?需要记录哪些数据?为了能够记录好这些数据,我们需要设计表格,那么,怎样来设计这份表格呢?在相互讨论的基础之上,确定好实验方案和操作步骤及相关表格之后,引导学生完成实验,让学生设计记录表格的内容,要求学生填写实验预测结果和实测结果,然后进行比较,得出结论,这对培养学生的实验设计能力有很大的帮助。
2.3在教学活动中,探究方式的多样化
例如:《基因工程的原理》是典型的贯彻探究性学习精神的课堂。整一节课就是问题探究式的教学。通过一连串的问题,既注重新旧知识的网络构建,又很好地引导了学生的思维,激发了他们的探究欲望。学生解决问题的过程实际上就是进行探究的过程。这节课还设置了不同层次和形式的探究活动。如:对图片的探究,观察大肠杆菌结构模式图,总结出质粒的特点;以问题探讨的形式探究培育荧光猪的方法;以小组活动形式探究EcoRI酶的剪切方式;以小组活动的方式探究基因工程的操作步骤。通过不同的活动培养了学生多方面的科学探究方法与技能,切实提高了学生的科学素养。尤以最后一个探究活动为典型。新课程标准中相关的教学目标是学生在学习了基因工程的操作步骤后,再利用剪刀等工具进行模拟操作。本课中,教师作了大胆的创新,改为先由学生探究基因工程的操作过程,并在此过程中发现问题、解决问题,总结出基因工程的基本操作步骤。实践证明,这种新的实施方法使学生能力得到了更好的发挥。从这也可以证明,具体进行教学的时候,教师可灵活处理教材,探究形式应多样化,对课本上的探究活动可根据实际需要作大胆创新,或适当进行增删。最重要的是要使探究精神真正地贯彻到课堂中。
3 生物课堂进行探究式教学的思考
【摘 要】 本文通过优化选择探究性实验教学内容和教学模式,进而提高生物探究实验教学质量,促进学生生物学素养的提高。
关键词 生物探究性实验;三环六步
从生物学科自身特点来考察,生物原本就是一门科学学科。要真正实现生物学科的价值,就必须探索一种新的模式来改变我们的学习策略,积极倡导自主学习和探究学习,而探究性实验教学则可以让学生敢于探究,乐于探究,善于探究, 笔者从以下二个方面谈谈如何提高探究性实验教学,优化探究性实验教学。
1.生物探究性实验教学探究内容的优化选择
生物探究性实验教学必定是对一定内容或一定问题的探究,但是生物实验教学中不是任何内容都能有效地运用探究的方法来组织教学张莫宙教授就认为,有三种知识不宜“探究”:超经验的知识、不可证明的知识、程序性知识。
1.1在探究性实验选择能展示知识形成过程的生物知识进行教学
生物基本知识是生物学习的重点与核心。知识的形成通过过程,过程是正确识的前提。生物中存在大量的产生性知识,它们往往是通过对某个特殊过程进行概括而产生的对象,这种生物知识具有过程-对象的双重性。
1.2在探究实验教学中选择开放性的生物问题进行探究
开放性的生物问题是指那些答案是多项的,具有发散性、探究性、层次性、发展性、创新性等特性。这类问题对于激发学生的好奇心和好胜心,增强学习的内驱力,对生物探索产生了浓厚的兴趣,可以作为生物探究性实验教学重要内容,我们可选择。
1.3从验证性实验中选择应用问题进行探究
这类实验与往往是一个已经做好了的“成品”生物问题,在某种程度上如果我们把它转化成探究性问题,这类问题的解决可以加深学生对知识及原理生成的理解。如学生在做完三大物质鉴定之后,可让学生解决这样的问题:双缩脲试剂可以用来鉴定还原糖么?
