初中生物探究性实验的教学案例(精选6篇)
初中生物探究性实验的教学案例 第1篇
初中生物探究性实验训练案例
四川省成都市青羊区第37中学校 程 彧
摘要:20世纪末,国内的生物教材进行了改革,就“培养学生探究素养”的角度而言,教材改革的主要特征是:将“验证性实验”改为“探究性实验”。教材的改革牵动了教学模式的改革,于是相继出现一些“培养学生探究素养”的新型教学模式,其中影响较大的是“探究式教学”。而探究性实验教学的实施可以推进新课程标准中的上述理念在实验教学中的贯彻,本文主要针对探究性实验教学训练讲述案例及其分析。
关键词:探究 实验 训练 改革
探究性实验教学的实施可以推进新课程标准中的“探究式教学”的贯彻。探究性实验教学就是在实验教学过程中,创设一种关于某一实验的类似科学研究的课堂情境,引导学生收集相关实验资料,然后使学生通过自己动手实验,获取特定的实验结果,并在实验结果的验证过程中提高实验能力的学习形式。它不仅仅让学生学习实验的方法和过程,更重要的是通过实验,培养学生探索与发现的能力,最终使学生的科学素养得到一定的提高。
新编《生物学》教材的实验比重很大,而且一改过去验证式实验为探究式实验。以全面提高学生的科学素养为宗旨,以培养学生的创新精神和实践能力为重点,以促进学生转变学习方式即变被动学习为主动探究式学习为突破口,使教材符合学生发展的需要和社会需求,反映生物科学的新进展及其在社会中的广泛应用,如何找到适应这种变化的实验课教学模式,成为广大中学生物教师所面临的一个十分重要的课题。以下为我在七年级上册教材中的一些实验教学训练的案例及个人分析,与大家共勉。
一、激发学生实验兴趣,明确实验目的。教育心理学研究表明,人的认识活动总是和情感紧密联系,是在情感的推动下进行的,所以学生只有对所学的新知识充满浓厚兴趣和强烈的求知欲望,探究欲望,才会走入学习之中,进行愉快的学习。但是七年级学生好奇、好动,对实验陌生。有的学生认为上实验课好玩,缺乏科学态度,有的学生认为升学不考,学习目的不明确,这些都给实验课组织教学带来一定困难。因此实验前应要求学生明确实验目的,自觉地产生动手实验的内部动机,实验效果就会很好。如“探究温度对霉菌生活的影响”这一实验,由于这是学生学习生物以来的第一个探究实验,之前没有一点基础,因此,在进行这个实验时我没有要求学生对具体的步骤进行分析,而是先激发他们的兴趣,提出问题:家里的面包放在桌子上很快就会发霉,如果放在冰箱里面呢?会晚一些发霉。为什么呢?同学们的兴趣一下被激发出来了,积极思考,热烈讨论,问 题很快得到了解决,因为温度更低。于是我因势利导,提出探究实验题目,讨论实验如何操作。此时,学生已经明确知道当然是将面包一个放在冰箱里面,另一个放在外面,但不会考虑其它因素的影响,于是我继续引导:如果如此操作,两块面包除了温度不同以外,还有没有什么地方不同呢?学生经过思考,讨论,发现如此操作除了温度不同以外冰箱中的面包没有足够的空气,而外面的面包却可以充分的接触空气。于是我继续提问:既然这两块面包除了温度不同以外,还有其它不同的地方,即使最后真的是外面的面包先发霉,能否证明一定是温度的原因,而不是空气的原因呢?学生恍然大悟,的确,如此操作不能证明。随后,学生自然的就会提出两块面包只能有温度不同,其它因素都应该相同,于是我顺势提出对照实验的概念以及变量的概念,强调变量的单一性,其它因素都应该完全相同的原则。在此基础上,改变课题为“探究湿度对霉菌生活的影响”,训练学生自己分析操作方法并进行实验,注意预测现象,实验结论的各种可能性,使学生明确实验目的:实验操作方法,对照实验,单一变量,预测现象的多种可能。
二、稳定学生实验兴趣,层层深入实验步骤。经过“探究温度和湿度对霉菌生活的影响”实验训练后,学生已经初步理解了对照实验的操作方法,变量的单一性。因此,在讲到“探究响尾蛇是如何追踪猎物”的实验时,我首先考虑的是稳定学生的实验兴趣。播放情景:响尾蛇在捕获猎物时,最开始只是咬了猎物一口便会放猎物逃走,之后再去找到猎物,此时猎物因为中毒已经死亡,响尾蛇再进食。此时,同学们都会觉得很奇怪,响尾蛇为什么要这样做呢?它又怎么找到已经逃得很远的猎物呢?在稳定学生对实验兴趣的基础上再层层深入实验步骤的学习和训练:
1、通过现象发现并提出问题。引导学生分析刚才我们就看了一个现实生活中的现象结果我们提出了很多问题,这就是探究实验的第一个步骤。学生提出的问题可能很多,可以随机选择一个进行分析训练,如:响尾蛇是如何找到已经逃走的猎物的?提出问题后让学生思考随后我们会做什么?大部分学生会说到回答问题。那回答这个问题是我们随便回答的吗?于是,学生就会想到,问老师,或者上网查资料等等。于是,我顺势提出:
2、收集与问题相关的信息。这就是探究实验的第二个步骤。在收集到与之相关的信息后,同学们提出:响尾蛇是根据自己毒液的气味来找到已经逃走的猎物的。此时,提醒学生,这个答案是否是真正的结论呢?学生们会很清楚只是一些猜测,于是提出:
3、做出假设,即探究实验的第三个步骤。提出此步骤后注意提示学生,虽然是假设,但并不是胡乱猜测,而是经过我们收集到的信息所做出的推论,是有一定的科学依据的。随后,学生自然会想到,既然是假设,当然要进行验证,因此要进行实验,进行实验之前当然要有计划,所以就有了后面的几个步骤:
4、设计实验方案。
5、实施实验并记录。
6、分析实验现象。
7、得出结论。这几个步骤顺理成章,结合前面已经学习过的实验,可以充分发挥学生的主观能动性,训练学生的实验思维,让学生自己进行设计并预测,我只进行引导及纠正。通过这一实验的训练,学生对探究实验的具体步骤及内容基本掌握,能进行大概的分析了。
