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摘 要 增设模拟实验是义务教育生物新课程的一个亮点,但是有的教师在实际教学中对模拟实验存在认识不足,利用不足的误区。因此对生物学教学重点中模拟实验的重要作用,浅谈了笔者在实际教学实践中的深刻体会。
关键词 模拟实验 生物学教学 生物新课程
中图分类号 G633.91 文献标识码 B
1 问题产生的背景
2006年11月,第二笔者有幸参加了山东省初中生物优质课评选活动并取得了一等奖的成绩。课题是九年级下册“人的性别决定”,其中设置了一个“模拟探究生男生女机会”的实验。共有18人讲此课题,其中有、16位老师把此模拟实验当作一个小游戏来处理,学生只是在嬉笑的游戏中度过,没有起到应有的作用,这不禁引起了笔者的深深思考。
为了解目前中学老师和学生对模拟实验的认识程度,两笔者特地设计了问卷表,进行了本地区范围的调查。调查发现许多老师与学生对于新增的模拟实验存在着严重的认识不足,他们普遍认为模拟实验在初中生物教材中分量小,只有4个,可做可不做;就是做也不会严格按照探究实验的步骤去做,顶多作为增加学生兴趣的游戏来处理。的确,从表面看来,许多模拟实验的操作,就连幼儿园的孩子们都能轻而易举完成,更何况中学生呢?然而不做模拟实验或是仅将其作为游戏来处理?不但起不到培养学生动手、动脑能力和实验能力,而且还给学生养成了很不好的习惯。
2 新课程理念下充分认识模拟实验的重要性
生物学是一门实验科学,是探索生命现象的奥秘,揭示生物体生命活动规律的学科。一切生命物质的变化,不仅受自身各种因素的影响,同时还受外界周围环境诸因素的制约,许多现象、规律是很难直接表示出来的,而说说、看看已经不能满足学生的探究欲望,更不符合新课标中“倡导探究性学习”的理念。模拟实验恰恰能把复杂的实际问题转化为理想的简单问题,使它保留并突出决定事物本质属性的主要因素,排除次要和偶然因素的干扰,达到应有的目的。增设模拟实验可以促进学生学习方式的改变,使学生能主动地获取生物科学知识,体验科学过程与科学方法,形成一定的科学探究能力、科学态度与价值观,培养创新精神和科学探究能力。
3 在新课改实践中善于挖掘模拟实验的重要价值
模拟实验虽然不同于实物实验真枪真刀,但同样也属于探究实验,学生在操作模拟实验的过程中,同样能达到培养学生学科兴趣,形成严谨的科学态度、锻炼基本实验技能、提高学生的创新能力的作用。
3.1增强学生的浓厚兴趣
著名科学家爱因斯坦说过:“兴趣是最好的老师”。美国心理学家布鲁姆也说过:“学习的最大动力,是对学习材料的兴趣”。可见,兴趣对于学习的重要性。模拟实验在培养学生兴趣方面有其独特的优势,因为模拟实验用适合的模型代替原型进行实验,与原型实验相比,模拟实验装置简单、形象、生动,易操作,而且贴近生活,正迎合初中学生的心理发展,无形中对培养学生学习生物的兴趣起了举足轻重的作用。
3.2培养学生的严谨态度
科学的模拟实验能培养学生尊重实验事实和观察到的现象,形成实事求是的科学态度,严肃认真、一丝不苟的科学作风,克服困难、坚韧不拔的科学品质,勤学好问、勇于探索的科学精神。
如:在探究尾鳍的作用的实验中,受材料和制作水平的限制,可能会造成鱼模型与实鱼的差别很大,从而导致实验效果不明显,学生能否做到实事求是的记录观察结果?许多模拟实验的实验模型如同玩具,过程如同游戏,学生们能否做到严格按探究实验的步骤认真操作,一丝不苟?所有这些问题在无形中对学生的态度提出了严峻的考验。如果教师利用好了,将比实物实验所起的作用更大。
