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1、把实验室搬进教室 建立开放型实验室 严素平 河北省高阳县庞家佐中学 摘 要： 义务教育阶段的生物学课程是国家统一规定的、以提高学生生物科学素养为主要目的的学科课程, 是科学教育的重要领域之一。适应新教育形式的需要, 生物课程基本理念设定为, 面向全体学生、提高生物科学素养、倡导探究性学习。这就需要实验室要面向全体学生开放, 学生可以主动实践探究。基于这些要求, 我们未来的实验室应该是:开设在学生身边的实验室, 能直接接触自然的实验室。教师改进实验, 把实验室搬进教室对生物教学起到了显著的效果。关键词： 实验室; 教室; 学生; 实验; 作者简介：严素平, 河北省高阳县庞家佐中学, 高级教师。一
2、、新教育形势下要求建立开放型实验室(一) 开设在学生身边的实验室义务教育阶段的生物学课程是国家统一规定的、以提高学生生物科学素养为主要目的的学科课程, 是科学教育的重要领域之一。适应新教育形势的需要, 生物课程基本理念设定为, “面向全体学生、提高生物科学素养、倡导探究性学习”1。这就需要实验室要面向全体学生开放, 学生可以主动参与实践探究。基于这些要求, 我们未来的实验室就应该开设在学生身边, 学生随时可以根据自己学习的需要进行实践。(二) 开设能直接接触自然的实验室生物学课程是一门自然科学, 其精要是“展示生物科学的基本内容, 反映自然科学的本质”1。大自然是最好的实验室。但是由于人们生活
3、水平的提升, 人们所吃的水果蔬菜粮食大多是从集市或商店直接购买, 学生对这些植物的知识知之甚少, 在生物课堂上经常提出很多看似可笑的问题:“小麦也开花吗?红薯真的可以种蔓吗?土豆发芽后可以种出土豆吗?胡萝卜是怎么长出来的?椒草的叶子真的能长出根吗?”如果不为学生充分创造接触自然的机会, 单纯知识灌输这种方法是不利于学生真正掌握知识的。蒙特梭利说过:“我听见了就忘记了, 我看见了就记住了, 我做过了就理解了。”可见为学生创设“看到与做过”的体验是重要的学习方式。但是, 学生的活动范围是有限的, 接触大自然和生产活动的机会很少。作为生物学教师就要更新理念, 结合生物课程特色, 以生物科学知识为基础
4、, 为学生创设一些直接接触自然的机会, 让学生主动参与实验观察, 通过真实感知自主构建生物学知识。二、把实验室搬进教室的尝试生物科学是一门实验科学, 学生对生物学知识的学习以及生物科学素养的提升都离不开科学合理的实验教学。由于我校建筑推倒重建, 借住在邻近小学, 没有了生物实验室, 很多实验只能在教室中进行。正是这种不利条件, 促进生物教师对实验教学进行了大变革。为了更好地服务于教学, 教师在课本原有实验的基础上, 根据教学内容以及我校实际情况适当地做出一些改进, 把实验室成功搬进了教室。在教室中做实验竟然起到了比在实验室更好的效果。改进实验主要有:播种希望、无心插柳、探究神秘的细胞世界、创意
5、萌宝宝、神奇七色花、小组责任田等。实验主要结合课本中教学内容开设, 各个实验开设顺序根据教学需要进行了调整。例如:播种希望在开学第一课让学生选取一些种子进行播种, 完成种子的萌发过程的观察记录, 然后根据栽培植物的特点把萌发的种子合理培育在小组责任田;无心插柳用于植物无性生殖的学习, 选取柳树的枝条、椒草的叶子、菠萝的冠芽、红薯的蔓、菊花与天竺葵的嫩枝等等任意一种植物材料利用扦插水培等方法进行培育;探究神秘的细胞世界用于植物临时装片的制作, 可以观察学生自己培育的各种植物不同细胞的形态结构;创意萌宝宝用于环境对生物的影响与植物的一生部分内容的学习。小组责任田以小组为单位, 联系生活, 培育一些