1.4从探究性实验上选择一些开放性的生物实验
新课改生物必修书上出现一些探索性、开放性的实验。这类实验往往考察学生对生物规律内在本质的掌握情况,以及动手解决实际问题的能力。这种实验的总体特征是立意高、设计巧、方法活,考知识、考方法、考能力、考素质、考潜能。我们可从中选取一些具有代表性的实验让学生来探究。
2.生物探究性实验教学的教学优化模式
探究性实验教学不同于验证性实验教学,目标是培养学生提出问题、分析问题,解决问题以及在探究中培养学生团结、合作的精神等。实施中可以采用优化了探究性实验教学模式,其教学程序如下:
例如“培养液中酵母菌种群数量的变化”一节内容,结合学校和学生的实际进行探究性实验教学。第一步:明确目标 (知识、能力、情感态度与价值观目标)。
第二步:自主学习(实验原理、实验用品)。
第三步:小组研讨
一、探究问题:根据酵母菌种群数量的增长,提出哪些问题。
二、作出假设:在一定的环境条件下,酵母菌种群的数量随时间呈怎样变化。
三、设计、进行实验:实验的观测指标是、实验的观察方法。
四、血细胞计数板的的使用(师生共同构建血细胞计数板)
五、思考与讨论
(1)1个大方格的体积,一个中方格的体积,1个小方格的体积?(2)对于压在小方格界线上的酵母菌,应如何计数?(3)现观察到图中所示5个中格共有酵母菌40个,则上述1mL酵母菌样品中约有菌体几个?
第四步:质疑点拨
一、怎样使用血细胞计数板对酵母菌进行计数呢?
(1)制作洋葱鳞片叶外表皮的临时装片和制作血细胞计数板相同么,差异在那儿?(2)从试管中吸取培养液进行记数之前,要将试管振荡几次?原因是?(3)如果一个小方格内酵母菌过多,难以数清,应当采取怎样的措施?
二、进行实验:培养液配置、培养、计数并作记录。
第五步:总结归纳
一、分析结果,得出结论
二、下表是一小组的数据统计,根据8%葡萄糖培养液中种群量随时间变化情况画出曲线(单位:107个/mL)
(1)酵母菌增长形势?(2)增长曲线的总趋势是先增加再降低。原因是?(3)影响酵母菌种群数量的因素可能有?(4)本实验需要对照么?
三、表达与交流
为了探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化,某同学按下表完成了有关实验。
(1)该实验的变量有哪些,分别是?(2)请写出该同学要探究的实验名称?
四、进一步探究:根据所选探究的课题,请你简要写出实验的设计思路
第六步:检测达标
检测达标习题要精心挑选,要典型,要符合学生学习的规律,从易到难。
参考文献
[1]谢文栋.中学生物学实验探究教学法实施的研究教学[J].生物学教学.2007,32(9):11-14
摘要:
随着教育理论的发展趋势,全世界已经明确提出了数百种教学策略。在这里的许多教学策略中,越来越多的注意力被放在课堂教学指南中来创建教学情境。高度重视学生学习方法的具体指导,营造更加热烈的课堂氛围。本文将教育教学理论运用于初中生物探究式课堂教学,结合多年的初中生物一线教学实践和两年的对照实验教学,运用对照实验法、观察法、访谈法等方法对初中生物探究式教学实施基础,以及初中生物探究式教学设计与教学模式进行了精心的探索与实践,旨在提高初中生物探究式教学的有效性。
关键词:初中生物;探究式教学;教学设计;教学模式
一、探究式教学方法的教学程序
(一)初中生物探究式教学设计探索——以“两栖动物的生殖和发育”为例
1.教材分析
人教版本节内容,主要涉及“两栖动物的生殖和发育”以及“生物与环境条件的关系”两个二级主题,意在让学生达到具体的内容标准的同时,了解两栖动物的生殖和发育过程中对水的依赖,并通过调查和资料分析,认识水域环境直接对两栖动物生殖发育乃至种群的生存产生影响,由此引导学生主动去关注周边的环境并保护环境。
2.教学目标
(1)知识与技能
说明两栖动物的繁殖和发育过程。发展趋势:协作与沟通的能力;提出问题的能力;收集和解决信息内容的能力;解决困难的能力和与他人相处的能力。
(2)过程与方法
小组合作学习独立选择感兴趣的主题进行研究,并在老师的特定指导下选择多种研究方法,例如现场调查,社会调查和问卷调查。在早期科学研究的基础上,同一小组进行了分析和讨论,总结了报告材料,在课堂上进行了报告,并与所有学生进行了交流。
(3)情感态度与价值观
掌握两栖动物的生存状况,训练学生热爱大自然,珍惜生命,了解人与环境和谐发展趋势的现实意义,提高学生的保护意识。鼓励学生养成良好的生活理念,自信,激情和感激之情,并用自己的爱心创造幸福的生活。
3.教学重点、难点
(1)重点
举例说明两栖动物的繁殖和发育过程,让学生反思并培养对生命的热爱;了解增长和发展的定义;培养学生保护生态环境的观念。
(2)难点
说明两栖动物发育的不同阶段的特征,以及两栖动物的生殖生长和发育与自然环境之间的关系。
4.本课中用到的科学探究方法
调查法、观察法、收集与分析资料法
5.教学前的准备活动
(1)教师活动
①布置学生收集有关环境污染与生物关系的资料;
②准备好上课用的各种摄影照片、多媒体课件、音像资料、自学问题卡片、课堂和课外应用探究实验题等。
(2)学生活动:通过实践收集两栖动物生殖发育与环境关系的相关资料。
6.教学过程
(1)第1环节:引入本课
教师活动:关于两栖动物你了解多少?
