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广东实验中学 程宝云
课程标准倡导“探究性学习”的理念,要求学生在新课程的学习中以此作为主要的学习方式之一。探究性学习首先是自主学习,能够帮助学生体验知识获得的过程,体会科学研究的过程和方法。可是在目前,绝大多数教学不太可能实现让学生自主探究,不是因为教师们觉得自主探究有什么不好,而是感到真正实行起来有种种困难,例如探究性学习耗时较多,对教学环境条件要求较高,等等。在课程标准背景下的高二生物教学中,我初步尝试了利用教材实验资源,对必修模块1“分子与细胞”中的实验教学设计了一些探究活动,使探究教学在生物课堂能循序渐进地开展,效果较好。
一、实验探究活动的实施
(一)根据学生基础,循序渐进安排探究活动
探究性学习要求学生具备一定的知识经验和探究动机,以此找到解决问题的线索,积极开展探究。模块1“分子与细胞”第2章第1节中“检测生物组织中糖类、蛋白质和脂肪”是高中学生学习生物学以来的第一个检测实验。该实验内容多,如果安排为验证实验,那么学生没有兴趣,而且往往是手忙脚乱地赶着做完实验,效果当然不会好。另外,学生刚刚开始接触生物学,还不具备诸如“对照原则”“单因子变量原则”等知识,也不可能完全放手让学生自主探究。针对学生实际,我将实验设计为教师指导下的探究。考虑到学生的接受程度和课堂组织,我对各组学生的探究活动做了较详细的安排,每组检测一种未知样液,之后各组交流实验结果,推测所测的是什么材料。在这个探究过程中,探究的方法是教师定的,结论由学生自己总结出来。
在第4章第1节“植物细胞的吸水和失水”实验中,我却给了学生较大的自主探索空间。学生完成教材实验后,教师给出一些探究的方向如“你能测出洋葱表皮细胞液的浓度吗”“细胞发生质壁分离后一定会复原吗”等问题,让学生自主探究,学生表现出极大兴趣。第一个问题就有学生想到全组合作,用“梯度法”,每人观察一个浓度下细胞的质壁分离和复原的情况,也有学生想到用“二分法”处理:先观察30%蔗糖溶液中细胞的状态,如果发生了质壁分离,就用15%蔗糖溶液,依此类推。最后全班汇总实验数据,推测最可能的细胞液浓度,共同分享实验探究活动的乐趣。
有了这两次探究的经验,到第5章“酶的特性”一节的“影响酶活性的条件”实验时,我给学生的自主权就更大了,要求也更高。整个实验从选材、假设、预期、自变量的设定和控制、对照组的设置以及所需条件的实现都由学生自己提出,甚至不用实验室提供的两种酶,有学生提出自己取唾液来做,我都给予肯定和支持。在实验结束讨论和总结时,我参与对学生探究的质疑和提升。学生实验时我合理把握“放”的度,进行必要的课堂组织和管理。
一次次的实验探究活动,促使学生养成尊重事实的科学态度,养成以事实为依据,不凭空臆测,实事求是的科学精神。同时,对学生自信心的树立也大有好处,学生动手实验自己解决感兴趣的问题,这种快乐绝不是做对难题或考试得好分数能取代的。
(二)关注实验探究过程中的预设和生成
在上“检测生物组织中糖类、蛋白质和脂肪”实验课之前,我认为实验做了周密的安排,而且实验现象明显,学生完成实验结果的推断不会有问题。可就在各组顺利完成推断时,有少数学生却迟迟做不出决定,原因是他们所选的待测样液加碘液后变蓝,说明其中有淀粉,应该是马铃薯;但他们的1号试管(加入斐林试剂)有砖红色沉淀出现,那就应该是梨。到底是什么呢?其实是马铃薯中的淀粉分解出还原糖。又如,肝脏研磨液在加入双缩脲试剂后出现的紫色和示范的紫色不同,为什么?(这是肝脏研磨液的原色影响。)还有肝脏研磨液中应该有脂肪,为什么加苏丹III染液后,看不到显色?(从液面漂浮的一层可观察到。)这些在实验中出现的问题,如果让它在课堂上一闪而过就很可惜,我就抓住这些问题,进一步引导学生思考,让学生与学生之间,学生与教师之间的思维碰撞,产生火花,激发学生的学习兴趣,让他们真正体会到科学探究的乐趣。