3.3提升学生的实验能力
学生的实验能力,是一种综合的能力,主要可分为实验设计能力、实验操作能力、实验观察测量能力、实验结果的记录、分析总结和实验数据的处理能力等5个方面。
实物实验所利用的实验方法、技术和器材都是常规的,学生们使用起来比较熟练,设计思路也比较娴熟。而模拟实验则不同,实验设计灵活,用材五花八门。
如“探究鱼鳍在游泳中的作用”,难度最大的是鱼模型的制作,用什么材料做鱼体,什么材料作鱼鳍,要用数学的方法计算各部分的比例,要用物理的方法计算各部分的浮力,用美术的方法进行精美组装,无不展现学生的综合素质。对于模拟实验而言,在结果处理阶段,除了对模型实验的结果进行分析、处理之外,还要将模型实验的结果类推到原型上。
又如“模拟探究生男生女的机会”的实验,教材中用黄色乒乓球代表含x染色体的精子和含x染色体的卵细胞,用白色乒乓球代表含Y染色体精子,用不同颜色的布袋代表母亲和父亲,实验完毕后用数学统计法统计出黄色和黄色组合、白色和黄色组合的出现次数比,然后由乒乓球的组合类推到精卵细胞的组合上,从而总结出人类社会中生男生女的机会,这就锻炼了学生严密的逻辑推理能力。
3.4拓展学生的创新思维能力
模拟实验中的思维活动是必不可少的,因为模型是多样的,实验设计方案因模型不同而异彩纷呈,这给学生留下了广阔的思维空间。
如:在“模拟探究生男生女的机会”的实验中,教材中提供的是黄白乒乓球做模型代替精卵细胞,而学生的设计实验方案五花八门,有用黑白围棋子代替精卵细胞,有用跳棋的;有用黄豆和黑豆的,有用红豆、绿豆的;有用写有X、Y的相同纸条的;有用扑克牌的;更有说用糖豆的,用粉笔的……至于装“精子和卵细胞”的容器,更是花样繁多,用铅笔盒的、用眼睛盒的、用试卷袋的、用手套的、用套袖的、用搓澡巾的,有的干脆用校服2个口袋的:那节课使我充分地体会到,如果你给学生一张白纸,学生会设计出意想不到的画卷。
又如:在“模拟保护色形成过程”的实验中,教材提供的模型是用布和各颜色的小纸分别代表环境和各种体色的动物。在讨论设计方案时,有的学生提出,不如用红绿色笔分别在绿色的纸上画出等量短线,然后测算同学们数出两种颜色短线所用时间,就简单的多了。一石激起千层浪,学生的思维一下子活了起来。另一学生接着说,手工画不准确,可改成用电脑画效果更好;话音刚落,反对意见即出,我们的生活环境是_二维立体的,而纸是平面的,模拟结果可能与事实偏差很大,我们可以选用白色纸盒做环境,在其内放人一层普通大米,然后再掺入20粒白色和黑色香米,然后让同学们从普通大米中捡出黑白香米,分别测算用的时间,从而体会动物保护色的作用;有的学生又提出反对意见,这样操作虽然贴近真实,但不实惠,可以利用教学楼前的草坪,在上面放上红、黄、绿三色毛线头,然后统计在规定时间内找到各色线头的数量。
再如:在“模拟血型鉴定”的实验中,教材中提供的材料是,模拟“A型血”(硝酸铅),“B型血”(氯化钡),“O型血”(蒸馏水),“AB型血”(上述“A型血”和“B型血”等量混合)和“A型血清”(硝酸银),“B型血清”(碘化钠);其中的重金属容易造成环境污染,怎样改进呢?看看学生的创造发明见表1。
这样的材料在生活中随处看见,又能说明问题。学生惊人的创造力可远不止这些,在此仅举三例。
