初中生物实验教学1.docx
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初中生物实验教学1.docx
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初中生物实验教学1
初中生物实验教学
芷江县教研室:
蒋序卿
一、生物实验的意义
中学生物学是一门中学生的必修课,在新的教材中,生物实验几乎贯穿了全部的章节,而且占的比例非常大,这充分体现了生物课程标准当中提出的课程理念:
a.面向全体学生.
b.提高生物科学素养.
c.倡导探究性学习.
这表明了生物实验在提高生物科学素养方面有着极其重要的意义。
1、实验教学对实现课程目标的意义
(一)是它在质的方面主要是要求学生对基本的生物学概念、原理和规律了解这些生物学的知识在实际生活生产中的运用。
(二)是在能力目标上要求培养学生基本实验操作能力,培养学生收集和处理信息的能力,培养合作,探究的能力,培养学生分析和解决问题的能力。
(三)生物学实验可以帮助学生提高学习能力。
2、生物教师的困惑及实验教学面临的问题
①实验设备和条件不够完善
②在学科重视程度不够
(案例分析)观察绿豆的生长过程。
a、首先,浸泡种子(整个过程用相机记录下来)。
b、一开始提出问题:
为什么浸泡种子时不将水没过绿豆。
c、两天以后:
种子萌发了(这些结构分别是什么呢?
通过查找资料、课本对各结构进行标记)。
d、然后进行播种:
这时的种子为什么是白色的呢?
而不是绿色。
e、幼苗破土而出,长出第一组叶片(区分子叶与真叶的区别)。
f、长出第二组叶。
g、开花、结果、丰收。
在做的过程中记录了一定的数据,并进行了简要的分析,随后有许多的困惑不能解决,如:
为什么第一组叶片由2个小叶片组成,而第二组叶片由3个小叶片组成?
绿豆是如何知道它应当“休息”多长时间后才开始继续长下片叶?
这在个学生设计做的简单实验中,涉及到了生物课程标准的很多方面的内容,比如说:
①种子萌发的过程。
②种子萌发时所需要的条件。
③开花、结果这些基本的概念。
3、如何解决实验室条件有限的问题
①广泛采用生活中的简单材料和工具进行实验。
②关注不同实验之间的联系。
4、学校实验条件差,如何开展实验教学?
有些学校的实验条件差,没有实验室,甚至有的连基本的实验器材都没有(采取演示实验法,观看录像或运用黑板画)
如果没有实验室,采取演示实验的方法
如果连最基本的实验仪器(如显微镜都没有的话,可组织学生观看录像,规范使用显微镜,解剖镜等方面的)如果连录像都不能观看的,老师可以采用黑板画来达到教学的目的。
我不主张老师到黑板上去讲实验或者是把这段内容跳过不讲。
二、实验材料的选择:
科学研究中,实验材料的选择关系到能否顺利获得有效、可信的实验数据或现象,关系到能否得出某种相关结论,是科学研究取得成功的关键步骤之一。
在进行实验时,合适的实验材料有利于排除干扰,有利于帮助学生顺利完成实验操作,有利于学生更清晰的理解和阐述实验现象和本质,所以在实验教学中对实验材料的选择也是一个值得大家重视的问题。
首先要注意选材的科学性,这是生物实验的核心原则——科学性。
以“探究种子的萌发”的实验为例:
在培养种子的器具,学生可以选择培养器,也可以选择烧杯,如在烧杯中培养种子时,种子是怎样固定在烧杯中的呢?
