新課標下初中生物實驗教學(xué)生活化實踐研究

【摘要】新課標下生物實驗教學(xué)要注重與現(xiàn)實生活相聯(lián)系，面向全體學(xué)生組織開展探究性學(xué)習(xí)，全面提升學(xué)生的生物素養(yǎng)。文章立足生物實驗教學(xué)現(xiàn)狀，結(jié)合具體學(xué)情，通過教學(xué)實踐研究，突破傳統(tǒng)實驗教學(xué)的框架，探索出生活化實驗教學(xué)的創(chuàng)新策略，構(gòu)建新型的生物實驗教學(xué)模式，實現(xiàn)課堂教學(xué)與生活實踐的緊密相連，形成靈活、開放的實驗教學(xué)氛圍，進一步提升學(xué)生的創(chuàng)新意識和生物素養(yǎng)?！娟P(guān)鍵詞】初中生物；實驗教學(xué)；生活化；創(chuàng)新策略生物學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，實驗在生物教學(xué)中占有非常重要的地位。陶行知曾說：“沒有生活做中心的教育是死教育，沒有生活做中心的學(xué)校是死學(xué)校，沒有生活做中心的書本是死書本?！盵1]當然，沒有生活做中心的實驗也是死實驗。但在實際教學(xué)中，教師講實驗、播放實驗、用演示實驗代替分組實驗的現(xiàn)象比較普遍，這種將學(xué)生禁錮在教室，以紙上談兵的方式進行生物實驗教學(xué)顯然與生物的理科屬性相悖，更不利于學(xué)生實驗興趣的培養(yǎng)和核心素養(yǎng)的提升，其結(jié)果必將造就一批高分低能、缺乏創(chuàng)新能力和實踐能力的學(xué)生。新課標指出，生物課程的學(xué)習(xí)要使學(xué)生了解基本的概念與原理，關(guān)注生物知識在現(xiàn)實生活中以及社會發(fā)展中的應(yīng)用，生物實驗教學(xué)要注重與現(xiàn)實生活相聯(lián)系，面向全體學(xué)生組織開展探究性學(xué)習(xí)，全面提升學(xué)生的生物素養(yǎng)。因此，在教學(xué)內(nèi)容上應(yīng)把學(xué)校與社會、教育與生活密切結(jié)合，采用“教、學(xué)、做”合一的實踐教學(xué)法，強調(diào)以“做”為中心，把教與學(xué)統(tǒng)一起來，將實驗教學(xué)與生活實際聯(lián)系起來，將生物學(xué)習(xí)與生活有機融為一體，實現(xiàn)生物實驗教學(xué)的生活化。一、初中生物實驗教學(xué)生活化研究的內(nèi)容及意義生物實驗就是依據(jù)生物學(xué)原理，記住科學(xué)的方法去解釋生活現(xiàn)象和探究大自然的奧秘。初中生物教材中的每一個實驗都源自生活實際，歸于生活實際，離不開生活實際。筆者結(jié)合多年的生物教學(xué)經(jīng)驗，以建構(gòu)主義、陶行知的生活教育理論為指導(dǎo)，以實踐教學(xué)案例為依據(jù)，結(jié)合新課標要求，通過調(diào)查、分析，總結(jié)初中生物實驗教學(xué)的不足之處和原因所在，找準優(yōu)化和創(chuàng)新點，從替換實驗材料、改變實驗裝置、改進實驗方案、優(yōu)化實驗步驟和深化實驗教材等途徑，對生物實驗進行生活化創(chuàng)新，使實驗方案更科學(xué)、更可行，實驗操作更簡易、更便捷，實驗效果更明顯、更直觀。從而轉(zhuǎn)變實驗教學(xué)觀念，激發(fā)師生的創(chuàng)新意識，解決實驗裝置儀器匱乏、經(jīng)費不足等問題，為教學(xué)提供有價值的資源，實現(xiàn)初中生物實驗教學(xué)生活化創(chuàng)新改革。二、初中生物實驗教學(xué)生活化的創(chuàng)新策略1.立足環(huán)境實際，對實驗材料進行生活化的替換創(chuàng)新。