初中生物教学中实验能力的培养

初中生物实验包括观察能力、实验操作能力、分析实验现象能力、实验设计能力、综合应用能力。而观察能力的培养是上述诸项能力中的最基本的能力培养,也是使学生从形象思维逐步过渡到抽象思维的重要阶段。因此,必须科学地培养学生思维方法和思维能力,生物学是一门以实验为基础的自然科学,教学中有必要进行实验教学,进而以实验组织教学。初中《生物》中安排的38个学生实验中,其中单纯的观察实验28个,占全部学生实验的73.7%,而且观察贯穿于全部实验中。因此,教师要教育和培养学生具有全面地、正确地、深入了解事物本质特征的观察能力。例如:模似自然选择1、如在工业革命后,英国黑色桦尺蛾比灰色桦尺蛾具有生存优势。2、因为每种生物的生存空间和资源有限,只有那些具有有利变异的个体才能得以生存。3、实验方案能说明两种假说的不同之处,可以考虑使用细菌作为实验对象,优点是繁殖速度快,能够验证是否在特定环境的压力下(比如环境中缺少某种细菌自身无法合成的特定的营养物质)产生某种变异的频率高于正常情况。注意:特定的环境条件不应包括紫外线照射等肯定会引起DNA结构发生变化的条件。

一、明确观察目的和任务

观察是人对客观事物的一种生动的感性认识形式,它往往通过多种感觉器官的联合活动,并在思维的参与下进行的。在观察时,必须对观察者预先提出一定的目的或任务,拟定一定的计划,按计划仔细地观察,提出问题,寻求某种答案,这样才能保证注意力集中在所要观察的事物中。例如:观察洋葱表皮细胞的实验,实验目的是要求学生在观察中认识细胞壁、细胞质、细胞核和液泡。观察前教师应强调细胞膜紧贴在细胞壁内壁上不易辨认,有些细胞核也不太清楚,要调好光圈,光线强弱要控制适当。使学生按照老师提出的目的要求去观察。观察的结果好坏,可由教师检查,检查方法可采取教师提问学生回答,也可让学生绘制观察的标本图示,这样一定能达到观察的目的。

二、培养学生科学的观察方法和求实态度

观察能力的提高,有赖于正确的观察程序和方法,教会学生用正确的方法进行观察,对培养学生观察力是很必要的。教师要认真指导学生做好生物实验,注意每一种实验涉及到的材料器具,步骤严格按照规定和步骤进行操作。每位生物学教师应当教会学生学会观察,无论是动物,还是植物,都要用心去观察其生活特性,生长环境,通过做实验,让学生牢记教材中的知识要点,基本概念,运用概念去解答生物习题。

先整体观察后局部观察。教师要指导学生全面进行观察,抓住事物的各个方面及其发展变化的全过程,这样才能达到认识事物的目的。例如:观察根毛和根尖的结构,先用肉眼观察认识根的形态,掌握直根系、须根系、主根和侧根的形态特征,进而用放大镜、显微镜观察根毛的位置,根尖的结构,认识和掌握根冠、生长点、伸长区及根毛区的细胞结构特点。局部观察即细微观察,要求学生在观察过程中抓住事物最本质的属性,捕捉它们之间的细微差异,从而发现事物各个侧面的特点。例如:在组织学生观察花的形态和解剖花的结构实验中,首先观察水稻花与桃花的形态,我们向学生提示这样一个问题:为什么桃花盛开的时候会招引许多蜜蜂前来传粉?为什么水稻花盛开的时候却很少见到蜜蜂及其它昆虫前来传粉?从而使学生认识和掌握风媒花与虫媒花的形态特征上的区别。紧接着老师指导学生进行两种类型花的解剖,仔细观察桃花子房基部的突起结构桃花的蜜腺,弄清花蜜产生的原因。而观察水稻花结构时却没有这种蜜腺结构,使学生弄清虫媒花与风媒花的结构差异。通过解剖观察使学生认识了两种不同类型的花在本质属性方面的区别。

对比观察。运用纵横比较进行观察,同中求异或异中求同。对比观察能使学生从平常的现象中发现不平常的东西,从相似的事物中找出差异以及从差异中找出共同点或因果关系。例如:在观察单子叶植物与双子叶植物形态、结构时,首先向学生强调两种植物显著区别,一是叶脉的结构:平行脉与网状脉;二是茎的结构:有无形成层;三是种子胚的结构:一片子叶与两片子叶。另一方面单子叶与双子叶植物在叶序上讲也有许多相似之处,这是因为它们都属于绿色植物,叶序相似之处是因为光合作用的缘故。例如:鳞翅目昆虫的分种要从头、胸、腹三个方面进行比较。分种主要观察胸部。常见的灰蝶科与凤蝶科容易混淆,通过对比观察从同中找出异点,灰蝶科翅正面花纹少,颜色单一,腹面花纹较多,颜色较多;而凤蝶科翅正面和腹面花纹和颜色都多。这样通过对比观察,学生对各科、种的生物特征就易掌握。

重复观察。为了保证观察的结果可靠性,观察的次数要多,否则就难以区分偶然发生和一贯现象,也就是巴甫洛夫所说的“观察、观察、再观察”,他深刻地揭示了观察的严肃性和科学性。例如:观察脊髓的反射实验,实验目的是验证脊髓具有反射的功能,属于低级反射中枢。该实验效果的好坏取决于脑的切除是否干净,因此,必须通过反复多次的观察。在实验中首先让学生把去脑的蛙进行翻身反射试验,这样来确定脑是否除荆当然这种实验要反复进行观察才能收到良好的效果。在验证脊髓具有反射功能时,也应该重复的使用不同浓度硫酸来进行刺激,反复进行观察,最后使学生认识在适宜的条件刺激下,脊髓能完成低级的反射功能。在长期的实验教学中我深深体会到:只有指导学生反复的观察,才能认识事物的本质属性。

三、生物教师应当培养学生的分析能力

在实验中,经常存在重视实验结果的记录,而轻视对实验过种间出现某些现象的记录,重视结果而不重视分析结果,重视成功实验的肯定,而不重视对实验中的失败查找原因等现象。

教师指导学生做好实验小结。结束前,用5分钟时间让那些实验认真的人,也就是观察细致、操作熟练,清楚实验步骤和实验目的,正确掌握了实验技能,实验取得成功的同学简单谈谈实验的收获、体会,然后由老师或者同学给予肯定的评价和鼓励。最后,通过实验让所有学生都能喜欢生物这门学科,从而培养他们科学的观察能力,开以智力,打开创新之门。在生物教学过程中,应着重培养学生的创新精神,因为中学生具有很强的好奇心,而思维又很活跃的特点,所以应及时地把学生的兴趣和注意力吸引到教学中来,这样才能收到事半功倍的效果。通过实验、观察、标村的采集和制作等方式培养学生对该学科的浓厚兴趣来促进该学科的发展,从而也学生达到最佳的学习效果。