浅谈有效的小学科学生物实验教学
作者: 张馨霞摘 要:教科版小学科学教材中,生物实验多达62个,本文就小学科学生物模块的内容,浅谈如何理清思路、有效地进行生物实验操作指导。
关键词:小学科学; 生物实验教学
中图分类号:G623.6 文献标识码:A 文章编号:1006-3315(2014)09-074-001
杨振宁先生曾说过:“对人类来说,科学毕竟有90%是实验活动,科学的基础是实验。”而实验教学是一项集观察、创新、合作、操作等于一体的活动,在科学概念、实践与创新能力和情感态度价值观培养等方面,都有着不可替代的作用。因此简约有效的科学实验课堂,能够让学生的科学素养在更大的空间里得到自我积累与发展,它突出培养学生的创新和实践能力,收集处理信息的能力,获取新知识的能力,分析问题解决问题的能力,以及交流合作的能力,帮助学生形成对自然和社会的责任感。
一、重视指导循序渐进的观察方法
观察是获取知识的门户,学生获得知识的思维过程是:观察→直觉思维→想象→抽象思维→本质揭示。实践证明,学生具有越强的观察能力,就有越多的机会获取知识,就更能从观察对象上发现事物的本质特征。生物学家巴甫洛夫也曾说过:“观察、观察、再观察。”
提出问题后该如何引导学生思考?要整理并深谙主要的观察方法,便于针对性地引导学生。观察方法主要包括顺序观察、对比观察、动态观察和边思考边观察。
1.顺序观察。从观察方式上来说,一般是先用肉眼、再用放大镜、最后用显微镜。用显微镜观察也是先低倍,后高倍。例如,对昆虫的观察,就是先用肉眼观察昆虫的外形特征,将它分为头、胸、腹三个部分,然后再用放大镜观察每一个部分的细节,发现昆虫的口器、触角、眼的特征、找找昆虫的听觉器官等等;最后用显微镜观察昆虫的各器官装片,发现和认识各个部位的特点。从观察方位上来说,一般采取先整体后局部,从外到内,从左到右等顺序。例如对一朵花的观察,就要先从整体上观察花形、花色,然后从外到内依次观察花冠、雄蕊、雌蕊。
2.对比观察。对比观察有利于迅速抓住事物的共性和个性,从而把握住事物的本质。如观察陆生植物和水生植物时,就要先异中求同:结构上都有根、茎、叶,生理上都需要水分、阳光、空气和营养,都会生长发育、都会繁殖后代。然后再同中求异:水生植物的叶没有硬质叶脉,而陆生植物有;陆生植物适应于陆地生长,而水生植物适应在水体中生长。
3.动态观察。对生物生活习性、生长过程、生殖发育的观察都属于动态观察。动态观察的关键是把握观察对象的发展变化。例如观察蚕的生长发育,重点在于利用多种方法持续地记录家蚕各阶段的生长变化,包括大小、颜色、形态结构变化。
4.带着问题观察。观察是思维的基础,思维可促进观察的深入,两者是密不可分的。所以要引导学生带着问题观察,边思考、边观察。例如用显微镜观察洋葱内表皮细胞的结构时,就要边观察、边思考下列问题:表皮细胞的颜色和排列情况是怎样的?表皮细胞的内部有哪些特点?这些结构有哪些功能?
二、强调生物的结构和功能相统一的基本观点
生物学研究了各种动物、植物和微生物的生命物质的结构和功能、它们各自发生和发展的规律、生物之间以及生物与环境之间的相互关系。生物体所具有的功能,总是在各种结构要素的相互联系、相互作用中表现出来。在小学启蒙阶段,我们十分有必要将这种观点渗透到学生思维中,科学地思考和学习。在教材中,我们也看到了许多配套教学,如三年级植物根、茎、叶的结构和功能,动物的器官结构和功能,动植物的形态结构和生活环境的关联等等。
引导学生习惯结构与功能相适应的思维方式,再通过自主思考、讨论的办法设计实验来亲自验证想法,能加深学生对生物体的认识和对生命意义的理解。
三、细致指导实验操作方法
实验操作的科学性直接影响了实验结果的准确性,小学阶段培养的优秀的操作习惯能奠定将来理科学习的基础,教师应在讨论实验设计过程中,有针对性地提醒实验操作的注意事项,让学生主动思考解决方法,并主动学习、模仿正确的操作方法。恰当明确的言语解释而进行的示范动作,具有良好的导向作用,如六年级指导学生使用显微镜时,先讲解显微镜的结构和作用,操作显微镜时边讲要点、边做示范,学生边模仿操作。这样模仿操作完显微镜后,再让学生独自操作一两遍,学生操作的同时,教师进行巡视指导,及时纠正学生的错误操作。并且允许学生犯错,如操作显微镜时,学生眼睛不注视镜筒下降将装片压破,甚至镜头被损坏,这时教师应及时指出进行纠正。根据心理学的观点,模仿阶段是暂时神经联系的接通、初步形成技能,在这个阶段如果有某些微小的错误,则意味着大脑皮层中建立了错误的暂时神经联系,而错误的联系一旦形成,纠正起来就十分困难。因此,在学生刚开始接触生物实验时,一定要指导他们运用正确的方法进行操作。经过几次这样的训练后,学生就基本上学会使用显微镜了。模拟实验教学方法的好处是有利于培养学生认真、细致、严谨的科学态度,规范学生的实验操作。在模拟实验的基础上,可以适当地根据学生的探究学习能力展开分层教学,给学生在教师的指导下独立实验和创新的机会。
四、积极鼓励学生大胆创新
兴趣是学生最好的老师。在现代化的教学环境中,我们大可以鼓励学生广开眼界,用生动形象的课堂才能吸引学生的注意力,学生对课堂的感兴趣程度与教学效果是成正比的。要重视实验教学及现代化信息技术的应用,积极开发和制作相应的教学辅助软件和直观性教具,利用演示实验、学生分组实验、投影仪、计算机等现代化教学辅助手段,把抽象知识转化为形象的画面刺激学生的感官,增强学习印象。带领学生在各种实践活动中走出教室,在大自然中拓展生物的学习,激发学生对生命的热爱。在这些良好的条件中提出值得探究的新问题,大胆地展开假设和设计创新实验。
总之,小学科学实验课教学是培养学生科学素养的重要途径,生物实验作为其中重要的分支,需要科学教师的高度重视。在教学中,教师只要有方法地引导思考、指导操作、激发兴趣,就能高效地培养学生科学素养。同时学生在充分体验科学实验乐趣的基础上,把科学实验延伸到课外,让学生的科学实验无处不在。