6、学生经常食用的农作物, 例如小麦、玉米、花生、大豆、白菜、葱、韭菜、豆角等等。神奇七色花通过把植物水培在不同颜色的溶液中观看叶脉及导管颜色的变化, 了解导管的作用以及运输方向。三、把实验室搬进教室的效果分析学生培育出了多种植物, 在实验过程中拥有更多自主选择实验材料的机会, 提高了学生主动学习的兴趣。实验室搬进教室对生物教学起到了明显的效果。(一) 克服了以往在实验室做实验的局限性, 实验结果更具说服力在教室中开设学生直面自然的小实验室, 让学生能直接接触到自然, 学生随时可以看到植物生长发育的全过程。教师指导学生从特征、变化、条件、规律的方面去观察, 很多课本上要求的实验都融入在这些植物的栽
7、培过程之中并得以改进拓展。学生对生物学知识整体感知与要点难点剖析相结合, 克服了以往在实验室做实验时间与材料等的局限性, 减少了诸多外界因素的影响, 使实验结果更具说服力。(二) 化抽象为直观的感知, 拓展了学生的认知范围借助显微镜与装片的制作学生直观感知了不同植物体的构成层次;利用学生栽培的植物进行植物器官识别, 对营养器官与生殖器官的区分都起到了明显效果。在培育过程中, 学生通过认真观察解决了教学中的几个难点:种子萌发的全过程、种子萌发后胚发育成幼苗的对应部位、子房发育成果实的一一对应结构等等;植物吸引来的一些小昆虫也帮助学生认识了动物在自然界中的作用, 以及其他相关知识。植物落叶现象以及
8、落叶腐败现象让学生认识到植物体内废物的排除, 同时感知了细菌、真菌的存在。学生还了解到了植物有性生殖与无性生殖的多种方式。比如:椒草的叶子、菠萝冠芽、剑兰的株芽、吊兰的茎尖、红薯块茎等等可以水培。草莓的茎可以分株, 小麦、玉米、绿豆等将种子播种在土壤中, 土豆埋有芽眼的块茎等。由于实验材料的丰富多样, 加上学生的创新设计, 植物的光合作用、呼吸作用、蒸腾作用三大生理功能也得到更全面的验证。(三) 增强了实验的趣味性, 丰富了学生的实验内容把课本中原来比较枯燥的实验, 变得生动有趣, 丰富了学生的学习生活。比如无心插柳实验, 就是紧扣植物的无性生殖的重要概念, 学生可以选取柳树的枝条、椒草的叶子
9、、菠萝的顶芽、红薯的蔓、菊花与天竺葵的嫩枝等等任意一种植物材料去培养, 不管是成功还是失败学生都会收获最真切的体验与记忆最深刻的答案。播种希望实验中教师为学生播放美丽的家庭小盆栽作品培育过程, 以及简易花盆的制作方法, 激起学生亲自动手培育的兴趣。学生满怀兴趣与希望地开始小生命的培育过程, 在期待中了解到种子萌发的环境条件以及种子萌发的过程。神奇七色花实验, 原来是一种植物的演示实验, 通过改成小组实验后, 各组学生采集不同植物的嫰尖浸泡在不同颜色的溶液中, 观察叶色发生的不同变化, 让学生分析神奇变化的原因, 验证植物的导管能够向上运输水和无机盐的猜想。实验材料都是学生自己培育的, 学生的实
10、验兴趣得到了提升。而兴趣是学生最好的老师, 它激发了学生对生命科学研究的愿望, 让学生“乐在其中”。(四) 提高了学生生物科学探究素养通过生物课程的学习, “让学生获得基础的生物学知识, 又要让学生领悟生物学家在研究过程中所持有的观点以及解决问题的思路和方法。1”在教室内完成的实验, 学生随时能观察到植物生长发育的重要变化过程, 帮助学生理解了植物的生殖与发育的科学本质。通过不断观察记录植物的生长发育过程, 体验科学家获取知识的过程, 从而增强了学生生物科学素养。生物课程“倡导探究性学习1”。学生在栽培、观察、记录的过程中, 帮助学生领悟了科学的本质, 引导学生主动参与、勤于动手、积极思考,