学生活动:学生积极发言
设计意图:了解学生的前概念
(2)第2环节:明示教学目标
教师活动:给出本节教学目标
学生活动:学生读懂本节教学目标
设计意图:学生明了本节教学目标课堂学习做到有的放矢。
(3)第3环节:青蛙的生殖与发育
教师活动:展示青蛙的生殖与发育的自学问题卡片,要求学生抽取卡片;播放青蛙发育过程的视频;小结青蛙的生殖与发育的内容。
学生活动:抽取自学问题;小组合作学习;小组汇报自学问题答案。
设计意图:“举例描述两栖动物的生殖和发育过程”即易错点。
(4)第4环节:两栖动物的生殖发育与环境条件
教师活动:设问:环境的变化对两栖动物的繁衍有什么影响?组织学生汇报各自收集的有关环境污染的资料。
学生活动:学生展示各自收集的相关资料;并树立主动去关注环境,保护环境的意识、保护生物意识!体会生物圈每一位成员的平等地位。
设计意图:学生实践“调查法”,直击本节难点:“两栖动物的生殖发育与环境的关系”即易错点,并提高了实践能力。
(5)第5环节:课堂巩固
教师活动:展示习题与点评。
学生活动:小组合作完成与交流。
设计意图:重视检测学生知识目标的达成,且习题的教学目标针对性强。
(6)第6环节:保护环境的实践活动与课后参与实践
教师活动:发动全班同学积极参与拟订保护环境的倡议书,并参与到学生保护环境的实践活动中。
学生活动:全班同学与教师一起参与此次活动。
设计意图:使学生的灵魂得到洗礼,珍爱生命、保护环境的情感油然而生。
(二)分析、讨论
从上述例子可见,与其他教学方法相比,探索式教学方法具有以下一些特点:
1.以生物科学的基本研究方法,以认识规律训练学生。
2.教师提出问题和创设问题的清景。这有助于引起的学生学习和兴趣,调动
他们学习积极性,使他们能按计划有目的地去认识事物。
3.学生在探索过程中,积极展开思维。这有助于培养他们的观察能力、实验操作能力以及分析、归纳和自学能力。
4.在讨论和解决问题以及评价过程中,鼓励和允许学生用不同方法解决问题
或得出不同结果。这有助于形成一种生气蓬勃的课堂教学气氛。
5.更主要的是探索式教学方法把传授基本知识、训练基本技能和培养学生获
得知识的能力三者紧密结合起来,体现了以启发思维为核心的教学思想。
二、建议
(一)教师要胜任探究式教学,应加强自我学习
探究式教学相比传统教学,课堂的生成性具有不确定性即课堂的灵活性强。在这样的课堂中,教师只有做到了知识“海量”,并具备了较强的自身素养,才能充分发挥在探究式教学中的“导学”作用。在以往的教学实践中,很多教师正因为是对探究式教学的不胜任,所以对探究式教学釆取逃避的态度。因此,教师只有不断加强自我的学习,才能游刃有余地进行探究式教学。
(二)一线教师应积极开展探究式教学的评价研究
从选题开始,“如何评价研究的效果?”这一问题一直困扰着笔者,其实质是探究式教学的评价体系尚未成型。日常教学中教学评价能折射教学的成败,传统的纸笔测试已无法满足探究式教学的需要。笔者认为每一种不同类型的教学方式都应有自己的教学评价体系。如能建立一套科学的探究式教学评价体系,就能促进探究式教学的快速发展。作为一线教师应积极开展探究式教学的评价研究,为探究式教学的发展贡献自己的力量。
参考文献
关键词:中学生物;探究性实验;能力;提升;教学实践
探究性实验作为一种新兴的实验方式,比传统的实验方式更能调动学生的参与热情和动脑意识,更能激发学生对新知识的自我学习和构建完善,更能培养学生的探究意识和创新能力。笔者经过长期的教学实践,就生物探究性实验对中学生能力的提升作用浅析如下:
一、紧贴教材,联系生活实际提问、假设和检验,培养学生勇于质疑和探索未知的能力