仁者见仁,智者见智,新教材只不过给教师提供了一个教育的平台,如果每位教师都充分的利用好了,那么教师与学生开创的将是一片新天地。
关键词 模拟实验 生物学教学 生物新课程
中图分类号 G633.91 文献标识码 B
1 问题产生的背景
2006年11月,第二笔者有幸参加了山东省初中生物优质课评选活动并取得了一等奖的成绩。课题是九年级下册“人的性别决定”,其中设置了一个“模拟探究生男生女机会”的实验。共有18人讲此课题,其中有、16位老师把此模拟实验当作一个小游戏来处理,学生只是在嬉笑的游戏中度过,没有起到应有的作用,这不禁引起了笔者的深深思考。
为了解目前中学老师和学生对模拟实验的认识程度,两笔者特地设计了问卷表,进行了本地区范围的调查。调查发现许多老师与学生对于新增的模拟实验存在着严重的认识不足,他们普遍认为模拟实验在初中生物教材中分量小,只有4个,可做可不做;就是做也不会严格按照探究实验的步骤去做,顶多作为增加学生兴趣的游戏来处理。的确,从表面看来,许多模拟实验的操作,就连幼儿园的孩子们都能轻而易举完成,更何况中学生呢?然而不做模拟实验或是仅将其作为游戏来处理?不但起不到培养学生动手、动脑能力和实验能力,而且还给学生养成了很不好的习惯。
2 新课程理念下充分认识模拟实验的重要性
生物学是一门实验科学,是探索生命现象的奥秘,揭示生物体生命活动规律的学科。一切生命物质的变化,不仅受自身各种因素的影响,同时还受外界周围环境诸因素的制约,许多现象、规律是很难直接表示出来的,而说说、看看已经不能满足学生的探究欲望,更不符合新课标中“倡导探究性学习”的理念。模拟实验恰恰能把复杂的实际问题转化为理想的简单问题,使它保留并突出决定事物本质属性的主要因素,排除次要和偶然因素的干扰,达到应有的目的。增设模拟实验可以促进学生学习方式的改变,使学生能主动地获取生物科学知识,体验科学过程与科学方法,形成一定的科学探究能力、科学态度与价值观,培养创新精神和科学探究能力。
3 在新课改实践中善于挖掘模拟实验的重要价值
模拟实验虽然不同于实物实验真枪真刀,但同样也属于探究实验,学生在操作模拟实验的过程中,同样能达到培养学生学科兴趣,形成严谨的科学态度、锻炼基本实验技能、提高学生的创新能力的作用。
3.1增强学生的浓厚兴趣
著名科学家爱因斯坦说过:“兴趣是最好的老师”。美国心理学家布鲁姆也说过:“学习的最大动力,是对学习材料的兴趣”。可见,兴趣对于学习的重要性。模拟实验在培养学生兴趣方面有其独特的优势,因为模拟实验用适合的模型代替原型进行实验,与原型实验相比,模拟实验装置简单、形象、生动,易操作,而且贴近生活,正迎合初中学生的心理发展,无形中对培养学生学习生物的兴趣起了举足轻重的作用。
3.2培养学生的严谨态度
科学的模拟实验能培养学生尊重实验事实和观察到的现象,形成实事求是的科学态度,严肃认真、一丝不苟的科学作风,克服困难、坚韧不拔的科学品质,勤学好问、勇于探索的科学精神。
如:在探究尾鳍的作用的实验中,受材料和制作水平的限制,可能会造成鱼模型与实鱼的差别很大,从而导致实验效果不明显,学生能否做到实事求是的记录观察结果?许多模拟实验的实验模型如同玩具,过程如同游戏,学生们能否做到严格按探究实验的步骤认真操作,一丝不苟?所有这些问题在无形中对学生的态度提出了严峻的考验。如果教师利用好了,将比实物实验所起的作用更大。