11、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等。在培育植物盆栽的过程中学生自己设计花盆、拍摄美丽图片、谈感悟等活动, 突出创新精神和实践能力的培养, 整个课堂实现了学生探究性的学习的过程。同时对学生审美能力、反思感悟能力也是一种提升。(五) 促进了教师角色的转换, 实现了学生的主体地位生物学课程“期待学生主动地参与学习过程”1。学生在完成实验的过程中, 根据自己的设想着手准备实验材料, 和组内同学合作完成实验。他们为自己的作品命名, 用心栽培, 留心观察, 记录栽培过程中的显著变化, 遇到问题组内探讨解决, 每个学生都主动参与其中, 实现
12、了面向全体学生的课程设计目标。在每一次实验过程中, 教师是实验的组织者与指导者, 根据教学中的核心概念确定实验的主题, 介绍实验方法、说明实验注意事项等工作。比如:学生在进行栽培实验时教师利用网络资源为学生播放常见家庭美丽小盆栽的栽培过程、废旧物品制作花盆的方法等等, 鼓励学生根据植物的繁殖特点选择培养的初始原材料 (种子、球茎、块根、株芽、嫩茎等) ;根据植物喜光性选择放置在合适的地点;根据植物需水特点浇水、选择水培还是土培等。实验过程中, 教师随时调查指导学生实验中遇到的难题。每一个实验都是教师主导地位与学生主体地位的体现。(六) 美化了教室, 增强了学生的环保意识由于近年来环境污染问题日
13、益严重, 学生已经积累了一定量生物与环境关系的知识, 在生活中对环境的优劣及对人类的影响有了较深刻的体验, 他们渴望能够生活在没有污染的环境中, 每天能够自由地呼吸。教室窗台上摆放着学生精心培育的“创意萌宝” (见图 1) 。图 1 学生小盆栽作品 下载原图可爱的小生命们使教室严肃的氛围中透着活泼, 小盆栽们美化了教室环境, 净化了教室里的空气, 改善了学生的学习环境。同时, 学生在自己培育植物的过程中, 人人都是护绿天使, 心爱的萌宝就像他们的“小宠物”。学生在不断观察与发现的过程中感受着生命成长之美, 同时学生还懂得了用自己的双手去改善自己周围的环境。提高了学生的环保意识, 增进了学生的责
14、任感。(七) 节省办公经费, 便于学生树立节俭意识学生利用一些生活中的瓶瓶罐罐, 如罐头瓶、蛋壳、饮料瓶、小纸杯、果冻盒等, 自己制作小花盆, 达到了废物创新利用的效果。学生在实验过程中需要考虑如何充分利用教室里的空间, 如何达到美观实用的效果, 学生的空间设计能力也得到了锻炼。通过搜集植物栽培的有关知识, 提高了学生独立解决问题的能力。同时, 学生选取自己培育的植物用于实验教学, 与以前课本上的实验相比, 丰富了实验材料, 节省了学校购买实验材料的开支。四、结束语在新教育形势下, 建立面向学生开放的实验室, 建立利于学生发展的实验室, 把大自然带入实验室只是我们未来实验室的改进方向之一。为了实现以学生发展为核心的素质教育, 未来实验室将拥有更广阔的拓展空间。网络信息技术等现代科技将应用于实验室, 实验室也将会走向自然、走入生活、走入社会。参考文献1中华人民共和国教育部.义务教育生物学课程标准 (2011 年版) .北京:北京师范大学出版社, 2012.1:2.
