搜索
-1-设置生物校境，培养学生科学观察能力无锡市大桥实验中学庄云峰2003、12摘要培养学生的科学观察能力是使学生初步具备科学探究能力的前提。因此，中学生物教学从学生和学校教育现状出发，在校园中设置一些生物环境，为学生提供观察的素材是培养学生科学观察能力，提高科学素质的一项有效措施。本文主要谈一谈我校在这方面的一些尝试与体会。关键词生物校境科学观察能力《生物课程标准》中明确提出了培养学生生物科学素养的教学目标。学生提出问题、作出假设、制定计划、实施计划、得出结论、进而进行表达和交流,既是中学生应初步掌握的生物科学探究的一般方法,也是学生进行科学探究的基础能力。如何使学生初步具备生物科学探究的能力呢？笔者认为其中十分重要的是使学生能够善于发现问题，进而提出问题。而要做到这一点，首先必需能够对事物进行科学的观察，才能有感而发。因此，培养学生具有全面地、正确地、深入了解事物本质特征的科学观察能力是使学生初步具备生物科学探究能力的前提。要培养学生的生物科学观察能力，首先要使学生尽可能多的接触到一些容易引发他们好奇心的、激发他们兴趣的生物环境。而我们现在很多师生都面临着这样一种状况：从学校设施而言，许多学校，特别是一些在城市中的学校，不仅校园面积小，而且校内一排排教学楼、实验楼鳞次栉比，即使有草木花卉点缀其间，而真正能够紧密结合生物教学提供给学生进行观察的生物资料是极其有限的；从学生的学习生活而言，虽然教育部在想方设法为学生“减负”，但是目前学生的学习负担依然很重，许多学生还是过着“学校家”两点一线的生活，不少寄宿在校的学生一个月只能回家一次，其余时间都是在学校内、甚至是在学校的教室中度过的。他们很少走向野外，走入大自然的怀抱，去观察、认识和我们共同生活在这个地球上的其它形形色色、多姿多彩的生物，更谈不上有时间和精力去设计科学的观察活-2-动。凡此种种，都使培养学生科学观察能力的教学目标在教育现实中难以落实。如何改变这种现状？作为一名一线生物教师，我认为“一切从实际出发”，我们希望“理想的明天”早日到来，但当前应从“可操作”、“可实施”的层面上做些扎扎实实的工作，来为学生提供进行科学观察的材料，从而培养和提高学生生物科学观察的能力。因此，我们就根据“校情”和“学情”设置了多种“生物校境”，开展了这方面的教学实践。1开辟生态实验室传统的初中生物教学，往往侧重于对生物的分类、解剖等知识的学习，组织学生观察动植物的外部形态、解剖结构时，由于观察的对象十分突出，观察的目的很容易达到。但是在这样的教学中，科学观察能力的培养往往受到很大的限制，因为在自然界中，生物体作为整体而存在，并和周围的环境发生关系，纵然学生在教师的系统指导中能认识生物体的某些结构，但在现实生活中未必会去观察该种生物是怎样生活的。因此，我们从“整体”、“综合”出发，开辟了生态实验室，引导学生进行科学观察活动。（如上图）在生态室中我们设置了“人工小生态”。其中放置了学生在生物课中或在生活中认识的鼠妇、蚯蚓、蚱蜢、长着一些蘑菇的朽木、蕨类植物和腐殖土等，并保持较高的湿度。组织学生课外观察，认识生态系统的结构和营养结构，了解其中各种生物的生活状况，从而认可生态系统是一个统一的整体。又如，我们在玻璃水族箱中用悬挂的方式养殖了河蚌，在河蚌周围还放入了少量水绵，并置于室内-3-能有一定光照的窗下。学生在观察中发现了一个有趣的现象：有些水绵会靠近河蚌，甚至有时会进入河蚌体内；同时，有些水绵却会远离河蚌。我们要求学生自己先尝试解释此种现象，再进行有目的、全面细致的进一步观察。学生通过进一步的科学观察发现：原来是由于有水流进出河蚌体内的缘故。并有一些学生进一步想到这样河蚌能从水中获取氧气和养料，与其呼吸和取食有关。通过观察、思考和讨论，不仅使学生对河蚌的生活有了一定的了解，激发了他们认识生物的兴趣，而且有利于培养和提高他们科学观察的能力。2布置新型生物橱窗以往一般在校内布置生物橱窗，主要是为学生提供一些生物标本作为课余观察的素材。