新课程初中生物实验教学与创新

新课程初中生物实验教学与创新新课程初中生物实验教学与创新长郡芙蓉中学陈水章生物学是一门以实验为基础的不科，生物学实验是学生认识生物现象，理解生物概念和规律的基础，对培养学生的科学素质和能力有着不可替代的作用，也是深受学生喜爱的课堂教学形式。但实验教学也是让很多老师头痛的事情。生物课程标准提出了“倡导探究性学习”的理念,“积极倡导自主、合作、探究的学习方式”，是新课标提出的三个基本理念之一，并要求学生在新课程学习中应以探究学习作为主要的学习方式之一。初中生物课程改革实施多年来，取得了许多成功的经验，使生物教学面貌焕然一新。但随着课程改革的不断推进，一些矛盾也不断的突显出来。特别是探究性教学的落实存在较为严重的问题。但在实际教学过程中，如何有效开展探究性教学活动，真正让学生在探究性学习活动中，学习新知，提高能力，培养意识，一直是我们广大生物教师值的探索与研究的课题。由于是生物教学的任务重、课时紧，再加上学生实验与探究性活动安排较多等多方面的原因。针对生物课程内安排的探究性教学活动，真正如期组织学生进行探究的，也只是很少的几个实验。大部分探究活动都是教师与学生在教室里讲一讲，黑板上画一画。以应付会考中对学生探究性能力的考查，让本来能真正培养学生科学素养，科学能力，富有生动，丰富的科学探究话动的体验与实践成为摆设。探究性教学的现状不容乐观一、新课标关于实验教学的解读（一）课程理念：倡导探究性学习生物科学不仅是众多事实和理论的汇总，也是一个不断探究的过程。科学探究既是科学家工作的基本方式，也是科学课程中重要的学习内容和有效的教学方式。本课程倡导探究性学习，力图改变学生的学习方式，帮助学生领悟科学的本质，引导学生主动参与、勤于动手、积极思考，逐步培养学生收集和处理科学信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力，以及交流与合作的能力，突出创新精神和实践能力的培养。（二）课程目标：能力正确使用显微镜等生物学实验中常用的仪器和用具，具备一定的实验操作能力。初步具有收集、鉴别和利用课内外的图文资料及其他信息的能力。初步学会生物科学探究的一般方法，发展学生提出问题、作出假设、制订计划、实施计划、得出结论、表达和交流的科学探究能力。在科学探究中发展合作能力、实践能力和创新能力。初步学会运用所学的生物学知识分析和解决某些生活、生产或社会实际问题。（三）课程内容：第一个主题为科学探究生物学课程中科学探究是学生积极主动地获取生物科学知识、领悟科学研究方法而进行的各种活动。科学探究通常涉及：提出问题、作出假设、制订计划、实施计划、得出结论、表达与交流。理解科学探究和科学探究能力的形成需要学生亲历探究性学习的过程，教师应积极提供机会让学生亲自尝试和实践，并将科学探究的内容尽可能渗透到各主题内容的教学活动中。理解科学探究，教师应帮学生形成以下重要概念科学探究是人们获取科学知识，认识世界的重要途径。提出问题是科学探究的前提，解决科学问题常常需要作出假设。科学探究需要通过观察和实验等多种途径来获得事实和证据，设置对照实验，控制单一变量，增加重复次数等是提高实验结果可靠性的重要途径。科学探究既需要观察和实验，又需要对证据、数据等进行分析和判断。科学探究需要利用多种方式呈现证据、数据，如采用文字、图表等方式来表述结果，需要与他人交流和合作。（四）教学建议：教师应该提供更多的机会让学生亲自参与和实践。这种有目的、有步骤的学生自主学习活动主要包括对生物及其相关事物进行观察、描述、提出问题、从各种信息渠道查找信息、提出假设、验证假设、思维判断、作出解释，并能与他人合作和交流等。1.引导并组织学生进行探究性学习（1）教师应为探究性学习创设情境教师可提供相关的图文信息资料、数据，或呈现生物的标本、模型、生活环境、或从学生的生活经验、经历中提出探究性问题，或从社会关注的与生物学有关的热点问题切入等。（2）鼓励学生亲自参与学生自己观察、思考、提问，并在提出假设的基础上进行探究活动方案的设计和实施。