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[摘要]生物学作为一门以实验为基础的科学,课程倡导以观察、调查和实验为主的探究性学习方式。本文在理论和创新的基础上探究几例初中生物实验的延展性。
[关键词]初中生物实验 延展性
随着课程改革的逐步深化.实验教学的地位和作用显得越来越突出。生物学是一门以实验为基础的自然科学.实验教学在生物教学中举足轻重,占有不可取代的地位。实验不仅可提高学生的学习兴趣,同时也培养了学生敏锐、细致的观察力。但在实际教学中,我们许多教师只是照本宣科,按照书本上的实验步骤,要求学生一步步地模仿操作,或者由于实验条件的限制和实验时间难安排等等,就放弃操作过程,放弃启发学生对生物实验进行延伸探究,直接把结论直接告诉学生。这样的课堂抑制了学生的思维,不利于学生动手能力的培养和科学素养的发展。根据教学内容的需要,优化实验教学过程,充分地把学生融入实验的情境中去,在理论和创新的基础上善于发现问题、提出问题,并对所涉及的问题和衍生出的问题进行研究,使实验探究具有延展性和增殖性,乃是实验课的最高境界。以下本文在理论和创新的基础上探究几例初中生物实验的延展性。
一、探究《唾液淀粉酶对淀粉的消化作用》的延展
在初中生物实验中,有的实验可以稍作一定的延伸,就可完成另外的探究活动[4]。 比如,人教版版初中七年级下册《生物》中有一个《探究唾液淀粉酶对淀粉的消化作用》的实验,该实验的目的是探究唾液淀粉酶对淀粉的消化作用。而对此实验引导学生稍加变化延伸就可变成《探究暴饮暴食引起消化不良的原因》了。把原来注入相同量淀粉糊的编号为A、B的2支试管,改为分别各注入1mL和2mL淀粉糊;然后2支试管同时加入2mL唾液。振荡,同样也同时放人约37℃水中恒温保存10秒,再同时取出2支试管冷却;最后向2支试管中各加2滴碘液,观察2支试管内溶液颜色的变化情况。
通过实验我们就可以发现,两支试管内溶液颜色的变化有明顯的区别:淀粉糊量为2mL的仍然变蓝,而淀粉糊量为1mL的不变蓝。通过上述实验,我们很容易得到结论:唾液能消化淀粉。唾液过少,或与食物没有充分搅拌,都会影响消化,也就证明了暴食暴饮会使食物不能与消化液充分混合,消化液有限,不能消化过多的食物,从而引起消化不良。
二、探究《温度对鼠妇的影响》的延展——生态伦理观
现存学校教学方式是传统的人类中心主义价值观的产物,即让学生学习和掌握生物知识和技术的目的是为了“征服自然”、“利用自然”。在这种价值观和思维方式的指导下,教学中出现了一些不尊重甚至残害他类生命的现象。例如做动物实验或动物解剖实验[5]。再如,采集、制作动物标本,建立标本馆,如蝴蝶馆、昆虫馆等,供学生观察学习,也是生物教学的重要途径和方法。长期以来,这些教学形式被视为“天经地义”,但必须认识到,它是有悖“生命物种平等”原则的。
一次在探究“温度”对鼠妇生活的影响这一实验,有的同学用热水来浇鼠妇生活的土壤,有的把盛鼠妇的盒子放在火上烤,有的把鼠妇放在冰块中,造成了很多鼠妇的死亡。一个学生在日记中写道:“我很痛苦,可是我没办法阻止。我哭了。为什么人类总是用一些很不起眼的理由来进行杀戮。”当然,我们不能陷入自然主义的误区,生物教学不能不进行动物实验或动物解剖,但要尽可能减少对动物的伤害。比如,采用“虚拟实验室…‘仿真实验室”等数字化技术来改进实验教学.通过上述新的生态伦理观的教育,使学生树立敬畏生命的理念, 培养学生热爱大自然,珍爱生命,理解人与自然和谐发展的意义。提高环境保护意识。
三、探究《蚯蚓在什么样的物体表面爬得快》的延展——改进实验材料