这样做，对激发学生认识生物的兴趣以及使学生了解生物的多样性有一定的效果，但是由于所提供的生物素材是静态的、缺乏生机，许多学生往往在观察过一次以后就很少再去了，以至到最后常常是无人问津。如何改变这种状况,并让生物橱窗为学生科学观察能力的培养发挥更大的作用？我们根据学校的特点，布置了一些比较新型的生物橱窗（如下图）。我们把为学生提供与学习内容相关的活体生物及其生存的模拟-4-环境作为主要内容设计生物橱窗。在橱窗内每一处生物情境中，或写有引导学生进行观察的字句，或给学生提出一个相对明确的观察目的。因此，我们就为学生提供了一个个动态的、充满生机的、并可根据不同学习阶段的要求进行更新的生物“校境”。这样既能更好的激发学生的学习兴趣，又培养了学生科学观察的习惯，还提高了学生的科学观察能力。如有的学生在观察“鼠妇的生活”橱窗时发现：一些鼠妇会爬到朽木上，其中，有的钻入朽木的孔洞中，有的却停留在朽木表面；更有甚者，有几个鼠妇竟然爬到蕨类植物的叶柄上，并且长时间不下来。学生在仔细观察后产生了疑惑：在探究“光对鼠妇生活的影响”活动中，特别是从书本中已了解到鼠妇是喜欢生活在避光环境中的，而眼前观察到的事实却与以前所了解的知识不相一致。我们进一步引导学生再去仔细观察鼠妇及其所生活的环境，并尝试自己找出合理的答案。学生通过反复、认真、仔细的观察和比较，最后自己做出了的解释：原来“鼠妇的生活”橱窗是设置在阳光不能直接照射的窗下，光线是相对较弱的，而鼠妇能够适应一些光线不强的环境。我们还设计了“金鱼的运动”、“田螺的生活”、“蝾螈‘我是娃娃鱼吗’NO！”、“乌龟和蜥蜴是一家吗？”等生物橱窗，养殖了有关各种生活着的动物，同学们都很喜欢观察，午后、课间，橱窗前往往聚集着许多学生。有的同学在观察了“田螺的生活”、“金鱼的运动”“蝾螈”等橱窗后，还发现，养殖田螺的水箱中黑藻的颜色比养金鱼、蝾螈的水箱中的黑藻更绿，他们又通过自己进一步的、科学的观察作出了正确的解释：因为叶绿素的形成是与光照有关的，“田螺养殖箱”内的黑藻照射到阳光的时间比“金鱼养殖箱”、“蝾螈养殖箱”内的黑藻长，所以颜色更绿。我们觉得学生通过这种科学的观察，并运用所掌握的知识去尝试对观察到的现象和产生的疑惑进行合理的解释，能有效地培养和提高包括科学观察能力在内的各方面的科学素养。-5-3构建阳台小景阳台生物小景不但为阳台增添生气，而且也是学生观察生物素材的一个重要场所。我们根据教学内容和培养学生科学观察能力的要求，在教室和实验室附近的阳台上设计了一些生物小景。如盆栽多个品种的天竺葵；用“水培法”培植了洋葱、小麦和蚕豆的幼苗，并设计了植物向光生长的实验；用营养生殖栽培马铃薯；用水盆养殖了水葫芦、金鱼藻、槐叶萍、黑藻；用大烧杯养殖了水草，并让水螅固着在水草上……，让学生自由观察。我们还进一步利用阳台阳光充足的特点，在学生学习“光合作用产生氧气”这部分内容时，把相关实验装置安放到阳台上，并设计了对比实验。（如下图：其中A装置置于强光下，B装置置于光线相对较弱处,两套装置中都有等量的金鱼藻，其他条件也都相同）并安排学生课余进行观察。学生从“不断产生气泡”的现象中较容易地认识到植物进行光合作用时会有气体产生。又通过对气体进行“能助燃”的特性检测后确定所产生的气体是氧气。不少学生通过两套装置的对比实验，发现两支试管产生气泡的速率不同，真切地感受到光合作用中氧气产生的量与光照强度直接相关，光照越强，气体产生的越多（光照强度在一定范围内）。以上是我校设置生物校境，培养学生科学观察能力的一些实践和体会。我们的工作虽然很有限，但我们已感受到因地制宜设置生物校境，可以帮助学生更好地掌握“目的明确、全面细致、实事求是、有计划、有耐心”的科学观察方法，能进一步提高学生科学观察能力。因此，我们在努力创建条件引导学生走向大自然的同时，将根据新校AB-6-园的进一步规划和建设，还想设置更多的生物校境，如小生物园、小生态池和学生模型制作、实验成果展示区……，为学生提供一个受限制因素较少、并能时时进行观察的更丰富的校园生物素材，使学生科学观察的能力在中学阶段得到较好的培养和提高。（备注：无锡市教育研究中心二等奖）