①玻璃棒(三粒种子处于不同位置、条件不同,一粒在水中、一粒在水面、一粒在空气中,但由于玻璃棒易滑动,对于中间一粒种子不易掌控条件)。
②铁丝做成小钩(三粒种子的位置同上,但有学生考虑种子吸水后会膨胀,种子受到挤压,是否会对种子有影响)。
③用铁丝做成环(将种子放在上面)
不管我们采取什么方式,都体现了我们对实验材料的选择时所体现的科学性原则。
其次是:
选择实验材料,应是容易获得成本低,实验现象明显的材料。
例如在“探究种子的萌发条件”的实验中,学校如果培养器烧杯都不多的情况下,可以选择纸杯、土壤等其他材料。
另外:
“在探究水和无机盐在茎内的输导”的实验中,在实验材料上,我们可以选择一些草本植物(康乃馨等)非常便宜一株康乃馨可割出六、七段。
这都说明我们在进行实验设计时,要选择实验材料易获得、成本低,另外我们在改进实验时也要注意。
其三是选择的实验材料,实验现象要明显。
其四是选择实验材料时,要选择干扰性小的材料
孟德尔所做的实验之所以成功,主要就是他选择豌豆作为实验材料,豌豆是自花传粉的植物,这样就保证所选择的豌豆是纯种,这样就大大的缩短了培育纯种的时间,同时,由于豌豆的相对性状非常明显,容易区别,这样就有效的避免了由于相对性状的区分难度而出现的误差,对这个实验材料的选择是干扰达到了最小化
其五是选择实验材料还应:
因地制宜,因地制宜
案例:
探究鼠妇分布的外界因素?
鼠妇:
对温度比较敏感,要求比较高,大约是在30℃。
而我们做这个实验时,如果光温较低的话,鼠妇就会缩成一团,既不朝明、也不朝暗,而且鼠妇这种实验材料极容易适应光,捕捉鼠妇时让鼠妇见光时间较长的话,这时我们来做这个实验时,那么实验现象就不会很好。
在这里我们可以考虑市面上鱼店经常有售的黄粉虫(又叫面包虫),用这种动物来做这个实验效果也非常好,另外也可以考虑蚯蚓、蜗牛,只不过蚯蚓稍难寻找,而蜗牛爬行太慢。
总而言之,在选择实验材料时要注意我们以上讲解的五大原则
三、实验安全
关于实验安全应注意哪些问题?
1、在开始实验之前,把实验步骤反复阅读几遍,注意遵守所有书面和口头的提示,如果对实验的任何部分还有疑问,要向老师寻求帮助。
2、不能未经老师分配任务或许可就开始进行实验,做自己设计的实验也要经过同意,在没有获得许可之前,不准随意使用任何仪器。
3、没有老师监督不准进行任何实验。
4、不准在实验室里吃东西或喝饮料。
5、随时保持工作台的干净整洁,只能把笔记本,实验手册,实验记录本带进工作区,其他物品如钱包,背包都放在指定的位置。
6、不得在实验室中喧哗。
其实各个实验室都有规则和要求,但往往只是贴在墙上,这就要求我们引导学生理解实验安全的重要性。
熟悉实验探究操作规程。
例如:
观察种子的结构时,用到的刀片
使用显微镜时的粗细焦距螺旋的使用,高、低倍物资的使用时,防止压碎载坡片等。
另外对酒精灯的使用等都要求规范操作,由于初中生年龄小和经验不足,当遇到危险发生时,往往会恐慌或者是惊呆,而不去处理,如果在实验之前,教师结合一些案例、图片,反复的提醒、要求,也能使安全隐患消灭在萌发状态,减少伤害。
实验中的安全问题,也反映了一种教育理念,要以人为本,这不仅是学生,也是老师让自身的工作压力减小的保障。
因而在传授学生知识和实验技能的同时,实验的安全应是老师们首先注意的问题。
对学生进行必要的伦理道德教育,做到“互不伤害”。
案例:
观察仓鼠的摄食习惯
学生看到仓鼠非常可爱,以为它非常温顺,结果学生就会用手去摸,一不小心手就被仓鼠咬伤了。
案例2:
观察大型真菌——蘑菇
有学生会对蘑菇的孢子产生过敏的反应。
案例3:
观察蟾蜍的实验中
老师让学生用剪刀剪开蟾蜍的口腔两侧观察口腔内部结构,这就体现了对生命的不尊重和伤害。
这会使学生误导,实际上老师在对学生的教育过程,在方方面面都会对学生有所暗示,都有教育意义在里边的,到底是正面的还是负面的,这也是我们老师应注意的。
