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摘 要: 生物科学是自然科学的基础学科之一,初中生物新课标要求通过义务教育阶段生物学课程的学习,使学生初步具有生物学实验操作的基本技能、一定的科学探究和实践能力,培养科学思维的习惯。这一课程目标的实现必须经过有效的生物实验教学,然而就目前整体情况而言,部分地区初中生物学实验教学的实施情况还不能达到要求。本文分析了现阶段初中生物实验教学实施过程中存在的突出问题,并提出策略,旨在为初中生物实验教学更好地实施提供理论参考。
关键词: 初中生物 实验教学 实施现状 教学策略
一、初中生物实验教学的重要性
首先,初中生物学实验教学对于初中生物学自身三维目标的实现有不可或缺的作用。实验教学既是一类探究活动,又是生物学教学的基本形式之一[1]。在知识方面,通过生物实验教学能够让学生在参与实验的过程中经过对实验现象的观察、分析和对实验规律的总结,帮助学生理解和掌握基本的生物学概念、原理和规律。比如在《绿叶在光下制造有机物》实验中,通过对实验过程和结果的观察让学生更明确光是光合作用的必要条件的知识。在能力方面,通过生物实验教学能够让学生掌握基本的实验操作技能。比如在《探究馒头在口腔中的变化》实验中,除了设置加唾液的试管作为实验组外,还要设置加水的试管作为所加试剂的对照组;除了设置加馒头碎屑的试管外,还要设置加馒头块的试管作为馒头大小的对照组。通过设置对照组,教会学生很重要的实验方法——控制变量法。在情感态度价值观方面,生物学实验教学通过体验式学习,进一步对科学现象的本质获得新的感受和认识,生物学实验教学以学生为中心,注重学生对实验过程的体验,符合初中阶段学生的认知特点。比如在《观察小鱼尾鳍内血液流动》实验中,渗透德育教育和生命教育,增强学生热爱小动物、尊重生命的情感。
其次,初中生物实验教学为科学课程体系中的其他学科,比如物理和化学的实验教学奠定了坚实基础。生物、化学和物理都属于科学课程体系,在科学课程体系中,这些学科在很多地方都是相互交叉、相互影响的,尤其是在实验教学方面有很多的共通之处。比如要求学生学会控制变量法、对照法、转换法等重要的实验方法,要求学生掌握科学探究的基本步骤及解决问题的思路和方法。现阶段我国大部分地区的初中学制为三年,生物学课程的开设一般是在前面两年,而物理和化学的开设分别是从第二年和第三年开始,这就使得生物学成为初中阶段最先承担科学实验教学和科学素养培养任务的学科,因此,生物实验教学对于整个科学课程体系的实验教学起着奠基性作用。
二、初中生物实验教学实施过程中存在的问题
(一)重视程度不够。
受传统“学好数理化,走遍天下都不怕”的错误观念的影响,加之现阶段初中生物学考试成绩不作为高中入学的重要指标。因此,部分学校对初中生物学课程不够重视,流于形式。这种厚此薄彼的行为严重挫伤初中生物学教师的教学、科研积极性,同时让学生一开始就在内心深处埋下“初中生物课是豆芽课”的错误观念,挫伤学生学习生物课的积极性,很不利于学生生物科学素养的提高。
(二)实验设施不足。
随着新一轮课程改革的全面推进,教学设施尤其是实验室设施必须与课改配套。但地域辽阔的西部地区,尤其是在农村地区的很多学校由于经费不足等各方面的原因还未能配套必需的实验教学设施。另外,一些城区学校虽然已经初步建成各种新式的实验楼,但仍然使用以前的实验设备。一些学校虽然配置了新的实验设备,但是只是用来应付上级检查,并未真正对学生开放。
(三)实验缺乏创新。
与新课标配套的教科书中都给出各个实验教学的参考实验供教师选用,但是在实际教学过程中,由于实验材料的限制,很多教科书中的参考实验都不能正常开展,有的实验虽能开展,但达不到预期的实验效果。面对这样的现实情况,很多教师选择了放弃,用讲授法或者多媒体教学法代替了实验教学,并未采取更换实验材料或改进实验方法等积极有效的措施,这很不利于学生实验探究能力的培养。
(四)实验教学模式单一。