三、加强学生实验兴趣,巩固实验分析能力。经过以上的训练,学生的探究能力得到了提升,此时,还要进行巩固。首先,仍然是对学生实验兴趣的加强。利用实验“探究光照对鼠妇分布的影响”吸引学生兴趣,鼠妇是什么动物?主要分布在哪里?为什么分布在这样一些阴暗潮湿的地方?随后,巩固学生的实验分析能力,提出实验的七个步骤,由学生自己进行思考,对各步骤具体内容进行分析,我只做补充。经过这一次的巩固训练,学生对探究实验的掌握就非常牢固了,以后也不易再忘记。当然,对于探究实验的训练是贯穿在整个生物教学过程中的,如后面的光合作用,呼吸作用等等,在生物教学的过程中,一直都要注重对探究实验的训练,只有这样,才能真正落到实处,实现新课程标准中的“探究式教学”。
几年的生物探究实验教学训练实践,使我体会到生物探究实验的训练对提高生物学科的教学质量能起到很大的促进作用。我准备将探究实验的训练,继续深入进行下去,全面提高学生素质,提高生物教学质量。以上为我的一些拙见,恳请各位同行、前辈们多多指教。
参考文献:
1、廖哲勋田慧生主编.课程新论.北京:教育科学出版社,2003.2、盛群力 褚献华编译.现代教学设计应用模式.杭州:浙江教育出版社,2002
3、肖川著.教育的理想与信念.长沙:岳麓书书社,2002.4、程雪梅.论开放性生物实验的设计.内蒙古科技与经济,2004年第4期.
初中生物探究性实验的教学案例 第2篇
在探究性实验的教学实践中,我也深刻体会到:学生自己带着疑问,自己动手进行观察实验,在实验过程中去探究、发现、获得新知识,既是培养学生科学探究能力的主要途径,又能在此基础上发展学生的合作能力、实践能力和创新能力。
那么在生物实验教学中,怎样才能将探究学习真正落实到位?以下我就在探究性实验教学过程中的尝试来谈谈自己的体会。
一、动手激趣,重视第一个探究性实验
七年级上册教材共有探究性活动57个,本册教材安排了6个比较完整的科学探究活动,每个探究基本上都包含了科学探究的6个步骤。由于探究的内容不同,各个探究对学生进行科学方法训练和探究技能训练的侧重点不一样。本书第一个探究是“光对鼠妇生活的影响”,这个实验无论是知识背景还是材料用具对七年级学生来说都没有难度,组织实验也不受实验器材和装备的影响。从实验设计本意理解,也并不是要求学生严格按科学探究的七个步骤去一一完成,而是让学生体验科学探究的基本过程,重点理解变量和初中阶段设计实验组和对照组只允许出现一个变量。在教学中个人认为,教师在实验中无论学生选择非生物因素(阳光、空气、水分、土壤、温度、湿度)中的哪一个因素进行探究都是可以的,设计的实验方案只要具有可操作性都应该鼓励学生大胆尝试。让不同的组探究不同的变量对鼠妇生活的影响,不仅
发展了学生的求异思维,更重要的是激发了学生的实验兴趣。为使实验设计更加完善,教师及时给予点拨:(1)需要做对照实验吗?需要探究几个变量?这么多变量需要设计几组对照实验?要几个实验装置?它们的作用分别是什么?然后教师讲解探究实验重点在于控制变量法,每一组对照实验只能控制一个变量,其余条件都相同。这次活动需要较长的观察时间,教师要有耐心,要安排足够的时间。这样,一则学生有成功感;二则可让学生体验探究的基本过程,为后面的学习打下伏笔。
二、授人以渔,规范探究性实验的基本程序
无论学习什么,方法最重要,探究性实验亦如此。教材专门安排了《探索生命的方法》这节内容,编排了实验法研究的示例——“蛆是从哪儿来的”,并归纳出实验法研究的七个步骤。本人认为,在实际教学中不能只注重七个步骤的记忆而忽略七个步骤之间的因果关系和思维顺序,不能只注重探究过程的完整性而忽略各步骤的独立性。
所以在这一节的教学中本人重点结合已做过的探究性实验“光对鼠妇生活的影响”比对课本示例,完善“光对鼠妇生活的影响”一节中探究性实验的基本程序,从而建立完整的探究思维顺序。要建立完整的探究思维顺序,本人有意识地设计了针对思维操作技能的强化训练。也就是说,在教学中不急于让学生一下子设计出完整的探究性实验,这样不仅可以分散教学难点,而且可以排除学生的畏难情绪。在实际教学中,本人感觉到实验设计对于学生来说是最难的,而明确实验变量是实验设计的关键,也是学生实验设计的难点。
本人根据课本中提供的不同的探究实验,使学生由浅入深地学习实验变量确定的方法,总结实验变量确定的方法。
方法一:直接从实验目的获取。如:光对鼠妇生活的影响实验变量是什么?(光)
方法二:分析实验目的和实验原理推出。如:观察植物细胞的吸水和失水,首先演示发生在日常生活中的现象——分别泡在浓糖水和清水中的萝卜条所呈现的不同现象。学生提出问题:为什么浸在不同溶液中的萝卜条会出现不同的变化?如果将已经皱缩变软的萝卜条放在清水中,会发生什么现象?浓糖水和清水有何区别?萝卜条的细胞又发生了什么变化呢?如何解释这些现象?引导学生发现实验原理是细胞吸水或细胞失水,找出实验变量——细胞外界溶液的浓度,主要在实验设计中理解“什么是对照”、“什么是干扰因素”、“如何巧妙地设置对照组”、“如何避免干扰因素对实验结果产生影响”等关于科学探究实验的设计方法和思路。掌握了实验设计的关键,一举突破了实验设计的难点,所以对紧接其后的探究性实验起到了“举一反三”的教学效果。
三、科学训练,发展学生的探究能力
没有探究,就没有创新;没有训练,就不能形成能力。真正要发展学生的探究能力,教师必须在生物课程标准的指导下对学生进行科学的训练。
1.完成教材安排的探究性实验,从感性认识中培养学生的探究能力。在教学中,可根据实验的目的改变实验材料或重新设计。如“绿叶在光下制造淀粉”这一实验的目的是要学生通过探究发现光合作用的产物是淀粉,实验中增加将天竺葵的叶片与银边天竺
葵叶片直接进行对比实验,用淀粉的产生部位同时也证明叶绿体是进行光合作用的场所。
2.以试题的形式对学生进行探究思维训练,从理性认识中培养学生的探究能力。目前,围绕学生探究能力训练的试题不少,选择与学生已有的学科知识为背景的探究试题效果更好,也可以根据学生熟悉的生物学知识、事实和材料为背景编制训练题。在生物教学中,探究性实验的教学无疑是对生物教师提出的一个更高要求。
初中生物探究性实验的教学案例 第3篇
一、优化生物探究性实验课堂导入
生物实验教学的目的就是让学生在实验操作的过程中获得有关现象和结论,并在操作、观察的过程中积极地对生物现象进行思考,探索问题的答案。然而在传统的生物教学中,教师通常是替代了学生的探究、思考过程,直接将现象或结论预先告知学生,使学生失去对生物实验学习的好奇心和积极性,不利于培养学生学习生物的兴趣。探究性实验教学则注重培养学生在实验过程中的探究意识,促使学生主动对实验现象和结果进行思索。这需要教师在课堂导入上进行优化设计,激发学生进行生物实验的兴趣。例如,教师在“光合作用产生氧气”的演示实验中,首先用提问的方式,让学生回顾有关光合作用的一些知识和原理,并要求学生写出光合作用的方程式,阐述光合作用的原理,引导学生交流互动,让学生在交流讨论中巩固相关的知识。然后,再设计“光合作用产生氧气的现象是什么?怎样证明光合作用产生的是氧气”等问题,激发学生探究的好奇心。通过探究,学生发现,光合作用产生气体时,试管内会有大量的气泡出现,并利用氧气助燃的特性来验证试管中的气体就是氧气。
二、优化生物探究性实验教学的活动
生物教学是以实验为主要形式的自然学科,很多生物原理和生物现象都是通过生物实验来获取的。在传统的初中生物实验教学中,教师只是一味地灌输实验原理、实验操作步骤、实验现象以及实验注意事项,仅仅是对实验结论进行重复验证,没有和学生形成有效的互动,没有发挥教师的引导作用,未能实现激发学生求知、探索、创新欲望的目的,影响了学生对生物实验学习的积极性和主动性。而新课改和素质教育注重培养学生的创新意识和创新能力。这就需要教师在教学过程中对课堂组织活动进行优化设计和改良,以学生为课堂的主体,实施生物探究性实验教学,强化学生通过自己动手操作探寻实验结果的意识,培养学生的创新意识和创新思维。教师通常将生活实践与教材内容进行有机整合,根据实验结论预先假设问题,促使学生在实验操作的过程中解决问题,并完成对实验原理的验证,从而提升学生解决问题的能力。例如,在“绿叶在光下制造有机物”的实验教学中,教师提出假设:“经过碘酒处理的叶片没有遮光的部分变成了蓝色,遮光的部分没有变化,这说明植物在光合作用下产生淀粉。假如我们不进行套袋遮光处理,是否还会出现这种结果?从这个实验中,我们还可以得出哪些结论?”在实验教学中,教师把学生分成几个小组,要求各个小组验证实验的结果。有的小组按照正常的实验操作步骤进行;有的小组根据教师的假设进行实验操作处理。这样就能对比二者实验结果的差异性,便于教师进行有效的指导,师生就有关的现象问题进行讨论。在这个教学活动中,教师摒弃了原来以教师为主的课堂教学,将课堂的主动权还给学生,充分发挥学生的主体性,并在实验结束后,设计总结的环节,让学生通过思考,总结出自己的实验心得,并对自己在实验中出现的错误进行分析,从而提高学生的思维能力。
三、优化生物探究性实验教学的途径
优化生物探究性实验教学途径的目的就是激发学生的学习兴趣,培养学生的创新思维能力。教师可以根据学生的学习特点和成长规律,通过各种方法来对探究性实验教学的途径进行优化,充分发挥教师的引导作用,促使学生积极主动地参与实验。有的教师引入现代教学系统软件,通过网上实验的方式,实现优化实验教学的目的。学生对电脑有着浓厚的兴趣,而兴趣又是学生学习的动力,因此,让学生通过电脑进行实验操作,不仅激发了学生的学习兴趣,还提高了实验教学的效率。例如,学生在操作演示实验“观察椒草和马铃薯的无性繁殖”中,在教师的引导下,通过自己独立的操作演示,观察椒草和马铃薯的无性繁殖的过程以及他们之间的异同点,从中总结出无性繁殖的原理。除此之外,有的教师还运用多媒体的方式给学生展示实验操作的过程,并结合实验原理解释实验操作的注意事项,从而调动学生参与实验的积极性和主动性。
综上所述,优化生物探究性实验教学不仅能提高教学质量,还有助于培养学生的创新意识和创新能力。在实验操作中,学生通过独立思考和合作学习,发展了思维,张扬了个性,增强了团队合作意识,促进了生物探究性实验教学效率的提升。
摘要:初中生物教学是以实验为主要形式的自然学科,设计好实验的过程,引导学生学会实验,并对实验现象进行观察和思考,是生物实验教学的关键。在生物实验教学中,教师要引导学生学会探究,培养学生的创新意识和实践能力。
谈初中生物探究性实验的教学实践 第4篇
【关键词】探究实验课 课堂氛围
新课程改革力图改变学生的学习方式,引导学生主动参与,乐于探究,勤于动手,提高学生收集和处理科学信息的能力,获取知识的能力,分析和解决问题的能力,交流和合作的能力,突出创新精神和实践能力的培养。教师应该上好初中探究实验课。但是,想让学生主动探究,自己实验,时间有限,做起来相当困难。面对新课程,教师怎样活跃初中生物课堂呢?
一、初中生物课重视陈述概念
初中生物选取了比较浅显易懂的学生能够接受的基础知识,回答是什么这些陈述性的知识。初中生物教学效果对学生感性认识与社会、生活经验的依赖性很强,缺乏必要感性认识的学生,在初中生物的学习中只能机械学习。教师要针对性地备好课,重视分析每一个环节可能出现的问题,做好预期准备工作,制定好符合学情、符合本地实情的目标。教师的课备充分充实了,切合生活实际了,才能取得上课效果。教师要重视上课的方式方法,配合一些肢体语言,添加一些生活中的实际的例子,加上一些小笑话,搞一些小活动来活跃教学氛围,提高学生的学习兴趣。学生脱离了枯燥的学习,兴趣就会增加,学习就会很轻松。
二、重视学生的主体性
教师要让学生成为课堂的主人。行是知之始,知是行之成,人的能力是在实践中形成的。教师在新课的导入中要激发学生的学习兴趣,重视动手操作和积极思考。教师要让学生成为课堂的主人,动口、动手、动脑,亲自参与实践,获取知识,实现新旧知识的联系,巩固知识,应用知识。上课,应该是学生的报告和讨论,是教师的指导和纠正。教师要给学生提供充分的空间,将时间还给学生。教师要让学生自己提出问题,自己解答问题,自己表述问题。好的生物教师应该教会学生学习方法,更要给学生提供学习资源。教师应该发扬民主,尊重人格,珍视学生学习的独特感受和体验,才能发挥学生学习的主动性、积极性、创造性,提高学生分析问题、解决问题的能力。教师在教学中引导学生主动参与、积极引导、耐心辅导,实现学生平等合作、努力探究,发挥教师的主导作用,解放学生,让学生成为课堂的主人。
三、要让学生积极参与教学活动
教师要发挥学生的主体意识,调动学生学习注意力,保证学生思维活跃,发挥学生的创造性才能,创造轻松宽松的教学氛围。学生在轻松愉悦的氛围下,学习积极性高、创造性强、思维活跃。教师应循循善诱,精心设置疑问,引导学生讨论,相互尊重,融洽感情,严谨治学。教师可以运用幽默的方式开始每一堂课,用鼓励、友善、真诚的目光,实现教师和学生的沟通,激发学生的创造性思维。教师要创造良好的课堂氛围,促进教师和学生双方交往互动,分享思考、见解和知识,交流彼此的情感、观念和理念,教师要成为学习活动的组织者、引导者和合作者,学生应是学习的主人。教师也可以将和教材相关的游戏、成语、诗词、俗语等引进课堂,创造轻松的氛围,让学生感到课堂充满趣味,知识容易理解,吸引学生认真听课。教师要深爱学生。教学是师生双方的事情,教师要激发学生的高级思维活动,爱护学生的自尊心,尊重学生的人格,给学生关怀,了解学生学习情况,填补学生知识的缺陷,挖掘学生身上的闪光点,鼓励学生,指引学生,让学生感受到教师是良师益友。
四、教会学生记忆要点
生物教学中有的知识繁多,难以记忆,教师可以编成口诀,活跃氛围,优化结构,帮助学生记忆。例如,人体必须的八种氨基酸记成“携一两本淡色书来”,学生容易掌握。当然口诀运用不能太多,太繁琐,要少而精炼,否则就失去了趣味教学的作用。
教师教学中,可以根据教学内容巧妙运用双关、借代、比喻、反语等修辞方法,来创造轻松的教学氛围,实现预设的教学状态。
教师要提高探究学习的效果,要备好课,科学合理安排好探究实验的时间,及时、科学地启发指导学生,经常体会和反思探究性实验教学。教师要运用幽默趣味的语言,让沉闷的课堂充分活跃起来,让幽默趣味的语言成为师生关系的润滑油、教学的助推剂、激发学生思维的催化剂。教师在课堂教学中语言的趣味性还要重视一个度字。初中生物课堂不是封闭知识的集中训练营,不是单纯知识的传递场所,课堂教学中教师应该实现学生自主合作学习,合作探究,激活学生的思维,让学生个性张扬,灵感得到激发,让课堂变得更加精彩多姿。
作为初中生物教师,要改变学生学习的缺点,不断磨练学生,要修正自己的言行,不断努力完善自己的教育教学水平,提升自己的教育教学能力,带着学生共同实现教学目标。
【参考文献】
[1] 陈林. 让学生的智慧火花在探究性实验中绽放——例谈初中生物探究性实验教学的有效途径,《考试周刊》,2014年97期.
初中生物探究性实验的教学案例 第5篇
(2010-07-20 21:16:25)转载教育 ▼
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通过两年的研究,我们总结优化了探究性实验教学模式,其教学程序如下:
(王更强 东莞市第一中学 523129)
摘要: 本文分析了高中生物探究性实验教学的主要问题, 提出了高中生物实验教学的优化策略,首先是优化实验教学目标,从而优化教学设计,其次是优化实验教学模式。通过五大措施优化高中生物探究实验教学过程,有效提高实验教学质量,促进学生科学素养的提高。关键词: 高中生物探究性实验 教学模式 优化策略
1.当前高中生物探究性实验教学中存在的主要问题
随着新课程改革的深入,生物实验在高中生物教学中的地位和作用越来越突出,通过对我市高中生物实验教学的调查,发现当前生物探究性实验教学中存在很多问题,其中与教师、学生有关的主要有以下三种情况:一是教师分不清实验的性质是探究还是验证,教学目标不明确;二是教师的实验教学组织能力差,对实验教学中教师和学生的活动设计不科学、组织不到位;三是学生的操作技能差,直接影响实验教学效果。以上问题的解决,唯有让教师理解实验的本质,在具体的实验教学中首先要优化实验教学目标,其次要优化实验教学模式,巧妙安排教学过程,才能有效提高生物实验教学质量,提高学生科学的素养。2.优化高中生物实验教学目标
普通高中生物课程标准对学生生物实验技能方面只给出了描述性的指导原则,没有根据学生的认知水平和规律进行具体化;目前对学生实验技能训练和发展的目标没有人进行全面提炼和整理,形成相应的目标体系。我们以“基于方法观传授知识、基于过程观培养能力、基于综合性提高创新意识”为实验教学理念,构建了“一条主线、三个层次”的实验教学目标新体系,以能力培养为主线,从基本技能训练、综合探究实验和创新设计实验三个层次实施实验教学,从而提高学生实践能力和创新能力。
只有明确了实验教学的目标,才能科学地进行生物实验教学的设计。因此根据普通高中生物课程标准,结合我校生物实验教学的实际,我们全面地整理和细化了实验教学目标,形成我校生物实验教学的三维目标体系。知识目标强调的是知识的基础性、综合性、应用性;能力目标着重培养学生的提出问题的能力、获取信息的能力、探究能力和创新能力;情感领域目标则注重科学价值、科学态度等的培养。3.优化探究性实验教学的模式及策略 3.1优化探究性实验教学的模式
通过两年的研究,我们总结优化了探究性实验教学模式,其教学程序如下:
从以上教学程序上可以看出探究性实验教学的主要特点有:该实验教学模式的核心是实验设计(生物实验的思想方法),目标主要是培养学生提出问题、实验设计、创新实验的能力以及培养学生探究、合作的精神等。强调探究问题的环节,以问题为先,以探究为主,强调探究是对所研究问题的学习,同时也是对探究过程的学习。其主要特征是:重情景,重设计实验,重发现新问题,重评价等。3.2探究性实验教学的优化策略
探究性实验教学的核心是实验设计,指导学生探究实验关键要优化以下几个环节: 3.2.1优化“实验前教师的预实验”
教师对实验的预习其实质就是教师在学生实验前进行预实验,教师对该实验操作的干扰因素、过失因素、实验操作过程中易出现的错误结论、实验的改进方法等就有全面的掌握和理解,从而为教师进行实验规划准备、实验组织、实验操作、实验设计研发及实验教学评价等教学过程提供一手材料,为正式的实验教学扫清障碍。3.2.2优化设计“图表式实验学案”
课前预习,是教学活动的开始,是学生主体参与的首要环节。“图表式实验学案”,将实验流程完整的地展现给学生,对学生预习实验进行全程指导,以图文并茂的方式将实验原理、实验操作、实验记录、实验分析和实验结论呈现出来,同时教师对实验关键点给予提示,这种方式比常规的带着问题看书预习要清晰明了,便于抓住实验预习的要点,这样能让学生自主地主动参与实验预习,能最大地调动学生参与实验的积极性,大大提高实验教学的效率。3.2.3优化“提出问题” 探究始于问题,“发现问题比解决问题更重要”,确定一个可通过实验探究解决的问题,提出可检验的假设,既是进行探究性实验的前提,也是进行实验探究的难点。具体难在设计提问的内容、提问的方法和对学生提问的反馈。
“最精湛的教学艺术,遵循的最高准则就是让学生自己提问题。”教师能把探究性实验的内容巧妙地转化为问题情境,训练学生运用简化和提炼的策略,对教师提供的背景资料和问题情境进行解读,鼓励学生敢于“异想天开”,指导学生合理运用“提出问题”的策略:通过学生自我设问、学生之间设问、师生之间设问等方式;给学生留下足够的空间和时间去发表自己的见解,收集汇总学生的各种问题,然后训练学生运用比较、分析、归纳、概括、重新组合等科学的思维方法来处理各种问题,最终学生就能发现有价值的信息,提炼出很有创意的问题,如《影响酶活性的条件》学生通过思考提出了许多的问题:(1)“能用过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响?(2)“高温和低温对酶活性的影响是一样的吗?高温会不会使酶失活?低温呢?”(3)“多高的温度会使酶失活呢?如何确定出这个温度?”,(4)“使酶活性达到最高的最适温度到底是多少?”由此看出,学生对于温度影响酶活性地探究并不是“浅尝则止”,而是“渐入佳境”了,提出的问题探究价值也越来越高。3.2.4优化“实验设计”
实验设计是联系问题和结论的重要途径,制定切实可行的实验方案十分重要,设计实验方案其实质是解决一个实验问题,关键是帮助学生根据自己的设想制定方案,而不是代替学生去制定实验方案,我们主要训练学生运用解决问题的模式进行实验设计。
首先建立问题的框架,明确实验设计的重点和关键,如正确陈述自变量和因变量的关系,自主设计合理的对照实验,正确描述观察或测量变量的方法,清晰列出重要的步骤和材料,预测实验结果,制定观察记录表等。
其次是抓住实验设计的核心,找到解决问题的方案。在设计实验方案的过程中,运用求同法、求异法、剩余法、共变法确定实验的变量和孤立变量;训练学生运用对比的科学方法建立对照实验;精心设计实验步骤第一步是“共性处理”、第二步是“变量处理”、第三步是“显示差异结果”;训练学生运用发展变化的观点,根据实验的实际情况,不断修正改进原来的实验方案;训练学生用辩证的思维方法看待自己的实验,评估实验的局限性。3.2.5优化“交流评价”
实验探究的目的并不在于全班得到统一的实验结果,而重在使学生真正参与探究过程,让学生懂得科学的探究方法,让他们的创新意识得到发挥。在“交流评价”环节我们比普通的实验多一个交流模块,一般有两个交流模块,一个放在实验前,交流个人提出探究问题及设计的实验方案,重点评价学生能否提出值得探究的问题,并进行猜想和假设;另一个则放在实验操作之后,对实验结果的分析交流以及对实验中的各种特异情况作进一步的探究。评价以激励性评价为主,重点评价学生:能否独立正确的完成实验操作方法:能否科学地观察实验现象,如实地记录实验的数据:能否对实验现象或收集到的实验数据进行分析、归纳或概括出实验的结论;能否与他人交流成果且有所获益等。另外我们设置了成果展示栏,对学生的优秀实验报告,课外实验探究,创新实验设计、研究性成果进行展示汇报,让学生感受和分享成功的快乐,更激发他们参与实验的热情和参与实验探究的激情。
实验中有很多现象并不象预设的一样,对新生成的实验问题,学生不能根据现象作出结论判断,教师通过交流评价环节,让学生展开激烈的讨论,每一个学生都参与实验分析,通过层层分析,步步推进,学生对问题的认识逐步深入,然后提出新问题,并且自主设计新的实验进一步探究解决,作出合理解释。如有一组学生在探究用淀粉酶探究PH值对酶活性影响时,观察到淀粉酶在碱性条件下溶液遇碘不变蓝。实验出现的“意外”是否说明“淀粉酶在碱性条件下活性很高”呢?该组同学为了找出原因,积极展开了进一步的探究;首先,从实验结果溶液不变蓝,提出第一个新的设想:“试管中的淀粉被完全分解了吗?”他们改用斐林试剂检测,并没有观察到砖红色沉淀,得出结论:“淀粉没有被分解”。那么是什么原因阻止了淀粉和碘液的显色反应呢?考虑到加HCl与加NaOH实验组之间唯一区别在于pH值不同,该组同学提出第二个设想:“碘液在碱性条件下可以和淀粉反应?”他们先往该试管的溶液中加入1mLHCl溶液用以中和NaOH溶液,再滴加碘液,此时溶液变为深蓝色。于是实验出现“意外”的原因终于大白了,是检测的试剂选择不当,碘液会与NaOH反应,本实验应该选择斐林试剂进行检测比较合适。
从2005年新课程在我校实施以来,我们就把生物探究性实验教学作为一项课题进行研究,取得了一定的成绩:其中“优化高中生物实验教学,提高教学质量的研究”获东莞市普教系统科研成果一等奖;教师参加省市优质课比赛一人获省一等奖,两人获市一等奖;教师论文发表4篇,12篇获奖;共拍摄了四节实验录像课;学生参加东莞市科技小论文比赛有10多篇获一等奖;参加青少年科技创新大赛一项获省一等奖,二项获市二等奖;总之,实验教学的功能要得到最大的发挥,一定要优化高中生物实验教学。事实上,优化实验教学目标和优化实验教学模式是最基本的优化策略,因为优化实验教学目标才能优化教师的教学设计,才可以规范教师的实验教学行为,优化实验教学模式才可以优化实验教学过程,才可以改进学生学习的方式。为此,让我们共同努力、共同探索实验教学的规律和优化策略吧!
参考文献:
初中生物探究性实验的教学案例 第6篇
研究报告
郝艳芝 刘阳 郭继平贺翠琴 赵艳萍
【摘要】:探究性学习在高中生物教学中具有重要的意义。通过探究性学习在高中生物教学中的有效实施,可以培养学生的创新意识和实践能力,激发学生的潜能,使学生在获得新知的同时,得到全面发展。本文结合探究性学习的理论依据和特点,分析了当前在高中生物教学中实施探究性学习所存在的问题,并阐述了有效实施高中生物探究性学习的策略,以期达到提高教学效率、增强学生自主学习能力的目标。
【关键词】探究性学习;高中生物实验教学;策略研究
一、生物实验课教学现状分析
实验课教学是生物教学的重要组成部分,是培养学生动手能力、创新能力、创新意识的基本途径。我们通过调查,发现生物实验教学实际状况是:学生动手能力不强、创新意识缺乏,对实验设计、方法、步骤是知其然、不知其所以然。耐人寻味的是,一些学生对实验结果对答如流,实验操作却不尽如人意,而后者的培养正是实验课应完成的主要任务。造成以上状况的原因何在?长期以来,中学生物实验教学质量不高一直困扰着人们,应当说影响实验教学质量的因素很多。如实验室,实验仪器设备,实验材料等硬件设施,也有的人说是受考试不考的影响。但这都不是根本的原因。根本原因是主观因素,包括实验教学观念、教学方式、实验教学的安排、管理和实验教学评价。(一)实验教学观念不适应素质教育思想
1、实验教学观念主要指教师对实验教学意义、目标的认识,教师在实验教学中角色扮演的理解。
2、实验教学的重要意义是不言而喻的,但仍有相当一部分人把实验课看成是理论课的补充。这在某些教师对实验教学目标定位中显得较明显。生物实验教学应当完成哪些目标对教师而言应当是非常明确的,但现实却不是这样。从现有的初、高中生物教学大纲看,教学目的要求一项没有把实验教学单独列出,因此,教师对实验教学目的理解也不尽相同。在我们调查的187名中学生物教师中,133人认为实验教学目的是巩固理论知识、培养技能和能力,其中83%的人承认在实 1 际教学中目标的完成也正是按以上排序进行的。有27%的人认为除了完成以上教学目的外还应培养学生良好的科学实验习惯和态度。仅有1.7%的人提到在实际教学中注意培养学生的创新意识和创新精神。从这一目标定位结果看,实验教学仅被看做是一种辅助性教学,在知识和能力培养目标中,侧重于知识,在思维能力与动手能力的培养中,侧重于思维能力。这种把两者人为地割裂的目标定位造成目前实验教学状况——重实验结果、轻实验过程,重知识巩固、轻能力培养。
3、教师在实验中应处于何种地位、应完成哪些任务呢?绝大多数教师认为教师应是管理者。管什么?管纪律。实验课最难的,也是令教师最头痛的就是学生的管理。他们认为纪律管好了,实验课就成功了一半。可见实验教学组织管理在教师心目中是多么的重要。因此,在实验课上,教师们不惜花费大量时间、精力去维持纪律,要求学生正襟危坐,不让动手别动手,让你怎么做就怎么做。可是,正是这种束缚扼杀了学生的尝试欲望,使得学生们服从意识有余、创新思想不足。(二)教学方式机械、僵化
以上认识上的误区导致了教学方式上的偏差。在我们这次调查中发现,无论是验证性实验,还是获取新知识实验,其实验教学环节几乎是相同的,即学生模仿教师的演示或照着黑板的步骤按部就班地进行操作。操作结束后,教师提出有关实验结果性问题让学生思考。这一教学方式又被称为操作模仿式,在生物实验教学中已运用多年,好处是利于学生掌握实验步骤,教师易管理,但其弊端也是显而易见的。主要有二点:
其一,动手与动脑环节的脱离。由于学生是按指定的步骤要求进行实验,而教师让学生思考的问题又是与实验过程无关,因此学生在动手实验时无需动脑思考,动脑时又无需动手。这种动手与动脑的分离使得能力的培养流于形式。动手能力的培养是实验教学的一个重要内容,但这并不意味着动手时不需动脑。“不动脑”的记忆是机械记忆,同样“不动脑”的“动手”也仅是机械性操作而已,根本谈不上能力的培养。
其二,学生在实验中被动成分大于主动。实验材料、实验用具的选择是教师事先安排好的,实验时间和实验步骤的实施是按教师指令进行的,学生做实验仅凭好动的天性,既没有时间、机会去思考或询问为什么要这样而不是那样,也不能去尝试。长此以往,将使学生养成不思进取、人云亦云的不良习性,不利于学 2 生创新意识、求实、求真品格和科学精神的培养。其三,由于动脑思考的问题与动手无直接关系,就造成生物实验教学注重实验结果,忽视实验过程,实验操作过程经常被作为教学中的点缀,其实质是为理论课服务的。然而实验能力、实验方法、态度主要就体现在实验过程中。(三)实验教学安排、管理不合理
实验课与理论课一样都是大班上课,五六十人在一起做实验,人多、空间小,往往是三四个学生做一个实验,看的多、做的少。由于人多,教师只能是走马观花地指导实验,经常是学生还没明白怎么回事,就该下课了。一次实验课下来,教师累得够呛,学生还没学到什么,实验效率很低;而另一方面,实验室利用率却很低,大都闲置着。我们调查的学校都有单独的生物实验室,但平均利用率仅为9.2%(按每学期17周、每周35学时计算),利用率如此之低很是惊人。实验安排不当也直接影响了实验教学方法的改革。(四)实验教学评价方法单一
教学评价在教学中主要起反馈作用。它是教学手段而不是教学目的。实验评价不仅支配着教师采用何种教学模式、教学方法和教学方向,也制约着学生的实验动机、实验态度和进行实验所采取的策略,它已成为影响实验教学实效的重要因素。目前,中学实验评价一般采取两种方式:
一是书面形式,为了考核学生对实验结果或要证实的理论的掌握;二是操作观察,为了考核学生的实验技能。在调查中,我们发现书面形式的考核被多数教师认可,因为它简便、省时,但其局限性也是显而易见的,无论在形式上如何改进、在内容上如何调整,它都不能全面反映出学生的能力水平和实验态度、习惯,这就造成学生做与不做实验得到的评价差异不大,这种单一的考核极易养成学生投机取巧、不踏踏实实做实验的坏习惯;而实验操作评价往往是突击性的,为了应付上面检查,学生们反复机械地训练操作技能,很难谈到促进学生能力的发展。以上各因素直接把生物实验教学逼入困境,使生物实验教学始终处于低效运行状态。二.课题界定
综观生物实验教学,其实验目的大多数在一个设计完整的实验框架范围内重复前人验证的结果,实验的结果都或多或少在设计者的预料之中,学生的思维和 3 科学素养表现的机会很少。另一方面验证性实验对新知识本身蕴涵的潜在意义,以及新知识的组织与呈现方式挖掘不够,对学生的情感调动不够充分。而探究性实验教学以实验为载体,探究科学结论和发展的过程,是在教师的指导下,学生运用已有的知识和技能,通过实验亲自发现问题、探究问题和解决问题的过程。
探究实验的特点要求教师要改变以往的教学策略,构建新型的教学模式,打破“明确目的──掌握操作步骤──验证结论”的模式,采用“问题──假设──实验探究──得出结论”的探究性实验教学新模式,以强调学生探究新知的经历和获得新知的体验,实现结果和过程的并重,更好地培养学生的科学素养。
2002年9月,我县(府谷中学)参加了全县的教改实验,开始使用新教材。为了加深对《标准》倡导的探究性学习的理解,从而更加自觉地进行探究性学习,我们以一节生物实验课为例,进行了生物实验课探究性学习效果的研究。
三、课题研究的目标、意义
1、课题的研究目标
随着我国基础教育课程改革由试点地区逐渐向更广大地区的有序推进,新课程实施过程中如何加强实验教学,如何利用可利用的课程资源,利用教材优势,使学生的实验学习和研究过程更加丰富多彩,使学生的认知水平、研究水平得到发展称为重要研究课题。探究性实验教学与传统的实验教学模式有哪些优越性?这是在新课程改革过程中最为迫切研究和解决的问题,也可为广大教师进行适宜操作的探究教学模式的依据之一。
2、课题研究的意义
通过探究性实验教学的效果研究,将为探究性实验学习在生物新课程教学中运用的理论建设和实践操作提供有价值的经验,使生物实验教学在促进学生获得知识、提高能力,落实培养学生的创新意识和创造能力等方面取得重要突破,有力推动中学生物课程改革不断深入。
通过探究性实验教学的效果研究,将有助于采用探究的方式主动建构知识,并在建构的过程中感悟科学方法, 学会实验探究的思维与方法,并将这种思维和方法运用于学习中,实现学习角色的正确定位和学习方式的改变,并能丰富情感体验,提高科学素养,对其谋求生存和发展,提高生活质量起到久远的作用。
通过探究性实验教学的效果研究和实验,有利于中学生物教师思考和接受新课程理念;也有利于中学生物教师从接受新课程教育理念向实施教育行为进行转化;同时也有利于地方中学的生物教师因地制宜、创造性的开展探究性实验教学。
四、课题研究的理论依据:
探究性学习是倡导学生自主参与的探究式学习方式,使学生在掌握知识的同时培养创新精神和实践能力。它作为一种新的教学理念,注重学生各种潜能的发挥和创新能力的发展,通过发现问题、调查研究、表达与交流等探究性活动,让学生在参与体验科学研究的活动中,培养学生创新意识和实践能力,能培养学生的科学的思维品质,改变了学生被动接受、大量反复训练的填鸭式学习方式,从而激发学生学习的兴趣,让学生在探究问题的活动中学习了知识,养成探索世界奥妙的积极态度。
有测验表明,在实施高中生物探究性学习之后,部分学生学习效率不高,学习成绩明显下降。这是因为,对于少数喜爱生物学科的学生来说,进行探究性学习有助于他们思考问题,提高学习兴趣,促进其生物学科学习成绩的提高;而对于许多学习上不肯主动思考的学生来说,在探究活动中他们只做旁观者“跟着玩”,在整个活动过程中学不到真东西。如果没有良好的学习策略引导,那么新课程理念下的学生学习的两极分化现象可能会越来越严重。
学生是探究性学习活动的主体,在整个探究性学习的应用过程中,教师应该重视导引的设计,向学生提供帮助和支持,让学生亲身经历探究过程,体验感受探究过程,在实践中创新。探究性学习的导引设计,必须引起学生对学习内容的探究兴趣,同时符合学科的特点及教材自身的性质。探究性学习对学生的自主性程度要求比较高,在实际的教学工作中可以从已知的生物事实材料出发,遵循引导、合作、自主、创新的发展过程,创设铺垫型问题情境,使学生能从问题出发,引发学生积极独立地思考,主动投入学习,从而为不同层次的学生提供广阔的思维空间。
生物学实验不仅能提高学生的生物科学素养,还能引导学生进行探究式学习,有利于培养学生的观察能力、思维能力和实践动手能力。高中学生有一定实验技能,实验基础知识的积累,因此可以采用探究性的学习方式进行生物学实验。教师应该尽可能把能让学生做的实验都让他们动手去做,使他们融入实验中,5 成为实验真正的主人。在具体的实践中,可以让学生按照教材所提供的生物学实验主题,根据多种思路和方案自行设计、组织和展开实验,并在此过程中充分培养学生的主体精神,使他们掌握科学研究的程序和方法,提高了从事科学研究的能力。如根据“观察植物细胞的质壁分离与复原”的实验,教师可以在学生已经了解掌握了渗透作用的原理和实验等基础知识的前提下,通过提出问题,引导学生设计实验方案,学习洋葱鲜叶片表皮细胞的细胞液浓度的大小,使学生更好地掌握植物渗透吸水原理,从而得出实验结论并总结出植物细胞吸水与失水的规律。由于在教学的全过程中,学生对实验的现象和结果是未知的,学生便在学习的过程充分体验了探究未知的乐趣。通过对资料的分析思考和实验方案的设计,学生不仅学习了植物细胞的质壁分离及复原,还同时学习了有关科学实验研究的方法,进一步理解、掌握了课本知识。
五、课题研究的主要方法
在课题的研究过程中,我们主要采用以下研究方法:
(1)实验法:课题小组成员对课题分别进行试验研究,组织课题小组教师开展各种教研活动,在活动中搜集资料进行分析和综合,及时提炼经验、摸索规律。设置实验班与对照班,对照研究,分析试验结果撰写实验报告。
(2)行动研究法:在重视理论指导的基础上,强调实践和探索,边学习,边实践,及时提炼经验、摸索规律。
(3)经验总结法:在研究中不断总结已有经验,及时修正研究中出现的问题,修正研究方案,深入开展课题研究,将感性认识阶段的经验上升到理性认识阶段,并指导课题研究。
(4)调查法:在课题研究过程中,通过书面调查和口头调查(主要)等方法,根据课题研究的要求,设计问卷或考查卷或根据事先拟定好的问题向学生口头提问,了解学生学习生物的兴趣、家长对该课题所持的态度以及了解程度,有效搜集资料,加以分析处理和研究。
在自然状态下,不增加课时,不加班加点,对平行班中的实验班与对照班进行实践研究。
六、预期成果:
1.整理出一系列关于探究性实验的教学案例;
2.总结出一套符合我校实际的关于生物探究性实验教学的一般模式; 3.总结出一系列富有成效的指导学生进行探究性实验的策略; 4.总结出比较可行的关于探究性实验的检测和评价方案;
5.在探究性实验教学理论上有所创建,将探究性实验教学与研究性学习有机结合。
七、课题研究的实施步骤:
本课题的研究自2012年8月开始经历调研、初步实施及反馈、课题总结三个阶段:
1、前期调查阶段:(2012年8月)通过问卷调查、座谈会等形式,调查本校不同年级、不同班级,以及不同类型学生的学习状况和能力水平。
2、实施阶段:(2012年9月-2013年5月)选择府中学生作为试验样本,2012年9月-12月进行初步实验,把计划在4个实验班中试验,2013年1月-5月反思改进。
3、课题总结:(2013年6月-今)参照高考成绩,对比三次调研情况进行总结。
课题研究过程是我们对教育科研工作的理解由模糊到逐渐清晰的过程,也是我们对探究性生物实验设计与研究不断反思和升华的过程。八.小组名单