案例4:
探究烟草对水蚤心脏跳动的实验
由于水蚤不太好找,有老师就探究烟草浓度对金鱼呼吸的影响,而老师在对烟草浓度的控制就很重要。
而这位老师由于使用烟草浓度过大,让这个金鱼在学生面前慢慢的死去,很多学生的心灵受到了创伤,认为这个生物实验太残忍,甚至哭了起来,这对学生今后学习生物学的兴趣有很大的打击作用。
四、生物实验的分类(有许多分类方法)
(一)以实验目的或实验作用考虑,可分为验证和探究性实验。
验证性实验:
是指通过实验结果去验证生物学的理论和规律,也就是教师在课堂上先讲授知识,后组织学生实验,让学生用实验结论来验证学过的基本原理和基础知识。
探究性实验:
是指通过实验结果去探究生物规律,也就是教师在实验前不告诉学生实验将会出现什么现象,实验结论是什么,而让学生带着问题,自己动手进行观察实验,在实验过程中去探究、发现、获取新的知识。
(二)按照实验的组织方式来分:
可分为模仿式实验,分段实验,学生独立实验和边讲边演示实验。
模仿式实验:
指教师一边讲解实验原理和操作要领,一边示范操作过程,学生边听边看,并模仿教师的示范进行实验。
分段实验:
指在实验中将整个实验过程分为几段,教师边讲授和演示一段,学生跟着操作和观察一段。
学生独立实验:
指学生在教师指导下,按实验提纲独立地进行实验操作,观察和记录。
边讲边实验(演示实验):
指教师一边讲述教材内容,一边指导学生进行实验操作或引导学生观察教师的演示过程,教师演示的内容要跟实验紧密配合起来,一定要周密,合理的引导学生动脑。
(三)从学科特点来看,生物学实验可分为形态学实验、解剖学实验、生理学实验、分类学实验。
形态学实验:
主要是研究生物体的外部形态为目的的实验。
解剖学实验:
是解剖动、植物体,研究内部器官、系统的组成和结构的实验。
生理学实验:
是研究动植物体以及人体的细胞、组织器官、系统的机能的实验。
分类学实验:
是根据生物体的形态和结构来判断某种动植物在分类系统中的位置,或研究某一分类单位特征的实验。
以上是根据不同的分类依据,对实验进行了分类,在实际运用当中,我们往往是几种类别的实验穿插使用,比如在分组实验之前往往要进行演示实验。
探究实验
能力目标的要求:
通过生物学的学习,学生初步学习生物科学探究的一般方法,组织学生进行探究性实验的目的之一就是提高学生的科学探究能力。
我们将针对于两个问题进行研讨。
(一)对“探究性实验”的认识
(二)探究性实验的基本环节
1、什么是探究性实验
指用科学探究的方式进行实验操作或从事的实验活动。
2、什么是探究性生物实验
指在未知结果的情景中,通过教师的引导和配合,学生围绕感兴趣的某个生物问题,运用已有经验,应用已经掌握的生物学知识,技能和方法,借助类似科学家的思维方式,独自或合作进行实验(实验设计、实验操作、实验分析、实验结论)并对结果进行交流的一种实验形式。
新课程改革,对于生物学教学来讲,重点是以提高学生的科学素养为主旨,而生物实验是学生获取生物知识,实现科学探究的主要途径,开展探究性实验,对于提高学生的思维,培养学生的创新意识,提高学生的科学素养有着不可替代的作用。
新课标对科学探究的要求:
(一)理解科学探究
1、体验到科学探究是人们获取科学知识,认识世界的重要途径之一。
2、意识到提出问题是科学探究的基础,解决问题常常需要作出假设。
3、意识到科学探究可以通过观察、实验、调查等多种途径来获得事实和证据。
4、意识到科学探究既需要观察、实验、调查,又需要进行推理和判断。
5、体会到科学探究需要正确地表达,需要与人交流、合作。
(二)发展科学探究能力
1、提出问题;2、作出假设;3、制定计划;4、实施计划;5、得出结论;6、表达和交流
在具体的教学中如何实现探究性教学目标?