實驗材料是開展實驗的基礎(chǔ)，而實驗材料獲取難易程度也是能否更好進行實驗的重要因素。生物的生長具有一定的季節(jié)性，每個地區(qū)受氣候、溫度等條件的影響，分布的動植物不一樣，初中生物實驗教材設(shè)置沒有充分注意到這個細節(jié)，如在探究“水分的吸收和運輸”時，北方一般已進入深秋季節(jié)，楊樹和柳樹的樹皮很難剝，加之樹葉落光，植物的蒸騰作用減弱，水分在植物體內(nèi)的運輸動力不足，實驗現(xiàn)象不明顯，效果不佳。立足具體的生活環(huán)境，巧用本地生活中最常見的蔬菜——白菜和芹菜（草本植物），還有校園里隨處可見的冬青（木本植物）替換原實驗材料，其莖葉變色速度非?？欤虚_莖葉結(jié)構(gòu)，很清楚地看到里面的導(dǎo)管結(jié)構(gòu)，實驗現(xiàn)象明顯，保證實驗的正常開展。在“探究小鼠走迷宮獲取食物的學(xué)習(xí)行為”中，實驗中需要的小鼠在生活中取材較難，加之部分學(xué)生比較膽小，影響實驗探究的正常開展。經(jīng)過小組的討論，部分同學(xué)提出可以用自己飼養(yǎng)的小動物作為實驗對象。其中，有一組學(xué)生就選擇了自己家里飼養(yǎng)的金魚進行了實驗探究，改為“探究金魚的繞道取食行為”，一下子解決了所有問題，使得探究活動順利開展。實驗中，根據(jù)具體地域氣候以及實際環(huán)境條件對實驗材料靈活地進行調(diào)整與替換。一方面便于隨時取材，另一方面由于實驗材料用日常生活常見的事物，學(xué)生對其較為熟悉，學(xué)生從生活經(jīng)驗中對實驗對象有一定的了解，有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，基于已有的生活經(jīng)驗去開展實驗探究活動，學(xué)習(xí)理論知識會更容易接受和理解，符合初中生認知發(fā)展的規(guī)律。2.結(jié)合學(xué)生實際，對實驗方案進行生活化的優(yōu)化創(chuàng)新。實驗方案的設(shè)計不是唯一的，沒有固定不變的模式。教學(xué)中，針對教材中部分實驗過程設(shè)計繁雜、枯燥乏味、機械操作，實驗效果不明顯的問題，依據(jù)學(xué)生生活實踐經(jīng)驗，關(guān)注學(xué)生儲備的知識背景，將實驗設(shè)計置身于自己熟悉的生活場景中，尋找日常生活與生物實驗的最佳切合點，搭建學(xué)生生活與生物學(xué)知識之間的橋梁，幫助學(xué)生從已有的知識儲備去重新認識、理解生物學(xué)知識，把實驗教學(xué)融入學(xué)生的生活中，從而更能體現(xiàn)實驗教學(xué)的魅力。如，在觀察單子葉植物的種子時，教材中選取的是浸軟的玉米（或小麥等）種子，因為小麥種子較小，觀察不便，因此常常選用玉米種子。但玉米種子的種皮和果皮緊密相連，從中間切開后，發(fā)現(xiàn)胚太小，分不清胚乳和胚，不便觀察其結(jié)構(gòu)形狀。這時，有學(xué)生就提出啃玉米棒時，會看到種子的胚，建議將實驗材料中的一部分玉米種子煮熟。調(diào)整實驗方案后，實驗中用手指輕輕按壓玉米種子的兩側(cè)，擠出來的部分就是胚，其形狀結(jié)構(gòu)非常明顯。另一部分未煮過的種子，從中間剝開滴上碘酒，驗證其變藍部分胚乳的主要成分是淀粉。這樣，整個探究實驗在日常生活經(jīng)驗的基礎(chǔ)上設(shè)計并完成，生物實驗不再是根據(jù)教材設(shè)計的簡單重復(fù)與模仿，而是探究創(chuàng)新。實驗中學(xué)生積極思考、主動探索、自主設(shè)計、小組合作，經(jīng)歷與教材對話，不斷質(zhì)疑、反思、突破和創(chuàng)新，體驗探究活動帶來的樂趣，不僅獲取了科學(xué)知識，而且學(xué)會了解決問題的方法和技能。3.聯(lián)系教學(xué)實際，對實驗裝置進行生活化的創(chuàng)新。