3.3提升学生的实验能力
学生的实验能力,是一种综合的能力,主要可分为实验设计能力、实验操作能力、实验观察测量能力、实验结果的记录、分析总结和实验数据的处理能力等5个方面。
实物实验所利用的实验方法、技术和器材都是常规的,学生们使用起来比较熟练,设计思路也比较娴熟。而模拟实验则不同,实验设计灵活,用材五花八门。
如“探究鱼鳍在游泳中的作用”,难度最大的是鱼模型的制作,用什么材料做鱼体,什么材料作鱼鳍,要用数学的方法计算各部分的比例,要用物理的方法计算各部分的浮力,用美术的方法进行精美组装,无不展现学生的综合素质。对于模拟实验而言,在结果处理阶段,除了对模型实验的结果进行分析、处理之外,还要将模型实验的结果类推到原型上。
又如“模拟探究生男生女的机会”的实验,教材中用黄色乒乓球代表含x染色体的精子和含x染色体的卵细胞,用白色乒乓球代表含Y染色体精子,用不同颜色的布袋代表母亲和父亲,实验完毕后用数学统计法统计出黄色和黄色组合、白色和黄色组合的出现次数比,然后由乒乓球的组合类推到精卵细胞的组合上,从而总结出人类社会中生男生女的机会,这就锻炼了学生严密的逻辑推理能力。
3.4拓展学生的创新思维能力
模拟实验中的思维活动是必不可少的,因为模型是多样的,实验设计方案因模型不同而异彩纷呈,这给学生留下了广阔的思维空间。
如:在“模拟探究生男生女的机会”的实验中,教材中提供的是黄白乒乓球做模型代替精卵细胞,而学生的设计实验方案五花八门,有用黑白围棋子代替精卵细胞,有用跳棋的;有用黄豆和黑豆的,有用红豆、绿豆的;有用写有X、Y的相同纸条的;有用扑克牌的;更有说用糖豆的,用粉笔的……至于装“精子和卵细胞”的容器,更是花样繁多,用铅笔盒的、用眼睛盒的、用试卷袋的、用手套的、用套袖的、用搓澡巾的,有的干脆用校服2个口袋的:那节课使我充分地体会到,如果你给学生一张白纸,学生会设计出意想不到的画卷。
又如:在“模拟保护色形成过程”的实验中,教材提供的模型是用布和各颜色的小纸分别代表环境和各种体色的动物。在讨论设计方案时,有的学生提出,不如用红绿色笔分别在绿色的纸上画出等量短线,然后测算同学们数出两种颜色短线所用时间,就简单的多了。一石激起千层浪,学生的思维一下子活了起来。另一学生接着说,手工画不准确,可改成用电脑画效果更好;话音刚落,反对意见即出,我们的生活环境是_二维立体的,而纸是平面的,模拟结果可能与事实偏差很大,我们可以选用白色纸盒做环境,在其内放人一层普通大米,然后再掺入20粒白色和黑色香米,然后让同学们从普通大米中捡出黑白香米,分别测算用的时间,从而体会动物保护色的作用;有的学生又提出反对意见,这样操作虽然贴近真实,但不实惠,可以利用教学楼前的草坪,在上面放上红、黄、绿三色毛线头,然后统计在规定时间内找到各色线头的数量。
再如:在“模拟血型鉴定”的实验中,教材中提供的材料是,模拟“A型血”(硝酸铅),“B型血”(氯化钡),“O型血”(蒸馏水),“AB型血”(上述“A型血”和“B型血”等量混合)和“A型血清”(硝酸银),“B型血清”(碘化钠);其中的重金属容易造成环境污染,怎样改进呢?看看学生的创造发明见表1。
这样的材料在生活中随处看见,又能说明问题。学生惊人的创造力可远不止这些,在此仅举三例。
仁者见仁,智者见智,新教材只不过给教师提供了一个教育的平台,如果每位教师都充分的利用好了,那么教师与学生开创的将是一片新天地。