问题分析:根据教材的提示,一般该实验的设计是将一条粗壮的蚯蚓先后放在不同的物体(如玻璃、硬纸板)面上,观察哪种表面比较适合蚯蚓移动[1]?实验后发现:蚯蚓在玻璃上移动快,在硬纸板上移动慢,与预测的结果正好相反。其原因可能是由于硬纸板吸收了蚯蚓身上的黏液,与蚯蚓粘在了一起,不利于蚯蚓的移动,或者蚯蚓身上黏液减少,呼吸减弱,产生能量少,活动力降低。而对此实验结果延伸就可变成探究该实验材料的选择。例如学生可以提出方案:准备两块长方形玻璃板,将一块打磨,另一块保持光滑。为了确保蚯蚓在玻璃板上直线运动,可用两根玻璃棒作为直线的轨道,让其在轨道中运动。
四、与日常生活相关的实验材料的延展——创新性探究
一般来讲,教材中的实验都有操作简单、现象明显、说服力强的特点,很容易产生一定的轰动效应。因此.把一些与日常生活相关的实验布置给他们作为课外活动或家庭实验.让他们去尝试动手动脑[1]。教材中有关吸烟危害人体健康的内容只是提供了一些文字说明,如“香烟燃烧产生的烟雾中含有3000多种有害的化学物质”等文字信息,学生阅读后对吸烟的危害并没有很深刻的印象,教学中教师自创的吸烟有害的模拟实验,让学生对吸烟的危害感受更直观,印象更深刻。
试验设计:用一个U型管,在U型管的一侧插上香烟,另一侧放入一些棉花。点燃香烟,用洗耳球在另一侧。
本模拟实验中,棉花模拟人的肺,洗耳球模拟人吸食香烟。为了不让教室内充满烟雾,可将洗耳球吸来的烟雾吹人装有水的试管里,减少香烟燃烧的烟雾对学生健康的危害。在用洗耳球吸l0次以后,取出U型管里的棉花,会发现棉花变成黄色,从而模拟证明香烟燃烧后产生的化学物质会使肺发黄变黑,危害身体健康。
五、探究《制作甜酒》的延展——实验过程
“小疑则小进,大疑则大进”,因此要认真思考选择合适的实验原理后,确定实验自变量和因变量去自主地设计些实验进行研究、探索和证明一些规律。教材《制作甜酒》实验只是为了让学生体验发酵的应用[2]。学生做实验准备时会提出许多问题:如,“把装有拌好酒曲的熟糯米放在低于25℃或高于30℃的环境下会怎样呢?”他们自然就会把温度作为白变量,酵母菌生长繁殖对发酵快慢影响作为因变量自主设计实验并改变原来的实验步骤进行研究,进而就把这一实验转变为研究温度与酵母菌生长繁殖的关系。同时也验证酿酒适宜温度为25℃至30℃.分析实验结果得出酵母菌生长繁殖适宜温度为25℃至30℃,明白发酵过程中保持相对稳定的温度利于微生物的生长繁殖。当然还有同学会就做出来的酒味道的不同进行探究,例如学生就不同种类(品牌)酿酒酵母菌的不同而存在明显差异,菌株的不同导致利用的底物不同、生成的化学物质不同,从而使发酵产物的风味物质存在差异,赋予产品独特的风味。
六、实验材料可控性的延展——激发学生的探索创新意识
根据学生实际适当地引导学生向知识与技能的深度、广度探索,进一步激发学生的探索创新意识,例如:结合倡导生命教育的课程应是基于增进学生体验和促进学生快乐成长的课程可控性[3]。初中生物的实验范围涉及生物界各个方面,实验材料的可控性直接影响实验的组织和效果。例如:在探究光对鼠妇生活的影响这个实验中我发觉鼠妇这种小动物不太好控制,似乎对光、振动、声响都有反应,经过反复的研究,我在实际教学中改用了蚯蚓与鼠妇相比,蚯蚓的可控性更强,对光反应非常敏感,健康的蚯蚓不到1分钟就能看到明显的效果。因此操作难度大大降低,缩短了实验时间;而且实验原理、实验装置、操作步骤与教材高度一致,这对于初次接触探究实验的学生是非常重要的。第一次实验的成功体验能够极大地激发学生的探究热情,否则就会使学生陷入究竟有没有影响的困惑中,而对结果的困惑将很大程度上影响对过程的兴趣。
[参考文献]
[1]程莉君,赵晓燕.部分初中生物实验教学的改进与创新[J].中学生物学,2011,27 (6):48—49.
[2]黄贞兰.初中生物实验教学的困惑[J].实验探究,2008,(12):127.
[3]王翠微.改进初中生物实验 展现探究教学魅力[J].现代教育科学,2010,(3):99.
[4]朱强.贴近课标 大胆尝试[J].新课程·中学,2011,(9):41.
[5]钱维.注重初中生物实验教学 提高学生科学素养[J].基础教育论坛,2011,(2):17.