很多教师为了简化教学过程或节约实验材料,对大多数实验都采用单一的教师演示法进行教学,并未让学生亲自参与。然而在新课标教科书中除了极少数的有较大难度或有危险性的实验以外,绝大多数的实验都需要学生亲自动手完成。教师的这种包办行为严重削弱了实验教学的效果,失去实验教学的意义,不利于学生实验操作能力和问题解决能力的提升。
(五)教师实验教学技能欠缺。
古语有云“名师出高徒”,这充分说明了教师的能力在教学过程中有至关重要的作用。在科学技术飞速发展的今天,以实验为基础的生物学课程对教师提出更高要求,那就是教师除了要具有较高的教学技能以外,还必须掌握娴熟的生物学实验操作技能。然而一部分教师,特别是一些年龄较大的教师,实验操作技能欠缺,只会一些基本的生物学实验操作,不能全面落实实验教学。
三、促进初中生物实验教学发展的策略
(一)转变观念,引起重视。
《义务教育生物学课程标准》明确规定:义务教育阶段的生物学课程是国家统一规定的、以提高学生生物科学素养为主要目的的学科课程,是科学教育的重要领域之一,即生物学课程是地位等同于物理、化学的科学课程。面对弱化初中生物学地位的问题,教师首先应该转变观念,生物学教师作为生物学课程学习的引导者与教学的直接参与者,应该积极向学生传达正确观念,强调生物学课程的重要性,并列举与生物学紧密相关的问题激发学生学习兴趣,比如“克隆羊多利、杂交水稻、同卵双胞胎、异卵双胞胎的形成原因”及“是先有鸡还是先有鸡蛋”等与生物科学密切相关,又能让学生产生兴趣的问题。教育主管部门和学校应该重视生物学课程的开设,积极采取措施鼓励学生学习,鼓励生物学教师开展教学、科研活动,比如通过开展生物学实验操作技能大赛,我是小小科学家等有趣的活动调动学生积极性。 (二)改善实验条件,开发替代材料。
为了增强生物学教学效果,促进学生全面发展,给学生提供生物学实验操作的平台,是时代发展的必然的趋势,也是新课标的内在要求。对于经济条件较好的学校应该增加或更换实验设施,改善实验条件,保证实验室配套完善,并对实验室充分加以利用,将其对学生开放。对于条件比较落后的学校应该积极想办法,充分利用现有资源,开发出易获取、低成本、好操作的替代材料弥补原有不足。比如在贵阳市生物学科实验设计案例评比活动中,贵阳三中的杨忠兰老师在《观察脊椎动物关节、肌肉、骨基本结构》实验教学案例中,改用鸡爪替代教材中建议的在市场上不易买到且价格较贵的哺乳动物的关节;贵阳市第一实验中学的唐锐老师在《探究花生果实大小的变异》实验教学案例中,采用直尺、两块完整的长方形橡皮擦、双面胶、皮套自制的简易“游标卡尺”测量花生长轴的长度,从而解决实验室没有游标卡尺的问题。
(三)转变教学思路,创新教学方法。
初中生物学实验教学,结合初中生的认知特点,教材比较注重定性实验,但不乏定量实验,比如《探究花生果实大小的变异》实验就需要对花生长轴进行精确测量,并进行统计分析。此时仅仅依靠传统的教学方法,对测量数据进行笔算统计是不够的。在贵阳市生物学科实验设计案例评比活动中,贵阳市第一实验中学的唐锐老师在数据统计、绘图方法的教学上进行创新,指导学生使用计算机Excel软件计算出花生长轴的平均值并绘制曲线图,充分利用学生的计算机知识,将Excel引入实验中对测量结果进行统计,快速生成曲线图,节约了时间,减小了实验误差,培养了学生充分利用跨学科知识的习惯,有利于培养学生应用所学知识解决实际问题的能力。
(四)充分整合资源,促进教师成长。
教师的成长需要不断积累经验,需要时间的打磨,尤其是对初中生物学教师实验教学能力的培养方面要充分整合资源,促进教师成长。一方面,大学在培养准教师的过程中要充分结合中学实际,注重培养准教师的实验操作能力和实验教学能力。另一方面,教师进修学校、教研所、教科院等教研部门应多开展各种培训和教研活动对教师进行培养。同时,新老教师在工作过程中要相互帮助,这样既可以缩短年轻教师的成长周期,又可以帮助老教师尽快熟悉现代化的实验教学方法。
参考文献:
[1]中华人民共和国教育部.义务教育生物学课程标准(2011年版)[M].北京:北京师范大学出版社,2012.