有的问题是学生在课堂上暂时解决不了的,如:有学生的待测样液加入斐林试剂加热后变黑了,为什么?斐林试剂和双缩脲试剂成分相似但作用不同,为什么?这些问题的提出可以给学生更大的思考空间,我就鼓励学生课后寻找答案,使课内探究延伸到课外。
在探究过程中,学生的错误是不可避免的,这往往是预设之外的。例如,在探究“影响酶活性的条件”时,学生在尝试过后才发现:用碘液检测淀粉是否被分解时,应最后才加入碘液。如果在较高温度处理后,必须冷却到常温下才能加入碘液,否则碘会升华。又如碱性环境会影响碘液显色,应选其他试剂检测。学生的错误往往具有积极的正面的、不可替代的教育价值,不能因担心学生出现错误而剥夺学生尝试的权利,学生会以不同于成人或专家的观点或方法来解释或解决问题,教学中要关注学生的“原创”推理过程,帮助学生揭示和澄清脑海中的想法,表达出来,随时根据学生的探究实际进程及出现的具体问题调整教学,真正做到教学以学生为本。
(三)根据学生兴趣,找准切入点
新教材在内容选择和编排上都特别注重与学生身边的事物或熟悉的知识相联系,那么如何让科学性要求较高的实验课引起学生的兴趣呢?我的做法是依据实验内容,找准切入点,并根据学生兴趣设计问题导入。
例如在“检测生物组织中糖类、蛋白质和脂肪”实验中,就以“你今天吃了什么”设问,为接下来学习检测生物组织中糖类、蛋白质和脂肪的原理和方法创设情境,实验结束后又让学生讨论什么才是合理的膳食结构,学生感到学有所用,健康教育的目标也顺利达成。
在“植物细胞的吸水和失水”实验中,学生完成了观察“质壁分离和复原”现象后,我鼓励学生思考“你能测出洋葱表皮细胞液的浓度吗?”让学生通过所学知识尝试解决实际问题,大大提高了对实验的热情。
探究“影响酶活性的条件”是一个真正的“自助探究”,我告诉学生实验室就是实验超市,自选材料用具,来证明自己的假设和推论,学生对此很感兴趣,参与热情很高,不论是实验成功的还是失败的,都有较大收获。
探究实验在学生的积极参与下活了起来,在探究活动中,学生的思维得到训练,个性得以张扬,相信由此带来的良性循环会使学生受益更多。
二、实验探究活动的反思
在开展实验探究活动之前,我也预先想到很多可能遇到的问题,例如班级人数太多,不好组织,或是40分钟时间能否完成,等等。这些问题在精心组织下都解决了,可是在探究活动中不止一次有学生问“老师,正确答案是什么”,这实在是一个让人哭笑不得的问题,有的学生面对教师精心安排的探究活动不感兴趣,而在意的只是一个标准答案。学生只追求一个标准答案,非对即错,这是应试教育留下的烙印。我们正在努力学习,更新教育观念,而学生已经不耐烦了,正如一位同行所说:“再也没想到教改的阻力竟然来自学生!”学生在意的只是分数!面对这样的学生,我只有说:只有科学方法,没有标准答案。不仅在探究活动中,在现实生活中也是这样的,遵循科学的方法和过程才是最重要的。
新课程的教学刚刚开始,各种困难都会出现,但不论怎样,新课程所指出的关注人的发展的方向是对的,我相信,假以时日,一切都会解决,老师、学生将从容笑对每一天。 |