生物学是以实验为基础的一门自然科学,实验教学是实现课标中能力目标的前提与基础,是打造高效生物课堂的重要因素之一。但是受到种种因素的影响,实验课一直处于开出率低或者效果不理想的低效状态。如何使初中生物实验课从低效达到高效是一个值得研究的课题。
一、初中生物实验课的低效有以下几方面原因:
1.生物实验室的实验设备、药品、器材等配备不足。许多学校的实验仪器设备陈旧或不能使用,在实验室中只是一种摆设,从而影响了实验教学的正常开展。
2.年级班级多,班额大,虽然实验仪器能正常使用,但也无法进行实验教学。
3.大多数学校对生物这门课程的重要性认识不够。不按规定开足课时。这种情况下教师只能简化或去掉实验课。这样才能保证完成课本的教学任务。分组实验变成了演示实验,演示实验变成了照着书本讲实验,其效果可想而知。
二、能否通过改进实验,化繁就简让实验更易操作、更高效呢?笔者在教学中总结探索,取得少许经验,现在就与大家分享。
1.教学准备的改进
实验课前分好组,选好组长,由组长管理好组员,以保证上课纪律。实验课教师讲解阶段先不分发实验材料,以免在讲解实验原理和操作要点时学生注意力分散。实验开始由各组组长领取实验材料,然后带领组员做实验,这样保证了实验秩序,提高了实验课的效率。
2.教学流程的改进
⑴勤能补拙
一方面,教师备好课,包括备课程标准、教材,学生、教法,确定实验目的、要求、原理、方法步骤、实验中可能出现的问题等,这些教师要做到心中有数。俗语说:“要想给学生一碗水,首先教师应该有一桶水”。另一方面,每次实验课前教师必须亲自动手操作并熟练掌握实验的全过程,教师的一举一动学生都会模仿,这就充分发挥了教师的主导作用,同时通过实际操作,教师可以预见学生实验中可能出现的错误,把握实验成功的关键,做到心中有数,使实验教学得以高效率、高水准的实施。
例如:《食物中的营养物质》中的探究实验,是教材中唯一的定量实验。因涉及的实验器材较多,且所用试管加热后极易碎,误差也很大。笔者做了大胆尝试,采用实验室最常见的30ml滴瓶,改进后,效果良好,几乎无破损,而且用试管夹刚好套上,使用起来极其方便。点燃种子时教材上用镊子或探针,笔者发现用镊子时易烫着手,且种子烧碎后,很难再夹起,探针也同样如此,燃烧完就碎了,不易收集。笔者和学生一起自制了燃烧匙,把手是木棍做的不烫手,前面用铁丝绑成环,包上铝箔纸,既不容易让种子烧碎,又安全经济,比化学实验室常用的燃烧匙还方便,大大提高了课堂效率。
⑵就地取材
在做探究“菜青虫的取食行为”这个实验时,实验材料为菜青虫,受季节、地域等的影响根本不易收集,平日上课,仅仅看看录像,以讲代做。后来笔者发现秋天时经常看到果蝇,能否用果蝇的卵和幼虫代替菜青虫呢?经过反复实验,完全可行。(因为培养果蝇的培养基是乙酸+玉米粉,这样果蝇产卵并孵化成幼虫后,并未进食过水果,因此用果蝇幼虫也可以研究其吃水果的行为是否属于先天性行为。)
在做“观察叶片结构”的实验时,课本的要求是选取槐树、菠菜、或蚕豆的叶。在一次出外培训做实验时发现用韭菜的叶作为实验材料进行气孔的观察效果非常好,它受季节限制小,容易获得。最理想的是在撕取时容易操作,而且在显微镜下看气孔特别明显。先观察会发现气孔闭合,然后将手电筒照一照叶子观察,能看到气孔张开,这大大激发了学生的兴趣。也可将韭菜叶放在60度温水中,看上下叶表皮气孔的多少,气泡多的下表皮气孔多。
在做“观察草履虫”的实验时,获取草履虫是关键。通过外出学习知道取静湖水,加入稻草保持25℃左右培养一到两周,就可以获得,笔者用此种方法获得了草绿虫,实验课上学生们也高兴地观察到了草履虫。在观察草履虫时尝试用蛋清液(水与蛋清1:1)代替了棉花,蛋清液减缓了草履虫的运动速度,取得了非常好的观察效果。
在“观察鱼鳃的结构”实验中,为了解释为何鱼离开水就死亡?笔者将若毛线模拟鳃丝,缠到木棍上。把缠毛线那端放入装水的大鱼缸内,毛线完全展开,与水接触面积扩大;然后取出,毛线粘到一起,面积明显减少。并解释鱼鳃只能利用溶解在水中的氧的道理。
⑶简化节约
现在国家倡导节约,反对铺张浪费。如果能适当简化改造实验,节约实验成本,也是为社会做贡献。
实验室可准备适量小麦种子,这种实验材料可做七八年级的多个实验:《种子的萌发实验》、《种子的结构观察》、《种子的成分测定》,培育其生根发芽可做《根的什么部位生长最快》、《叶片的结构观察》、《蒸腾作用》、《绿叶在光下制造有机物》、《二氧化碳是光合作用必需的原料吗》等等一系列关于植物的实验。小麦种子成本低且保存时间长,培育简单且时间短,可增加实验开出率,提高课堂效率。
⑷巧妙变通
有些生物科学的知识是抽象而晦涩的,但实验却是形象而直观的。初中学生的认知水平和对科学知识的理解能力都很有限,实验除了具有直观、形象、真实、生动和易于激发学生的兴趣之外,还是一种具有目的性特点的操作活动,学生可通过实验了解和理解平时肉眼看不到的微观世界和生理变化。
例如:“废电池对生物的影响”这一实验存在的主要问题:一是用植物做实验需要的时间长,不能当堂得出结论。二是效果不理想,种子的发芽率差别并不大,必须长时间用废电池浇植物才能看到效果。在实验中可以用直接用动物代替植物,如用小鱼、水丝蚓等,把小鱼或水丝蚓直接放到电池水中,当他们在电池水中扭动、死亡,对学生心灵的震撼可想而知。这样不仅需要的时间短,而且实验效果好,对学生有着强烈的震撼,对废电池对生物的影响的印象特别深。
总之,“教学有法,教无定法”,因此教师在教学过程中要尊重课本,但是不能拘泥于课本,自己多动脑,多创新,同时引导和鼓励学生多探究、多思考、多讨论,并在这一过程中学会获取知识的方法和能力,这是新课改的要求和目标,也是培养真正的素质型人才的关键,只有因地取材(实验材料),因材(不同的学生)施教,才能更有效的提高课堂效率,实现生物实验课的从低效达到高效。