(作者单位:临川第一中学 江西临川)
[关键词]初中生物实验 延展性
随着课程改革的逐步深化.实验教学的地位和作用显得越来越突出。生物学是一门以实验为基础的自然科学.实验教学在生物教学中举足轻重,占有不可取代的地位。实验不仅可提高学生的学习兴趣,同时也培养了学生敏锐、细致的观察力。但在实际教学中,我们许多教师只是照本宣科,按照书本上的实验步骤,要求学生一步步地模仿操作,或者由于实验条件的限制和实验时间难安排等等,就放弃操作过程,放弃启发学生对生物实验进行延伸探究,直接把结论直接告诉学生。这样的课堂抑制了学生的思维,不利于学生动手能力的培养和科学素养的发展。根据教学内容的需要,优化实验教学过程,充分地把学生融入实验的情境中去,在理论和创新的基础上善于发现问题、提出问题,并对所涉及的问题和衍生出的问题进行研究,使实验探究具有延展性和增殖性,乃是实验课的最高境界。以下本文在理论和创新的基础上探究几例初中生物实验的延展性。
一、探究《唾液淀粉酶对淀粉的消化作用》的延展
在初中生物实验中,有的实验可以稍作一定的延伸,就可完成另外的探究活动[4]。 比如,人教版版初中七年级下册《生物》中有一个《探究唾液淀粉酶对淀粉的消化作用》的实验,该实验的目的是探究唾液淀粉酶对淀粉的消化作用。而对此实验引导学生稍加变化延伸就可变成《探究暴饮暴食引起消化不良的原因》了。把原来注入相同量淀粉糊的编号为A、B的2支试管,改为分别各注入1mL和2mL淀粉糊;然后2支试管同时加入2mL唾液。振荡,同样也同时放人约37℃水中恒温保存10秒,再同时取出2支试管冷却;最后向2支试管中各加2滴碘液,观察2支试管内溶液颜色的变化情况。
通过实验我们就可以发现,两支试管内溶液颜色的变化有明顯的区别:淀粉糊量为2mL的仍然变蓝,而淀粉糊量为1mL的不变蓝。通过上述实验,我们很容易得到结论:唾液能消化淀粉。唾液过少,或与食物没有充分搅拌,都会影响消化,也就证明了暴食暴饮会使食物不能与消化液充分混合,消化液有限,不能消化过多的食物,从而引起消化不良。
二、探究《温度对鼠妇的影响》的延展——生态伦理观
现存学校教学方式是传统的人类中心主义价值观的产物,即让学生学习和掌握生物知识和技术的目的是为了“征服自然”、“利用自然”。在这种价值观和思维方式的指导下,教学中出现了一些不尊重甚至残害他类生命的现象。例如做动物实验或动物解剖实验[5]。再如,采集、制作动物标本,建立标本馆,如蝴蝶馆、昆虫馆等,供学生观察学习,也是生物教学的重要途径和方法。长期以来,这些教学形式被视为“天经地义”,但必须认识到,它是有悖“生命物种平等”原则的。
一次在探究“温度”对鼠妇生活的影响这一实验,有的同学用热水来浇鼠妇生活的土壤,有的把盛鼠妇的盒子放在火上烤,有的把鼠妇放在冰块中,造成了很多鼠妇的死亡。一个学生在日记中写道:“我很痛苦,可是我没办法阻止。我哭了。为什么人类总是用一些很不起眼的理由来进行杀戮。”当然,我们不能陷入自然主义的误区,生物教学不能不进行动物实验或动物解剖,但要尽可能减少对动物的伤害。比如,采用“虚拟实验室…‘仿真实验室”等数字化技术来改进实验教学.通过上述新的生态伦理观的教育,使学生树立敬畏生命的理念, 培养学生热爱大自然,珍爱生命,理解人与自然和谐发展的意义。提高环境保护意识。
三、探究《蚯蚓在什么样的物体表面爬得快》的延展——改进实验材料
问题分析:根据教材的提示,一般该实验的设计是将一条粗壮的蚯蚓先后放在不同的物体(如玻璃、硬纸板)面上,观察哪种表面比较适合蚯蚓移动[1]?实验后发现:蚯蚓在玻璃上移动快,在硬纸板上移动慢,与预测的结果正好相反。其原因可能是由于硬纸板吸收了蚯蚓身上的黏液,与蚯蚓粘在了一起,不利于蚯蚓的移动,或者蚯蚓身上黏液减少,呼吸减弱,产生能量少,活动力降低。而对此实验结果延伸就可变成探究该实验材料的选择。例如学生可以提出方案:准备两块长方形玻璃板,将一块打磨,另一块保持光滑。为了确保蚯蚓在玻璃板上直线运动,可用两根玻璃棒作为直线的轨道,让其在轨道中运动。
