□李晓波
初中生物学科的实验教学目的是使学生能更深入理解生物学知识,帮助学生在探究能力、学习能力和问题解决能力方面获得更好发展,培养学生的责任感、合作精神和创新意识等综合素养。经不断发展,生物实验教学可分为验证性实验教学、探究性实验教学和二次实验教学三种实验教学模式。
一、验证性实验教学
验证性实验是指对研究对象有了一定了解,并形成了一定的认识或提出了某种假说,为验证这种认识或假说是否正确而进行的一种实验。验证性实验教学注重探究结果(事实、概念、理论)而非探究过程,强调实验操作、观察和分析等实践能力。验证性实验教学通常采用“认识—验证—结果”的教学模式,学生们用实验验证已学过的生物学原理、概念或性质,检验已知结果是否正确,是高度固化的“照方抓药”教学模式。如在观察植物细胞的质壁分离与复原实验中,根据实验方法获得的结果(是否出现质壁分离与复原的现象)来验证实验原理。
验证性实验是实验教学的基础,在教学中具有确定的可行性和操作性。验证性实验具有清晰的实验原理、确定的实验方法和步骤、明确的实验结果和实验结论,在教师的指导下成功率很高;其教学过程和效果能显著提高学生的实践能力、激发学生的学习兴趣、增强学生的学习自信心、发挥学生的学习主体性、培养学生的创新思维。
但由于实验结论是已知的,学生只需要重复实验操作步骤即可获得结果,验证性实验教学模式很大程度上束缚了学生的智力开发以及创新能力,易形成“唯书/唯上”的思维模式。同时,在验证性实验教学模式下,学生处于被动学习的地位,不利于学习兴趣的长期保持。
二、探究性实验教学
探究性实验是指实验者在不知道实验结果的前提下,通过实验、探索、分析和研究得出结论,进而形成科学概念的一种认知活动。探究性实验教学模式可概括为“提出问题—收集、分析信息—提出假设—实验探究—得出结论”,教学过程通过实验来回答一个感兴趣的问题,激发学生们的好奇心,强调学生探究新知识的经历和获得新知识的体验,实现结果和过程的并重,能更好地培养学生们的科学素养。例如通过实验探索蔗糖溶液质量浓度与植物细胞发现质壁分离和分离现象的关系,预测植物细胞细胞液的浓度。
生物学科探究性实验教学模式有利于培养学生的探究能力,培养学生发现问题、寻找规律、解决问题的方法论探究能力;探究教学过程以学生为主体,教师为辅,充分地发展与尊重了学生的自主性、能动性,有利于培养学生探究未知世界的积极性和对未知领域的学习兴趣。
在开展探究性实验教学过程中,也应注意到由于教学所需时间较久,所需精力较多,可操作性差,容易致使教学任务难以完成;该模式以学生为主体,为实践操作为主,会对课堂秩序的维持产生不小的压力。
三、二次实验教学
二次实验法教学是指在初次进行传统实验操作的基础上,针对初次实验过程所产生的问题进行重新设计并完成探究实验的一种实验教学。二次实验不是指进行两次,更强调的是实验过程中所出现的问题的重新探究。二次实验教学模式的主要步骤可包括为:(1)理论知识的学习;(2)第一次验证性实验,实验评价及讨论,提出新问题;(3)根据新问题进行实验的重新设计;(4)第二次的探究实验,实验结果讨论;(5)撰写实验报告、评价实验结果。在教学中教师应充分挖掘教材,使验证性实验转变为一定程度上的探索性实验,将其提升为二次实验法教学,如通过质壁分离原理测定细胞中盐的浓度实验设计中,对质壁分离实验材料的探究性选择。
二次实验法教学模式除了具有验证性实验教学的优点外,还有助于学生兴趣的长期保持,丰富学生的学习体验,提升学生独立思考、发现问题和解决问题的能力,培养学生客观求实的科学态度,打破“唯书、唯上”的思想束缚等优点。
在实施二次实验法教学过程中,应避免因强调学生的主体性而导致教师疏于指导,使学生的活动陷入经验主义的误区。同时也应注意到因在二次实验中运用到的知识能力较为复杂,本教学模式只适宜于在具有一定基础知识和基本操作技能的高年级学生开展。
在初中生物学科的实验教学中,教师应因材施教,有教无类,根据学生特点和教学内容选择适当的教学模式,有效实现教学目的。 |