麥克斯韋曾說過：“實驗的教育價值，往往與儀器的復(fù)雜程度成反比?！笨茖W(xué)合理、簡單易行的實驗裝置是實驗成功開展的前提。教學(xué)中，由于部分實驗儀器陳舊，裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，實驗器材稀缺珍貴、易損壞等原因，導(dǎo)致一些實驗無法正常開展。根據(jù)學(xué)校實際，積極開發(fā)潛能，發(fā)揮創(chuàng)造力，帶領(lǐng)學(xué)生巧妙利用生活中熟悉的、最常見的材料或廢棄材料創(chuàng)新設(shè)計或改進一些低成本實驗裝置和實驗器具，使其更加簡便易行、操作方便、經(jīng)濟實用，保證實驗正常高效開展[2]。如在“驗證植物的呼吸會產(chǎn)生二氧化碳”實驗中，教材實驗設(shè)計中裝置器材較多，組裝操作復(fù)雜，沒有設(shè)置對照實驗，存在一定缺陷。教學(xué)中可以采用擠壓塑料袋排氣法，設(shè)置在對照實驗，用相同的塑料袋分別裝入200g萌發(fā)的綠豆種子和煮熟的綠豆種子標注為1號和2號，用橡皮筋扎緊袋口，密封、放置在溫暖的環(huán)境中24小時。準備兩個裝有澄清石灰水的試管、兩根等長的帶有閥門的輸液管，并關(guān)閉閥門，當我們將輸液管的一端插入1號塑料袋中，另一端插入裝有澄清石灰水的試管時，打開閥門，均勻慢速地擠壓使氣體通過輸液管進入1號試管，觀察石灰水的變化；對2號試管重復(fù)上述操作過程，觀察石灰水的變化。實驗結(jié)果：1號試管中的石灰水變渾濁，2號試管不變。得出結(jié)論：萌發(fā)的種子產(chǎn)生了能使澄清石灰水變渾濁的二氧化碳。改進后的方法比課本上的灌水排氣法設(shè)置簡單、操作便捷，用輸液管上的閥門能更好控制排氣的速度和節(jié)奏，實驗效果明顯。創(chuàng)新后的實驗裝置按利廢——環(huán)保——節(jié)約型模式開發(fā)，設(shè)計構(gòu)思巧妙，材料易得，制作可行，性能可靠，牢固耐用，低碳環(huán)保，安全實用，資源循環(huán)利用節(jié)約了實驗成本。學(xué)生通過實驗教具的自制和改進，激發(fā)了強烈的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力，提高了學(xué)生的科學(xué)和技術(shù)素養(yǎng)。4.基于教材實際，對實驗內(nèi)容進行生活化的整合創(chuàng)新。在實驗教學(xué)中，注重知識間的邏輯聯(lián)系，充分地對教材進行分析研究，根據(jù)知識與概念間的相互聯(lián)系，結(jié)合時間、環(huán)境、溫度和氣候等各種因素，對教材中的實驗內(nèi)容和時間順序進行適當調(diào)整，系統(tǒng)地進行實驗教學(xué)設(shè)計，變獨立的實驗為整合實驗，體現(xiàn)知識的系統(tǒng)性，建立知識間的關(guān)聯(lián)性，形成一個個過程性實驗，滿足了新課標大單元概念教學(xué)和“少而精”的課程內(nèi)容要求[3]。如在生物圈中的綠色植物教學(xué)時，根據(jù)北方的氣候特征、生活環(huán)境，將實驗進行整體統(tǒng)籌，選擇一定量的種子（如，玉米、菜豆、牽?；?、向日葵的種子）分發(fā)給學(xué)生，讓他們種植在罐頭瓶或透明的玻璃器皿中放置于教室內(nèi)，每天觀察、記錄各種植物在不同階段的生長變化情況。在栽培初期通過種子的萌發(fā)觀察“種子的結(jié)構(gòu)”，探究“種子在萌發(fā)”所需要的外部條件；栽培中期觀察營養(yǎng)器官的生長：地上部分——莖葉的生長情況，通過透明的栽培器皿清楚看到根毛和根尖的生長情況，以及根的向水性。待植株長到一定程度時，還可以取新鮮的葉片進行葉片橫切面的臨時切片制作，觀察葉片的各部分結(jié)構(gòu)；栽培后期觀察生殖器官的生長，待植物開花后，解剖和觀察“花的結(jié)構(gòu)”，了解花的各部分結(jié)構(gòu)以及傳粉受精過程。