四、与日常生活相关的实验材料的延展——创新性探究
一般来讲,教材中的实验都有操作简单、现象明显、说服力强的特点,很容易产生一定的轰动效应。因此.把一些与日常生活相关的实验布置给他们作为课外活动或家庭实验.让他们去尝试动手动脑[1]。教材中有关吸烟危害人体健康的内容只是提供了一些文字说明,如“香烟燃烧产生的烟雾中含有3000多种有害的化学物质”等文字信息,学生阅读后对吸烟的危害并没有很深刻的印象,教学中教师自创的吸烟有害的模拟实验,让学生对吸烟的危害感受更直观,印象更深刻。
试验设计:用一个U型管,在U型管的一侧插上香烟,另一侧放入一些棉花。点燃香烟,用洗耳球在另一侧。
本模拟实验中,棉花模拟人的肺,洗耳球模拟人吸食香烟。为了不让教室内充满烟雾,可将洗耳球吸来的烟雾吹人装有水的试管里,减少香烟燃烧的烟雾对学生健康的危害。在用洗耳球吸l0次以后,取出U型管里的棉花,会发现棉花变成黄色,从而模拟证明香烟燃烧后产生的化学物质会使肺发黄变黑,危害身体健康。
五、探究《制作甜酒》的延展——实验过程
“小疑则小进,大疑则大进”,因此要认真思考选择合适的实验原理后,确定实验自变量和因变量去自主地设计些实验进行研究、探索和证明一些规律。教材《制作甜酒》实验只是为了让学生体验发酵的应用[2]。学生做实验准备时会提出许多问题:如,“把装有拌好酒曲的熟糯米放在低于25℃或高于30℃的环境下会怎样呢?”他们自然就会把温度作为白变量,酵母菌生长繁殖对发酵快慢影响作为因变量自主设计实验并改变原来的实验步骤进行研究,进而就把这一实验转变为研究温度与酵母菌生长繁殖的关系。同时也验证酿酒适宜温度为25℃至30℃.分析实验结果得出酵母菌生长繁殖适宜温度为25℃至30℃,明白发酵过程中保持相对稳定的温度利于微生物的生长繁殖。当然还有同学会就做出来的酒味道的不同进行探究,例如学生就不同种类(品牌)酿酒酵母菌的不同而存在明显差异,菌株的不同导致利用的底物不同、生成的化学物质不同,从而使发酵产物的风味物质存在差异,赋予产品独特的风味。
六、实验材料可控性的延展——激发学生的探索创新意识
根据学生实际适当地引导学生向知识与技能的深度、广度探索,进一步激发学生的探索创新意识,例如:结合倡导生命教育的课程应是基于增进学生体验和促进学生快乐成长的课程可控性[3]。初中生物的实验范围涉及生物界各个方面,实验材料的可控性直接影响实验的组织和效果。例如:在探究光对鼠妇生活的影响这个实验中我发觉鼠妇这种小动物不太好控制,似乎对光、振动、声响都有反应,经过反复的研究,我在实际教学中改用了蚯蚓与鼠妇相比,蚯蚓的可控性更强,对光反应非常敏感,健康的蚯蚓不到1分钟就能看到明显的效果。因此操作难度大大降低,缩短了实验时间;而且实验原理、实验装置、操作步骤与教材高度一致,这对于初次接触探究实验的学生是非常重要的。第一次实验的成功体验能够极大地激发学生的探究热情,否则就会使学生陷入究竟有没有影响的困惑中,而对结果的困惑将很大程度上影响对过程的兴趣。
[参考文献]
[1]程莉君,赵晓燕.部分初中生物实验教学的改进与创新[J].中学生物学,2011,27 (6):48—49.
[2]黄贞兰.初中生物实验教学的困惑[J].实验探究,2008,(12):127.
[3]王翠微.改进初中生物实验 展现探究教学魅力[J].现代教育科学,2010,(3):99.
[4]朱强.贴近课标 大胆尝试[J].新课程·中学,2011,(9):41.
[5]钱维.注重初中生物实验教学 提高学生科学素养[J].基础教育论坛,2011,(2):17.
(作者单位:临川第一中学 江西临川)