[2]刘恩山.中学生物学教学论(第2版)[M].北京:高等教育出版社,2009.
[3]蔡伟丽,王永胜,石连旋.利用一种生物材料进行一组初中生物学实验的探讨[J].生物学通报,2011,46(9):33-35.
关键词: 初中生物 实验教学 实施现状 教学策略
一、初中生物实验教学的重要性
首先,初中生物学实验教学对于初中生物学自身三维目标的实现有不可或缺的作用。实验教学既是一类探究活动,又是生物学教学的基本形式之一[1]。在知识方面,通过生物实验教学能够让学生在参与实验的过程中经过对实验现象的观察、分析和对实验规律的总结,帮助学生理解和掌握基本的生物学概念、原理和规律。比如在《绿叶在光下制造有机物》实验中,通过对实验过程和结果的观察让学生更明确光是光合作用的必要条件的知识。在能力方面,通过生物实验教学能够让学生掌握基本的实验操作技能。比如在《探究馒头在口腔中的变化》实验中,除了设置加唾液的试管作为实验组外,还要设置加水的试管作为所加试剂的对照组;除了设置加馒头碎屑的试管外,还要设置加馒头块的试管作为馒头大小的对照组。通过设置对照组,教会学生很重要的实验方法——控制变量法。在情感态度价值观方面,生物学实验教学通过体验式学习,进一步对科学现象的本质获得新的感受和认识,生物学实验教学以学生为中心,注重学生对实验过程的体验,符合初中阶段学生的认知特点。比如在《观察小鱼尾鳍内血液流动》实验中,渗透德育教育和生命教育,增强学生热爱小动物、尊重生命的情感。
其次,初中生物实验教学为科学课程体系中的其他学科,比如物理和化学的实验教学奠定了坚实基础。生物、化学和物理都属于科学课程体系,在科学课程体系中,这些学科在很多地方都是相互交叉、相互影响的,尤其是在实验教学方面有很多的共通之处。比如要求学生学会控制变量法、对照法、转换法等重要的实验方法,要求学生掌握科学探究的基本步骤及解决问题的思路和方法。现阶段我国大部分地区的初中学制为三年,生物学课程的开设一般是在前面两年,而物理和化学的开设分别是从第二年和第三年开始,这就使得生物学成为初中阶段最先承担科学实验教学和科学素养培养任务的学科,因此,生物实验教学对于整个科学课程体系的实验教学起着奠基性作用。
二、初中生物实验教学实施过程中存在的问题
(一)重视程度不够。
受传统“学好数理化,走遍天下都不怕”的错误观念的影响,加之现阶段初中生物学考试成绩不作为高中入学的重要指标。因此,部分学校对初中生物学课程不够重视,流于形式。这种厚此薄彼的行为严重挫伤初中生物学教师的教学、科研积极性,同时让学生一开始就在内心深处埋下“初中生物课是豆芽课”的错误观念,挫伤学生学习生物课的积极性,很不利于学生生物科学素养的提高。
(二)实验设施不足。
随着新一轮课程改革的全面推进,教学设施尤其是实验室设施必须与课改配套。但地域辽阔的西部地区,尤其是在农村地区的很多学校由于经费不足等各方面的原因还未能配套必需的实验教学设施。另外,一些城区学校虽然已经初步建成各种新式的实验楼,但仍然使用以前的实验设备。一些学校虽然配置了新的实验设备,但是只是用来应付上级检查,并未真正对学生开放。
(三)实验缺乏创新。
与新课标配套的教科书中都给出各个实验教学的参考实验供教师选用,但是在实际教学过程中,由于实验材料的限制,很多教科书中的参考实验都不能正常开展,有的实验虽能开展,但达不到预期的实验效果。面对这样的现实情况,很多教师选择了放弃,用讲授法或者多媒体教学法代替了实验教学,并未采取更换实验材料或改进实验方法等积极有效的措施,这很不利于学生实验探究能力的培养。
(四)实验教学模式单一。
很多教师为了简化教学过程或节约实验材料,对大多数实验都采用单一的教师演示法进行教学,并未让学生亲自参与。然而在新课标教科书中除了极少数的有较大难度或有危险性的实验以外,绝大多数的实验都需要学生亲自动手完成。教师的这种包办行为严重削弱了实验教学的效果,失去实验教学的意义,不利于学生实验操作能力和问题解决能力的提升。