小组合作探究时，教师应兼顾不同发展水平的学生，成员间要分工明确并定期互换，使每一成员都有机会担任不同的角色。（3）注意探究性学习活动的课内外结合教师应有计划地安排好课外需要用一定时间才能完成的活动，包括必要的调查、访问、参观、资料收集整理以及观察记录等。（4）重视探究性学习报告的完成和交流教师应培养学生以实事求是的科学态度，通过文字描述、数字表格、示意图、曲线图等方式完成报告，组织交流探究的过程和结果，并进行适当的评价。实验教学既是一类探究活动，也是生物学教学的基本形式之一。生物教师应根据学校的现有条件，创造条件，就地取材，因陋就简地开设好生物学实验。在实验的设计上教师应该注意多样化引导学生设计实验：可采用比较规范的实验仪器设备设计实验；也可以设计低成本的实验；可以选择适当的生物材料设计实验；也可以设计模拟性实验；还可以引入多媒体技术进行虚拟实验。2.加强和完善生物学实验教学二、新教材中实验教学的安排（一）新教材初中生物学学生活动统计七上七下八上八下观察与思考76135探究4444学生实验9341演示实验51设计与制作2112资料分析51037技能训练7652调查11课外实践4223拟定计划1共计44343225七年级上册探究与实验目录1.探究非生物因素对某种动物的影响2.练习使用显微镜3.制作并观察植物细胞临时装片4.观察人的口腔上皮细胞5.观察人体的基本组织6.观察草覆虫7.观察种子的结构8.探究种子萌发的环境条件9.探究测定种子的发芽率10.观察根毛和根尖的结构11.观察叶片的结构12.绿叶在光下制造有机物13.探究二氧化碳是光合作用必需的原料七年级下册探究与实验目录1.探究测定某种食物中的能量2.探究馒头在口腔中的变化3.用显微镜观察人血的永久涂片4.观察小鱼尾鳍内血液的流动5.膝跳反射6.探究测定反应速度7.模拟探究酸雨对生物的影响八年级上册探究与实验目录1.观察蚯蚓2.探究鸟适于飞行生活的特点3.探究小鼠走迷宫获取食物的学习行为4.探究蚂蚁的通讯5.探究检测不同环境中的细菌和真菌6.观察酵母菌和霉菌7.制作孢子印8.制作米酒（酸奶）八年级下册探究与实验目录1.观察鸡卵的结构2.探究精子与卵细胞随机结合3.探究花生果实大小的变异4.探究模拟保护色的形成过程5.探究酒精或烟草浸出液对水蚤心率的影响（二）实验的类型1.演示实验是教师根据课堂教学计划，通过演示的方法进行的生物实验。演示实验既节约耗材，又节省时间，便于组织教学。因此，中学生物实验教学中特别要加强演示实验的开展，以便提高教学效果。按照实验内容要求，将学生进行分组并带到实验室，在教师的指导下，学生独立操作而进行的实验，称为分组实验。分组实验既可以在新课教学之后进行，又可以在新课教学之前进行。2.分组实验实践证明，在新课教学之后进行，有利于学生验证和巩固知识。而在新课教学之前进行，则有利于增强学生的感性知识和培养学生探究知识的技能。加强分组实验教学能培养学生的操作技能，并激发学生的学习兴趣和发挥学生的创造性。（2）课外实验很多生物实验过程需要较长时间的培育、观察，但又不太复杂，也不需要特殊的仪器设备和实验条件，学生可以在课外完成。课外实验的整个过程都是在学生亲手操作、亲自管理和亲自观察下进行的，它能有效地培养学生独立工作的能力，加深巩固课堂学到的基础知识和节省时间。创新实验场所，实验教学生活化让生物实验走进每一个学生的家庭。让生物实验走向学校的校园空地。让生物实验走进每一个学生的责任田、走进自家的养殖场。我们立足实际，创新性地开展初中生物学实验教学生活化探索。如：萌发的种子释放出热量，鸟的气囊，心脏的结构，鸟卵的结构。三、实验教学的创新案例（一）改进实验材料的选取和处理教材中提供的一些生物材料往往由于受到季节、地理位置等原因难于满足实际教学的需要。在平常的教学和生活中要多留心、多深入到大自然中，经过反复的实验和比较从中选择出一些当地容易找到的、实验效果与教材上介绍相同的、并且是经济实用的材料来替代。1.