传统的生物实验是安排好了的实验,教材或实验册上已经为学生列出了实验的目的要求、材料用具和方法步骤,学生只需认真阅读或听教师讲解即可了解实验的具体做法,做实验时可以按照教材或实验册上写好的方法和步骤按部就班地“照方抓药”,不需要学生去动脑思考和设计实验方案,是简单的重复和验证别人发现、体验的过程。
生物探究性实验则需要学生认真阅读生物教材,仔细观察并联系现实生活,通过细心的观察和比较,从教材和日常生活中发现并提出自己感兴趣或想探究的问题,根据生活经验和常识,作出假设,通过问题设计实验的方案(实验计划),按照所设计的实验计划进行探究。不同的问题需要我们根据生活经验和常识分别做出不同的假设。假设的正确性要通过实践(实验)来检验。对于不同的假设,需要设计不同的实验方案进行实验验证,这就需要学生积极动脑,对未知进行大胆质疑、小心探索求证。
二、灵活应对意料之外的情况,凸显应变能力
探究实验的实施计划过程并不是简单的根据设计好的实验方案进行实验,因为在具体的实施过程中预先设计好的情况可能会发生变化,这就要求教师合理引导,学生能根据情况的变化合理地调整或修改自己的探究计划,这也能锻炼学生的随机应变能力。教师根据问题加以有效的引导,充分发挥学生群体的主观能动性,充分调动学生的创造性进行思考、讨论,并最终寻找出圆满解决探究中遇到问题的方案。
三、对不成功或现象不明显的实验认真分析总结,形成缜密的逻辑思维能力
在具体的探究实践过程中,并不是每个小组的每一次探究都能看到明显的实验现象,也不是每一个探究都能获得成功。“失败乃成功之母”,科学史上,曾经有伟大的发现或发明诞生于对失败实验的认真分析,追根溯源而有伟大发现的先例。当有的小组观察到的实验现象或获得的实验数据与预期不同或与其他大多数学生的有差异时,教师应该鼓励该小组学生进行反思,重新认真反思材料的选择是否恰当,所做出的假设是否合理,制订的探究计划是否完整、严密,探究的操作是否正确规范,观察到的现象或记录的数据是否有错漏等,通过仔细反思,筛查整个探究的每一个步骤,从中寻找出实验失败的根源,在时间允许的情况下改正不足之处,重新进行探究实验。学生通过认真地逐一反思具体的探究操作步骤,学会对失败的探究实验进行思考和推理,找出导致实验失败的原因,改进后重新进行探究。这不仅使学生对该探究有了一个深入的理解,而且还能训练学生的分析、推理等逻辑思维。
四、对实验进行合理的改进和革新,彰显创新能力
在具体的探究实践过程中,我们总能发现我们探究计划设计的缺陷和不足。针对这些不足之处,我们要认真进行反思,从中发现需要改进和创新的地方,发挥师生的主观能动性,找到合理可行的解决方法。在具体的探究实践过程中,学生集思广益、踊跃参与、乐于动手,提出了有价值而可行的改进或创新方案,收到了较好的教学效果。
五、自主学习,体现学生勤于动脑、自我建构和完善知识的能力
建构主义学习理论认为学习的过程不是学习者被动地接受知识,而是积极地建构知识的过程。生物探究性实验就是学生主动学习、亲身体验的一种良好方式。在中学生物实验教学中进行探究性实践,倡导的是一种教师为辅、学生为主的自主学习方式,教师摒弃传统的实验教学方式,把学习的主动权真正地还给学生,让他们有更多的时间体会和实践,有更多的机会思考讨论和交流,这样才能更加充分地调动学生的积极性和主观能动性,使他们踊跃地参与到小组的探究实践活动中,学生的积极性比以前更高了。由于面对的是学生日常生活中的生物现象,而且教材并没有给出明确的结果或结论,没有固定的答案来限制学生的思维,所以学生的问题比以前更多了,动脑思考的次数也远远多于从前了。
六、合作和交流使探究实验高效开展,养成集体意识,提高表达能力
在生物探究性实验实施前,需要小组各成员积极动脑开启智慧,通过小组间的讨论碰撞出智慧的火花,集小组各成员的智慧确定好本小组要探究的问题、设计好本小组的探究实验方案、选择好实验的材料用具、设计好实验的装置、设计并讨论完善探究实验的方法步骤。在每次生物探究实验的过程中,需要探究小组的各成员积极参与、取长补短和分工合作,通过小组内不同成员间的合作使探究实验顺利进行。