有多种方法可以实验,比如说许多概念可通过老师的讲述得实现(什么是假设?
什么是实验组、对照组等)。
对于设计实验和分析数据,可通过学生讨论来完成,另外生物课堂是学生进行科学探究的主渠道,除此之外,也可通过开展研究性学生,开发校本课程等多种途径来帮助学生实现探究性教学目标。
仅仅靠探究性实验来实现探究性教学目标是不够的。
应该将探究性的理念深入到生物教学的各项教学内容中去。
初中生物教学涉及到很多探究性活动,教师应引导学生亲自去尝试参与几个完整的探究性实验,以达到培养学生科学探究的能力。
对于不同的探究性实验,在教学中教师应把握好不同环节的侧重点是不同的,有的可能会侧重于假设,有的会侧重于收集数据。
对每个探究环节可采用不同的教学策略,下面我们针对每一个环节来进行研讨。
环节一:
提出问题
1、发现问题,提出问题是科学探究的前提
2、课标对这一环节的要求是:
①尝试从日常生活、生产实践或学习中发现与生物学相关的问题。
②尝试书面或口头表述这些问题。
③描述已知科学知识与所发现问题的冲突所在。
虽然教材中设计了许多探究活动,但我们不能局限于教材应鼓励学生通过其他途径来进行探究活动。
(一)教师应如何引导学生提出问题?
案例1:
探究影响鼠妇生活的外界因素
案例2:
植物的蒸腾用途
(二)教师应引导学生从日常学习中发现问题
让学生意识提出问题不是凭空想出来的,也不是随随便便就提出来的,而是建立在已有的知识和对生活现象的仔细观察的基础上的。
初中学生对某一生物现象会提出许许多多的问题,这些问题有的是需要探究的,有的是不需探究就能解决的,因此教师应该:
1、调动学生学习积极性,并且对问题做出及时评价。
教会学生选择值得探究的问题。
2、要求学生对问题进行准确的表述,一般用疑问的形式来表述。
3、对学生回答的问题予以及时鼓励。
初中生往往比较羞涩,对于不恰当的问题要冷静处理,不能打击学生的积极性
环节二:
做出假设
假设:
是一种科学猜想,是对提出的问题做出课标对假设的要求:
1、应用已有知识,对问题的答案提出可能的设想。
2、估计假设的可检险性
假设有对错之分,但我们也不可以随意假设,在具体的教学中,如学生作出了假设,一定要让学生说出假设的理由是什么?
就算是猜想,我们也不能是胡猜乱想,要根据自己有的经验和生物知识来假设,这也是培养学生的思维能力。
案例1:
探究“鼠妇喜欢生活在有光的地方还是黑暗的地方”?
假设:
鼠妇喜欢生活在黑暗的地方
理由:
经常在家的拖布下面见到鼠妇
依据:
自己的生活经验
案例2:
探究光对种子萌发的影响
假设:
光对种子萌发没有影响
理由:
“我认为,植物需要的有机物,而种子的营养已由胚乳或子叶提供,并且种子此时无法进行光合作用,所以我假设光对种子的萌发没有影响。
依据:
学生已有的生物知识
环节三:
制定研究计划
设计探究方案:
巧妙、合理的设计,不仅是对学生创新思维的训练,也是对学生创新能力的培养过程,初中生物学的探究实验,结果对于学生来说是不知道的,教师是知道的,因此在教学过程中,老师要引导学生设计实验,并完成实验,关键是引导学生基本掌握设计实验的基本原则。
基本原则:
对照原则;单一变量原则;重复原则
案例1:
影响种子萌发的因素?