使學(xué)生系統(tǒng)、完整地觀察植物的整個生長發(fā)育、開花結(jié)果過程。經(jīng)過創(chuàng)新整合實驗內(nèi)容，化繁為簡，相互關(guān)聯(lián)，讓學(xué)生體驗綠色植物生命變化歷程，感受生命活動的連續(xù)性和鮮活性，更加深入地理解生物的概念和生命的本質(zhì)。5.著眼學(xué)校實際，對教學(xué)方式進行生活化的實踐創(chuàng)新。只有走進生活，走進自然，才能學(xué)到更豐富、更全面、更實用的生物知識。教學(xué)中充分利用本地資源，結(jié)合學(xué)校實際，以興趣小組為單位，開展一些開放性、綜合性的實踐課程，通過實地觀察、現(xiàn)場調(diào)查、飼養(yǎng)、種植、制作加工、自然體驗以及課外趣味實驗探究等多種方式，輔助實驗教學(xué)[4]。自入學(xué)起，讓學(xué)生走出教室、走出校園，給公園、學(xué)校和小區(qū)里的植物掛名牌。認識身邊的植物，知道其在生物學(xué)上的分類，學(xué)會搜集、整理資料的方法，培養(yǎng)學(xué)生的實驗?zāi)芰陀^察能力，增強學(xué)生的動手能力和實際操作技能。組織學(xué)生去校園或附近的植物園進行植物觀察活動，讓學(xué)生用顯微鏡觀察植物細胞的結(jié)構(gòu)，采集并制作標本。通過科學(xué)探究，學(xué)會理性的科學(xué)思維方式，在解決實際問題的過程中，關(guān)愛自己、關(guān)注社會、關(guān)愛生命，形成生命觀念，培養(yǎng)社會責(zé)任感，從而提升學(xué)生的核心素養(yǎng)。結(jié)合教學(xué)內(nèi)容，利用課余時間開展制作活動課。學(xué)生用生活用品、學(xué)習(xí)用品等常見易得的材料，制作了許多精美的模型教具。其中，用毛巾、毛線、三種彩色橡皮泥制作的小腸絨毛和小腸皺襞模型，讓學(xué)生感受體驗小腸絨毛和小腸皺襞大大增加了小腸內(nèi)吸收表面積這一特點。在學(xué)習(xí)了細菌與真菌的知識后，開展食品制作活動：利用酒曲制作甜酒，利用乳酸菌制作學(xué)生們喜歡的酸奶，利用酵母菌進行饅頭、面包的制作，體驗發(fā)酵的過程?；顒又型ㄟ^讓學(xué)生動手、動腦，調(diào)動多種感官參與活動，將學(xué)習(xí)的知識與具體生活聯(lián)系起來，學(xué)以致用，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)生物的興趣，培養(yǎng)學(xué)生的動手操作能力。假期學(xué)生居家學(xué)習(xí)，教學(xué)活動回歸生活。選擇恰當?shù)恼鎸嵡榫常O(shè)計豐富多彩的探究主題，利用生活中的各種生物情境和趣味資源，以生物學(xué)知識為載體，讓學(xué)生積極參與動手和動腦的活動。將出行中遇到的植物及時拍照，利用手機上的“形色識花”軟件，查看植物的介紹，制成一覽表，配上植物的圖片及介紹文字，做成出行游記的植物“美篇”。創(chuàng)建生物興趣QQ群或微信群，組織學(xué)生對開展的實踐活動過程與實驗成果進行分享與展示，在拓展性的探究和實踐中體驗生命的多彩與神奇，在好奇、愉悅、興奮和快樂中學(xué)習(xí)和收獲，感受來自生命科學(xué)的喜悅，在親身經(jīng)歷的實驗情境中理解生物，使生物學(xué)知識在生活中拓展和應(yīng)用，提升學(xué)生的綜合素質(zhì)，促進其全面發(fā)展?？傊?，生物實驗取材于生活，內(nèi)容來源于生活，服務(wù)于生活，與生活息息相關(guān)。在生物實驗教學(xué)中，教師要提高實驗教學(xué)的認識，不斷更新實驗教學(xué)理念，加