全班不同探究小组在完成各组的探究实验后,派出发言人参与全班不同探究小组间的交流,汇报该小组在实验过程中观察到的现象和获得的实验数据及根据实验数据推导出的结论。探究小组间通过实验数据的交流,使全班不同小组间共享实验数据,相当于每个小组都做了多次重复实验,可以有效地减小偶然因素的影响,减小误差,使实验结果更准确、更真实。小组间的交流还可以给探究小组提供有益的参照,同样的探究实验,交流后发现某一探究小组的数据或现象与其他大多数小组差距较大,则说明该探究小组实验中存在较大的误差或错误,需要该小组对实验的方案和过程重新进行反思。体现了小组之间自主学习中的团结互助协作精神。
关键词:初中生物;探究性实验;合理激趣;规范流程;设计实验
生物是这一门以实验为基础的学科,初中生物教材设置了大量的探究性实验,希望通过实践探究式实验让学生转变生物学习方式,变被动学习为主动学习,教学要联系生活实际,激发学生兴趣,提高学生参与、探究、主动、合作的意识,发展学生的合作能力、实践能力和创新能力。
探究性实验是探究性学习的重要内容,通过让学生主动发现问题、提出问题、设计实验、操作实验、表达交流开展探究,是学生获取知识和技能的重要方式和过程。生物教学中探究式实验开展的有效性关系重大,到底如何更加有效地开展初中生物探究性实验?下面结合教学实践做一些探讨。
一、合理激趣,培养参与意识
1.通过生活实例激发学生兴趣
实验本身是很枯燥的,但生物实验由于和生活实际练习密切,很容易引起学生的兴趣。心理学也证明,学习的内容和生活情况越接近,学生越容易接受知识,越能自觉吸收知识。为此,我们教师应该多从生活实例引导学生,激发学生的实验热情,激发起学生学习生物的兴趣。
例如,在学习七年级第3单元第1节相关的“种子结构”时,我用“麻房子,红帐子,里面住着个白娃娃”的谜语让学生的兴趣一下子集中到了课堂上来了。接下来,我让大家将事先准备好的杯中种子拿出来,自己对照书本上的要求去开展解剖实验,学生很想知道自己的种子是不是跟谜语一样的描述呢?这样的实验从导入,到选材都很接近学生生活,学生的参与意识也高。
2.通过提问引导学生的好奇心
初中生好奇心特别强,他们对自己所不了解的事物充满兴趣,如果教师能通过提问的形式去激发、引导学生的好奇心,这样教师的提问就会变成能量的转换器,将学生的好奇心变成对探究实验的参与积极性和热情。
例如,在教学“检验光合作用产生氧气”实验中,实验过程中有两个现象:(1)可以看到有阳光充足的环境里,金鱼藻能放出许多气泡;(2)将带火星的卫生香或木条伸入试管会发现带火星的卫生香或木条激烈燃烧。这时候学生对这种现象很好奇,我们可以就此提出:如果将同样的实验装置放在黑暗的环境下,金鱼藻还能放出气泡吗?我们怎么创造黑暗的环境呢?带火星的卫生香或木条激烈地燃烧说明了什么?助燃气体是什么?如何证明?可以让学生在保持好奇心的情况下深入去探究。
二、规范流程,突破实验难点
任何实验都有一定的流程,规范流程才能让学生按照实验的步骤一步一步地做下去,规范流程才能让实验过程更加严谨。探究性实验与验证性实验相比具有更大的灵活性,实验难度也更大,如果不规范流程极易造成学生思维顺序的混乱,探究性实验注重过程的性质而忽视实验的完整性。
探究性实验的步骤一般分为:(1)发现问题,提出问题;(2)做出假设;(3)制订实验方案;(4)实施方案;(5)分析结果,得出结论;(6)归纳、分析、交流。
完整的实验步骤和流程能理顺学生的探究思维顺序,能突破实验无从下手的难处,提高探究实验的完整性。
三、设计实验,增强动手能力