注意:
1、避免生硬灌输式教育
2、遵循循序渐进原则并适当给予指导
先让同学设计一些简单的实验方案,以后有了一定的基础和能力之后,再设计一些复杂的实验方案。
环节四:
实施计划
真实的记录数据是探究性实验实施的一个重要环节,收集实验数据是学生应该掌握的一个技能。
数据收集应注意的问题
1、引导学生真实、客观记录实验数据,不要带着对实验结果的预期影响对实验数据的描述。
2、实验数据的描述可以采用文字,图表表述等多种方法,对初中学生来说数据的收集和处理应该由易到难,逐步提高对数据的收集和处理能力。
3、实验数据可以反映实验结果,但并不等于探究的结论,探究的结论是在数据的基础上通过分析论证所得出的具有普遍意义的规律。
理解实验结果与实验结论的区别。
实验结果是表象,实验结论是规律。
环节五:
交流和表达
重点是对实验的方案和实验结果进行交流,交流的内容可以是实验方案设计的合理性,及实验结果的表达形式。
组织交流和表达时应注意哪些问题?
①由哪些同学进行展示,展示什么?
②及时评价学生的实验,调动学生积极思考问题
③合理安排学生展示实验的顺序
④适当布置作业或实验报告
⑤熟悉实验报告的基本要求并及时收取
⑥客观评价实验报告,做到全批全改
探究性实验教学还需注意的问题
1、探究活动要循序渐进
2、不是每个教学内容都适合探究,也不是只能探究书本上的问题
3、每个学期集中精力做好一个高质量的探究性实验
4、不是每个探究活动都要“环节齐全”可以在某个阶段训练学生某一方面的探究能力
初中生物课程标准解读
一、初中生物课程的三个理念
1、面向全体学生
2、提高学生的生物科学素养
3、倡导探究式学习
是新课程的标杆、方向
(一)面向全体学生
当今社会时代,科学技术已经渗透到了生活的各个方面,每一个孩子,无论他生活在什么地方,都要与科学技术或科学技术的产品打交道,在科学技术无处不在的今天,每一个孩子都需要了解一些科学技术的相关知识,理解课程就必须来完成这一理念,而就生物学来讲就必须让孩子了解生物学相关的科学技术,因此,新课程要求我们教师不能只面对一些特别优秀的学生,而是要每一个孩子对生物学有基本的了解。
(二)提高学生的生物科学素养
什么是基本的了解,这就与第二个理念相关,就是让学生普及科学、对科学技术有一个广泛的了解,让每个孩子具有公民的科学素养,可能有的孩子对科学技术更有兴趣,爱好,可能走得更远一点,因此义务教育初中课程来说,让每个孩子有基本的生物科学素养是我们的任务。
要实现这个目标,我们就在课程标准的第三个理念——倡导探究式学习。
通过这种主动学习,来帮助他们提高科学素养。
(三)倡导探究式学习
让学生对科学技术有一个正确的理解和相应的价值观采取一个什么样的策略,去实现我们的理想,价值观,这个理念与当今世界发达国家在理科方向的要求是基本一致的,所以新课标提出了这三个理念。
二、新课程理念与传统教学的关系
实际上,彻底忘记过去,重新以一个全新的起点开始是不可能的,老师们一定会把过去传统教学中自己认为行之有的教学方式、方法想办法用到实际教学中去,也就是我们通常讲的新教材,老教法。
在座的许多老师在教学中肯定是苦于自己原有的基础,原有的方法和自己最擅长的方式方法来进行教学。
把这些东西想办法融入到新的教学当中,然后在新勃勃生机垢教学过程再来反思,尝试新的教学理念,期望找到完善的结合点,这样在不断的实践中,力争把新的教学理念运用到自己的课堂中去,实际上新的课程理念就是在原来的教学理念的基础进一步的提高,进一步的反思。
比如说:
一个原来骑摩托车的人,现在来开轿车。
他原来的速度感、位置感、空间感等对他现在开轿车来说有没有帮助呢?