(五)教师实验教学技能欠缺。
古语有云“名师出高徒”,这充分说明了教师的能力在教学过程中有至关重要的作用。在科学技术飞速发展的今天,以实验为基础的生物学课程对教师提出更高要求,那就是教师除了要具有较高的教学技能以外,还必须掌握娴熟的生物学实验操作技能。然而一部分教师,特别是一些年龄较大的教师,实验操作技能欠缺,只会一些基本的生物学实验操作,不能全面落实实验教学。
三、促进初中生物实验教学发展的策略
(一)转变观念,引起重视。
《义务教育生物学课程标准》明确规定:义务教育阶段的生物学课程是国家统一规定的、以提高学生生物科学素养为主要目的的学科课程,是科学教育的重要领域之一,即生物学课程是地位等同于物理、化学的科学课程。面对弱化初中生物学地位的问题,教师首先应该转变观念,生物学教师作为生物学课程学习的引导者与教学的直接参与者,应该积极向学生传达正确观念,强调生物学课程的重要性,并列举与生物学紧密相关的问题激发学生学习兴趣,比如“克隆羊多利、杂交水稻、同卵双胞胎、异卵双胞胎的形成原因”及“是先有鸡还是先有鸡蛋”等与生物科学密切相关,又能让学生产生兴趣的问题。教育主管部门和学校应该重视生物学课程的开设,积极采取措施鼓励学生学习,鼓励生物学教师开展教学、科研活动,比如通过开展生物学实验操作技能大赛,我是小小科学家等有趣的活动调动学生积极性。 (二)改善实验条件,开发替代材料。
为了增强生物学教学效果,促进学生全面发展,给学生提供生物学实验操作的平台,是时代发展的必然的趋势,也是新课标的内在要求。对于经济条件较好的学校应该增加或更换实验设施,改善实验条件,保证实验室配套完善,并对实验室充分加以利用,将其对学生开放。对于条件比较落后的学校应该积极想办法,充分利用现有资源,开发出易获取、低成本、好操作的替代材料弥补原有不足。比如在贵阳市生物学科实验设计案例评比活动中,贵阳三中的杨忠兰老师在《观察脊椎动物关节、肌肉、骨基本结构》实验教学案例中,改用鸡爪替代教材中建议的在市场上不易买到且价格较贵的哺乳动物的关节;贵阳市第一实验中学的唐锐老师在《探究花生果实大小的变异》实验教学案例中,采用直尺、两块完整的长方形橡皮擦、双面胶、皮套自制的简易“游标卡尺”测量花生长轴的长度,从而解决实验室没有游标卡尺的问题。
(三)转变教学思路,创新教学方法。
初中生物学实验教学,结合初中生的认知特点,教材比较注重定性实验,但不乏定量实验,比如《探究花生果实大小的变异》实验就需要对花生长轴进行精确测量,并进行统计分析。此时仅仅依靠传统的教学方法,对测量数据进行笔算统计是不够的。在贵阳市生物学科实验设计案例评比活动中,贵阳市第一实验中学的唐锐老师在数据统计、绘图方法的教学上进行创新,指导学生使用计算机Excel软件计算出花生长轴的平均值并绘制曲线图,充分利用学生的计算机知识,将Excel引入实验中对测量结果进行统计,快速生成曲线图,节约了时间,减小了实验误差,培养了学生充分利用跨学科知识的习惯,有利于培养学生应用所学知识解决实际问题的能力。
(四)充分整合资源,促进教师成长。
教师的成长需要不断积累经验,需要时间的打磨,尤其是对初中生物学教师实验教学能力的培养方面要充分整合资源,促进教师成长。一方面,大学在培养准教师的过程中要充分结合中学实际,注重培养准教师的实验操作能力和实验教学能力。另一方面,教师进修学校、教研所、教科院等教研部门应多开展各种培训和教研活动对教师进行培养。同时,新老教师在工作过程中要相互帮助,这样既可以缩短年轻教师的成长周期,又可以帮助老教师尽快熟悉现代化的实验教学方法。
参考文献:
[1]中华人民共和国教育部.义务教育生物学课程标准(2011年版)[M].北京:北京师范大学出版社,2012.
[2]刘恩山.中学生物学教学论(第2版)[M].北京:高等教育出版社,2009.
[3]蔡伟丽,王永胜,石连旋.利用一种生物材料进行一组初中生物学实验的探讨[J].生物学通报,2011,46(9):33-35.