初中生物探究性实验就是要让学生主动参与,主动获取知识,培养学生观察、分析、解决问题的能力。设计实验是生物探究性实验中关键性的环节,也最能调动学生的参与意识,增强学生的动手能力。设计实验将“要学生做实验”变成“学生要做实验”。设计实验包括“确定实验方法”和“设计实验方案”。
1.确定实验方法
这一步就是到底采用什么方式才能证明所要假设的问题是成立的。如“绿色植物在光下制造淀粉”的探究实验,就是要确定绿叶中含有淀粉,采用什么样的方式确定绿叶中的淀粉,具体分为几步。
2.设计实验方案
就是要具体细化实验,设计实验中所要用的材料、设备及具体每个环节如何去做的问题。
例如,在学习《运输作用》这一节时,我们知道植物体运输水分和无机盐的结构是导管。
四、科学引导,提高探究能力
探究性实验是为了让学生主动地去获取知识,并非不需要教学的引导。初中生物学科中的探究实验不是现实科学实验的探究,它需要在教师的指导下进行。这里的引导既不是代替和包办的探究,也不是放任不管,任由其胡乱的操作。这里需要教师科学地去引导,既不抹杀学生探究的参与意识、主观能动性,又不让学生无所适从,增加学生的探究难度。
科学引导同时也是对教师主导作用的强化,对教师起到督促作用。教师本身要学会思考,围绕“问题”来引导学生去发现问题,提出问题和解决问题。
总之,初中生物开展探究性实验教学旨在让学生主动地获取生物知识,培养学生的探究精神和实践能力,全面提高学生的生物科学素养。要想有效地开展初中生物探究性实验教学就要通过合理的手段激起学生的兴趣,调动学生的参与意识,规范实验的操作流程和步骤,让学生思维顺畅,让学生动手设计实验,可以增强学生的动手能力,有效的科学引导,能提高探究能力。
参考文献:
[1]王萍.试谈如何进行初中生物探究性实验教学.中国科教创新导刊,2013(30).
[2]龙学文.初中生物探究性实验的教学实践.实验教学与仪器,2011(S1).
【关键词】高中生物;探究性教学;有效开展
孔子说过:“学而不思则罔,思而不学则殆。”对于生物课教师来讲,只有转变教育观念,切实提高生物探究教学的积极性与自觉性,这不仅能够提升高中生物课堂教学的效果,还能培养学生终身学习的能力。
一、高中生物开展课堂探究教学的作用与意义
(1)探究性教学有利于学生科学态度的形成。科学态度是人基于对科学知识正确理解和对科学发展的认识而形成科学的学习习惯。处于义务教育阶段的初中学生对外部世界充满着强烈的新奇感和探究欲,探究教学正好适应他们个体发展的需要。这种探究性表现在所要探究问题的答案是未知的,非预定的,答案的获取也不是由教师传授,而是学生以类似科学研究的方式去查资料,做实验,通过假设、论证,最终解决问题得出自己的结论。这样在探究的过程中,学生必须以小组为单位,去查找资料、做出假设、设计并实施实验来证明假设,真实地记录实验现象,通过实验来得出结果,再做出结论。这样的小组合作探究不仅能够培养学生诚实的品质及小组成员间的合作意识,还能够有效培养学生的科学态度。
(2)生物课堂探究教学有利于学生掌握科学探究方法与技能。在通过生物探究性学习,学生对解决实际问题的过程有了切身体验,使他们对真正的科学探究产生互动。有效的生物探究课堂中,学生提出课题、做出假设、设计方法、做出计划,通过相互交流,最终形成报告。这个过程学生进行探究不仅在于掌握生物学知识本身,而更重要的能够学会科学探究的一般方法,并逐渐养成探究的态度、方法和思维的品质,并掌握探究的技能。
(3)有利于激发学生学习生物的兴趣。其实,只要课堂生动,学生是非常喜欢生物课程的,探究教学正是能够给生物课程带来崭新面貌的重要手段之一,开展探究性学习,能够极大地引起学生对生物学的兴趣与重视。探究教学始于学生感兴趣的问题,能激发学生强烈的学习动机和内在动力,促使学生在教师指导下通过搜集资料、建立假设、实验验证、交流结果等活动,学生被探究过程深深吸引,从而热爱探究生物现象背后的原因。这种情况会改变过去学生讨厌学习生物的状况,大大提高高中生物课的效率。