他原来的技能会用到一个新的场景,新的工具、新的空间发展中来,在我们教学中也就会把原来形成的一些经验和教学习惯不自觉的运用到新课程中,因此这种改变是一个渐进过程,不可能一下就把原来的东西全部抛弃。
我们应该是继承原有的,而发展新的教学理念
三、如何让新课程理念得到更好地落实?
三个理念中,前两个理念是在方向上、在认识上、在老师们的信念上,而在课堂上就老师的表现和老师的技能或能力来说,第三个理念是最直接的,最实际的,它落实教师的课堂教学行为是最直接、最实际的,对老师的挑战是最明显的,这也是老师们在具体教学中遇到的最大困难,因此,老师必须做好以下几项事宜:
(一)教师参与研修
教材中的许多实验,我们的很多老师往往都没有亲身参与或经历到当中去,更多的是我们的老师去验证这些实验,很少有让我们的老师去独立的完成实验项目,我们老师对科研的理解,对探究的理解以及把科研的思路运用到教学中去指导学生形成科研工作的思路和方法,在原有的教学中,我们的老师都还存在着许多不足,存在着先天的弱次。
所以我们老师自己积极主动的参与到研修中就显得非常的重要了。
所以老师们要首先知道科学探究是什么,这样才能用这种理念去指导我们上课,各课实际的教学之中。
(二)参考资料
在我们自身对探究式教学并不十分把握的情况下教材及相关的教学资源对老师们就很重要了,因此,一些教育专家和特级教师编写的新教程方面的书籍和资料对老师们执行探究式教学就很有帮助的。
另外,现在网络上有许多好的课程资源,希望老师花些时间、精力去参考一下。
(三)开展校本教研活动
当老师在实际教学中去实施以后,会有许多的经验和好的做法、失败的教训,这就需要老师们去研讨,去开展校本教研活动。
通过近10年的新课程改革,我们许多老师的课堂发生了很明显的变化,在掌握新的教学理念上有长足的进度,最难得的是,我们的学生更容易接受这种新的教学理念。
四、新课标理念对中学教师提出了更高要求
由不太理解→比较理解→深入人心
由尝试新的理念→基本掌握理念→自觉运用理念
五、生物课程目标:
知识、能力、情感、态度与价值观
由双基目标到现今要求的三维目标的变化过程
1、课程目标的变化经历了怎样的过程?
过去我们是用双基来衡量我们的教学行为,用双基效对我们教学行为的目标,而现在我们是用三维目标来要求,衡量我们的教学行为,实际上以前的双基对知识的要求很重,而我们现在的三维目标对知识的要求一点也没有减弱,它是放在三维目标的第一位,它与双基要求一致,更重视对知识的理解能力,而不是肤浅的记忆。
能力目标:
提高学生的动手能力、探究能力、思维能力
动手技能上没有降低要求,更加强调对实验的观察技能,对仪器的基本操作技能,生物常规的操作动手技能,当然对生物科学素养的培养,我们不能只局限于动手技能,如制一个装片,能够用显微镜观察,和一些基本的动手能力,我们更应该要求学生在面对探究实验怎样去面对,寻找答案的思路(换句话说,就是什么的答案是可信,科学的,是人们能够接受的),这就是我们讲的探究技能以及与之相关的思维方式。
另外就是让学生们理解科学家对事物判断的一些基本方式以及为什么这样做,理解科学家们的一些理性思维方式,理解科学家们的科学品质,让学生对他们有一个初步的认识,理解当学生学习了一定的生物学知识,掌握了一些基本的生物学思路和解决生物学问题的一些方法和具有了一定的能力以后他们怎样对待科学,他们怎么样去使用科学和科学技术。
应让学生理解、掌握了科学技术之后,怎样用科学技术去造福人类,所以我们在教给学生科学技术的同时,必须要对他们进行这样的教育,还希望他们一生中对科学技术的关注,让他们喜欢科学,研究科学,关注科学技术与现实生活的关系。
唤发出学生的好奇心和求知欲,帮助学生形成一个科学的世界观,科学的认识自然规律,所以就伴随着情感、态度、价值观目标。
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