实验材料的选取案例：观察种子的结构黄豆改成芸豆黄豆的胚芽放大图案例：光合作用制造有机物淀粉冬苋菜代替天竺葵案例：探究酒精（或烟草浸出液）对水蚤心率的影响探究酒精（或烟草浸出液）对水蚤心率的影响探究酒精（或烟草浸出液）对鲫鱼呼吸频率的影响为改可案例：观察种子的结构为使种子的中的胚芽，胚根等结构，更清晰，将种子的浸泡时间适当延长一点，让种子进行一定的萌发。2.材料处理案例：观察小肠绒毛为了提高小肠绒毛的观察效果，可把洗净的小肠剪开后，放入45℃—50℃的温水中浸泡2—3min,取出后放入培养皿中，一条条突起的小肠绒毛随水摆动，清晰可见。（二）实验装置和用具的改进教材中有些实验装置用到的仪器较多、也较繁琐，在实际教学中，由于各种原因难以取得理想效果。我们通过思维的拓展，选取生活中易得的材料改进成操作简单易行的装置来替代，往往可以收到较好的效果。全国举办过的八届自制教具比赛中，每届都有上千件作品，每届都会有一些好的教具，经过完善后，就可投入到工业化生产。自制教具就成为产生新教具的丰厚土壤和发展源泉。国家教育部颁布的《教学仪器配备目录》所列品种都是最基本的，不同层次的最低限度要求。很显然，光靠这些教具是不够的，还要由学校通过自制、自配的办法去补充、完善，否则很难达到教育目标、完成教学计划。初步统计：在1000多种中小学教学仪器中，能自制的就有430多种。案例：植物呼吸作用产生二氧化碳将试剂瓶改为饮料瓶，试管改为小玻璃杯，导管改为饮料管，阀门改为小夹子。对比新鲜空气、煮熟的豆苗与新鲜的豆苗瓶中的空气使澄清的石灰水变浑浊的情况。既简化装置，又能多个班级连续使用。案例：探究绿叶在光叶制造有机物，其中用酒精隔水加热装置，进行叶绿素脱色处理，酒精容易溅到酒精灯上发生危险。通过引导学生进行分析，我们能否找一种或自制一种既简易，又不会由于酒精溅出发生危险的实验装置呢？大胆设想，改进实验降低难度观察或使用原有装置→发现缺点→找出缺点产生的原因→设计改进的方案→对方案进行评价和修改→按方案实施改进→改进后试用→试用后再改进→改进成功。案例：验证呼出的气体含二氧化碳增多的实验该装置的缺点：不能有效控制气流的大小。案例：测量食物中的能量的实验装置每发现现有教具的一个缺点，提出一个问题，也就找到了一个实验创新的课题。采用启发式教学，利用自制的教具，引导学生仔细观察，比较模型鳃在水中与离开水的不同状态。并思考：鱼为什么不能离开水？从而让学生得出鳃是鱼适于在水中呼吸的器官。然后进一步拓展启迪，你能发明一种让人能在水中呼吸的装置吗？案例：鱼的呼吸自制教具，引导观察启发思维鱼为什么不能离开水？自制教具可节约经费，可在教育经费紧张的情况下开好实验。自制教具的优势还有不花钱、少花钱。利用工业边角料和日常生活的废旧物品制作或改制成有用的教具，自然就会成为低成本教具或称为廉价教具。在教育经费不足的情况下，可以弥补教具经费之不足。这就是平常所说的“瓶瓶罐罐当仪器，拼拼凑凑做实验”。特别是我们建设“节约型社会”。案例：报废的显微镜改装成多功能显微摄像仪等。真钞的变色文字假钞的变色文字①测试者与受测者手的抖动，使受测者手指会偏离尺的零刻度，增大实验误差。②受测者每次拇指与食指张开的宽度不一，对夹尺有影响。③夹尺时手指与尺的接触面积较大，手指边缘不整齐，无法精确读数。④在测试时受测者会无意识的将手上移抓尺,使得实验结果不真实。案例：探究测定人的反应速度⑤测试结果都为长度，不能定量为反应时间。装置构造：改进实验装置利用自由落体公式h=gt2\2,制作成一个时间与高度的刻度表，固定在一个支架上，0刻度在上端。刻度表的前面有一个拴细线并带环形指针的钢球，刻度表的0刻度处有个导线环，能确保钢球的环形指针准确的与0刻度对准。导线环上面有一个由受测者操作的按钮，按钮可控制钢球运动。测定方法：测试者在上端拉住细线，让钢球的环形指针对准0刻度，然后突然放松细线，钢球迅速往下落。当受测者发现钢球下落，立即按住控制按钮不放，此时钢球停在某一高度。指针所指的刻度就是受测者的反应速度。