二、如何在高中生物教学中开展高效的探究性教学
(1)建立有效的合作机制。高中生物课程应面向全体学生,培养学生探究能力,提高学生科学素养。在探究式教学的课堂组织中,合作探究是培养学生探究学习能力的主要方式之一。那么如何在而向全体学生的基础上,建立有效的合作机制就成为制约课堂教学效果的关键因素。教师应以班级学生的个性特征、学业水平、性别、能力等差异为依据组成若干合作学习小组,小组中每个成员都要定期承担不同的任务和角色,促进学生各项能力的发展。而且小组内的各个成员在努力实现个人目标的同时,更要帮助组内的其他成员与他们共同努力争取实现预期的合作学习的目标。这样合作小组通过互相鼓励和帮助形成团体精神,发展为一个整合的群体。事实上,不同的探究内容有不同的难度和复杂程度,对学生的探究能力也就有很大差异,所以就要求教师在面对不同的探究内容是对探究小组人员的构成进行灵活的调整,以使探究活动顺利展开。
(2)建立好的氛围,促进探究性学习。教师在教学中不仅要对学生探究式学习行为加以关注,还要努力营造一个良好的氛围和环境来促进学生探究性学习。良好的师生关系,不仅能实现知识信息的传递与反馈,还有助于师生情感的交流和融会,进而形成一种民主、和谐的课堂氛围。在这个氛围中教师能及时准确地了解学生的学习态度以及他们对所学知识的掌握、运用的实际情况,从而有效地对他们进行指导和启发,使他们逐渐形成以自己的方式看待问题的风格,来使他们自己的思想得到充分的表达和升华,使其创造力不断得到发展。所以说,营造良好的氛围,建立和谐的师生关系,能够有效促进课堂教学的开展,这也是开展探究性学习不可忽视的环节。
(3)巧设质疑,诱发学生的学习兴趣。“良好的开端是成功的一半。”一堂优秀的生物课,必须重视新课的导入设计。探究性教学的导入设计,必须引起学生对学习内容的探究兴趣,同时符合学科的特点及教材自身的性质。探究来自问题,问题始于质疑。设计课堂提问要有启发性,最大限度地引发学生积极思维,充分体现课堂要以学生为主体的原则,从而达到逐步提高学生分析问题和解决问题的能力。同时课堂上对于一些较难回答的问题,要发挥教师的辅助作用,例如,补充一些相关的问题,把大题作适当的剖析,化成小题,分步思考讨论,引导过渡,帮助学生克服思考难题中的障碍。这样定会使学生对生物课程的学生充满兴趣。
(4)开展探究性教学应把握的几个环节。在高中生物课程教学中开展探究式学习应掌握下面几个原则:①高中生物新课程探究式学习内容选择要把握好“度”,要有目的的探究。探究式学习要以学生的已有生物学基础知识和生活常识为基础,不能超过学生的认知范围;探究的内容又不能过于简单,要有可探究性和趣味性,可以满足学生的求知欲和成就感,否则就会使学生失去探究的兴趣。生命科学是一个与实际生活联系的非常紧密的科学,一个好的探究内容,会激发学生对生命科学的热爱和探究生物科学奥秘的欲望。另外,我们还应该注意,探究式学习内容的选择要具有可操作性,即探究的内容的范围不宜过大,否则会导致课时不够,学生负担过重等一系列问题。究竟选择何种内容进行探究,要根据具体的教育对象和教学实际。②高中生物探究式学习的课堂教学中,要把握好教师的主导和学生的主体作用。这也是一个“度”的问题。我们既不能过于开放,将所有的问题都交给学生去做,而忽略了教师的主导作用;又不能过于拘谨,自设樊篱,将学生限制在条条框框之内,而抹杀学生的创造性思维。③高中生物新课程探究式学习的开展中,要注意探究的过程性,建构学生的探究式学习的重要观念。特别要注意学生发现问题、提出问题和做出假设的能力。④不能把生物学实验等同于探究式学习,但是我们可以利用各自的资源优势以高中生物实验为载体,适时适地的开展探究。
参考文献: