通过生物实验提高学生的科学素养

来源:用户上传      作者: 张惠萍

　　生物新课程改革要求生物教师通过教学不断提高学生的生物科学素养。学生的生物科学素养主要包括:生物学基础知识、科学探究方法与技能、科学态度和世界观等。初中生物知识比较贴近生活,教材中安排了一些与生活紧密相连的小实验。这些实验一般比较简单,多数可以让学生自己动手做,通过亲手实验,学生的科学素养会得到很大的提高。
　　比如,苏科版七年级上册第83页植物的吸水实验。课前,我已经布置大家回去自己做了。所以,展示实验的那天,一上课同学们就比较兴奋,课桌上摆着他们带来的瓶瓶罐罐,看来他们已经准备好了。我作了简单的引导,然后让他们分组讨论,并要求每组通过讨论推出一个最好的实验向全班同学展示。七八分钟后,同学们讨论结束了。第一组的胡秋站起来说:“我用大小不同的两个碗做的实验。大碗里放半碗盐水,小碗里放半碗清水,然后将大小相同的两根萝卜条分别放进两个碗里。在我们组里我的实验现象最明显,大碗中的萝卜条变得皱缩了,非常软,说明它失水了,小碗中的萝卜条非常硬挺,里面出充满了水分,说明它吸水了。”第二组的陈然站起来说:“我和胡秋的实验过程相似,但我用的是完全相同的两只塑料瓶,方便携带。”第三组的高平接着说:“我用的是完全相同的两只玻璃杯,切了四块大小完全相同的萝卜条,每只玻璃杯中放两块。刚才我们用手捏了捏萝卜条,发现泡在盐水中的变软了,泡在清水中的变得更硬了。”第四组的刘楠说:“我用的也是两只相同的玻璃杯,实验结果和第三组一样,不过我的每只玻璃杯里只有一块萝卜条。”四组展示结束后,我首先带领大家通过分析得出了实验结论:植物吸水还是失水与外界溶液的浓度有关。然后大家又将四个小组的实验进行综合比较,同学们积极思考,踊跃发言,最后总结出了这样几点:(1)胡秋的实验现象最明显,但容器的大小不同是明显的缺点。(2)陈然的塑料瓶容易携带,但是放进去的萝卜条不容易取出来,不能真切地感受到萝卜条的变化。(3)高平的每只玻璃杯里有两块萝卜条,避免了实验的偶然性,这一点值得其他同学学习,不过要是放四五块就更好了。(4)大家有一个共同的缺点:没有给各组实验编号。(5)实验设想:如果做三组实验,1号用清水,2号放两勺盐,3号放四勺盐,2、3中的萝卜条变化一样吗?接着,我引导大家进一步提高了认识:科学探究一般要设计对照实验;对照实验只能有一个变量。通过这看似简单的一个小实验,同学们不仅掌握了实验原理,而且学会了思考,提高了动手能力和总结表达能力,懂得了科学研究的严谨性,更可贵的是,有些同学还提出了实验设想,这些不正是科学素养提高的表现吗?
　　再如,七年级上册第94页有这样一个实验:取一些新鲜的黄豆芽,将它们平均分为两份,分别放在两个烧杯里,保证一定的水分和温度。将一个烧杯放在光下,另一个用黑色塑料袋罩起来。每天观察记录,比较两个烧杯里的黄豆芽生长状况有什么差异,分析差异产生的原因。学习这一部分内容时已经到了十一月份,当地气温已经降到10摄氏度以下了,这个实验很可能做不成功。(我们是农村中学,多数同学的家里都没有空调,而10摄氏度以下的温度是不适于豆芽生长的。)但我没有把这一点说破,因为同学们对这个实验的兴趣很大,所以我仍然布置大家回家自己做。展示实验的那天,同学们没有了往日的兴奋,因为实验都失败了,两个容器中的豆芽生长情况都不好,许多豆芽已经萎缩甚至豆瓣已经掉了。看着大家失望的神情,我没有讲话,而是微笑着将自己的实验展示在讲台上。“啊,老师的实验也失败了。”同学们发出了惊叹。“是的,老师的实验和大家的一样也失败了。”我接过话头,“那么,现在请大家再仔细阅读课本中的说明,找出失败的原因。”经过阅读分析和联系实际,同学们自己推测出了实验失败的原因:环境温度太低。“这个推测到底对不对,能不能想办法验证?”我顺势提出了这个问题。同学们热烈讨论起来,最后决定等下学期“五一”假期后再重新做这个实验。课后我想,也许到下学期同学们早已把这件事忘记了。然而让我没想到的是,第二学期“五一”假刚过,几个同学就找到我,问我豆芽实验什么时候做。我心中暗喜,看来同学们对生物知识的兴趣是挺大的。于是我和同学们又重新做了这个实验。这次的实验大家做得很成功,大约经过两天,见光的黄豆芽的豆瓣变成了浓绿色,原来白嫩细长的芽也泛起了绿色,有的豆瓣间还长出了两片小小的绿茸茸的幼叶,不见光的黄豆芽的豆瓣仍是嫩黄色,和原来相比没有明显的变化。前后两次实验的对照,验证了同学们上学期的推测是正确的,通过这一次成功的对照实验,大家知道了绿色植物的生长离不开光照,只有在有光的条件下叶绿素才能形成。通过自己的实验验证的这些科学结论,同学们接受起来特别容易,所以这部分内容大家学习得轻松愉快。但我觉得,这次实验的意义还不仅仅体现在同学们对这些基础知识的掌握上。大家第一次实验失败后,没有盲目地下个结论就算完事,而是想到了再次通过实验来验证自己的推测,这无形中培养了同学们严谨认真的科学素养。第二次实验与第一次相隔了几个月时间,同学们不仅没有忘记,而且兴趣丝毫未减,这又培养了大家持之以恒、坚持不懈的科学研究态度。
　　生物是以实验为基础的学科,但在农村中学,实验一直是一个难题。教材中安排的一些较为复杂的实验,演示已经很困难,更别说分组完成了(受到器材等条件的限制),所以农村中学的学生对实验知识的掌握不是很好,而亲自动手做实验的机会更是少之又少。因此,一提到实验,农村中学的生物教师就会皱眉头,通过实验提高学生的科学素养好像更不可能。不过,近几年的工作经历证明,一些简单易做的小实验正好可以为农村的孩子补上这一课。除了上述的例子外,还有蚯蚓的观察、鸟卵的观察、食物营养成分的鉴定等。这些实验贴近生活,易于操作,同学们可以亲自动手做,在实验操作中,他们获得了科学知识,体验到了成功的快乐,懂得了科学研究的严谨性,提高了自己的生物科学素养。所以,我觉得,农村中学的生物教师,应该带领学生动起手来,完成教材中简单易做的实验,这些看似简单的实验,会大大提高学生的生物科学素养。

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