提高初中生物教师实验教学能力的几点做法

Question

如题所述

Answer 1

生物学是一门以实验为基础的自然科学，长期以来，生物实验教学一直是生物教学中的薄弱环节，由于实验室建设不够完善、实验人员配备不齐、课时紧张以及实验课组织难度大等方面原因，生物实验的开设率低，教师的实验教学能力参差不齐。课改后，生物教材中实验的数量大大增加，对实验能力的要求也显著提高，近年来，实验能力又成为高考、中考考查的重要内容，因此，如何顺应课改要求，在实验教学中实践新课程理念，提高生物教师的实验教学能力，成为当前生物教师面临的又一挑战。
生物实验教学不仅是重要的直观教学手段，更是培养学生探究能力与创新精神的主要渠道。普遍来讲，人们认为生物实验教学能力主要包括实验教学组织指导能力、实验准备能力、实验技能三部分，其中实验技能被认为是最重要的实验教学能力，实验假设和实验设计能力在近年来也受到了重视⑴。本文就提高初中生物教师实验教学能力的几点做法，与大家交流探讨。
一．通过开展实验课教学专题研讨活动，提高教师实验教学的组织指导能力。
实验教学的组织指导能力是指教师能营造良好的学习环境，组织学生积极、有效率的进行实验活动，以及实验课堂中的提问、演示、讲解、指导技能，实验中突发事件的应对与处理等方面能力⑵。笔者组织了人教版七年级上册《观察种子的结构》的实验课教学观摩和专题研讨，着重教师实验教学的组织指导能力的体验和训练。《观察种子的结构》一节课标要求是：通过观察菜豆和玉米种子，能说出种子的主要结构，能描述菜豆种子与玉米种子的相同点与不同点。
实验课上，教师通过展示学生课前收集的各种各样的种子，说明种子“虽然大小、形状、颜色各不相同，却有大致相同的结构”引入课题，调动了学生的好奇心，激发了观察种子结构的积极性；讲解观察步骤时，简洁有条理而不是照本宣科，将步骤中的关键字用“→”串联起来讲解，如观察菜豆种子，“观察外形→剥去种皮→观察子叶→用放大镜观察胚→填写观察记录”，强调一定的观察顺序，学生听得明白，操作起来不乱，达到事半功倍的效果；教师示范操作和指导时，准确规范，如玉米种子的纵切、滴加碘液时滴管的正确使用、剖面的染色和观察等，教会了学生一定的实验技能和方法；教师实验小结时，运用图文并茂的板书，在黑板上画出菜豆和玉米种子并标注出各部分结构，再列表比较菜豆和玉米种子的异同，清晰归纳了知识要点，完成了知识的构建，学生不会因为专注于动手操作而忘记知识的掌握。
通过实验课教学的观摩和专题研讨活动，教师们深受启迪，对实验课教学的组织指导有了充分的感性认识：一是认识到实验课不仅仅是加深对知识的理解巩固，还能使学生掌握实验的基本技能，锻炼学生的实验动手能力，更能激发学生探索求知的欲望，是培养学生创新精神的切入点。二是加深了对实验课教学组织指导的理解。实验课不同于与新授课、理论课等课型，主要以学生以观察、实验为主，教师的讲解、示范和指导对于学生形成科学严谨的思维和良好的实验素养有重要的意义。三是认识到教师规范准确的实验操作的重要性。教师娴熟、准确规范的实验操作是学生独立实验操作时的重要依据和典范，对于学生掌握正确的实验方法，培养学生严肃认真、实事求是的科学态度的起到言传身教的作用。
二．通过以演示实验为载体的同课异构活动，提高教师实验教学的准备能力。
实验教学的准备能力是指教师能在实验教学前预先充分准备所需的器材，熟悉教材内容及实验教学的程序，善用各种资源，增进实验教学的效果⑵。笔者组织了《绿色植物对有机物的利用》一节同课异构活动，通过演示实验教学的实施，促进教师对实验教学准备能力的认知。《绿色植物对有机物的利用》一课有三个演示实验，“种子萌发释放能量” “种子萌发时产生二氧化碳和水”“种子萌发消耗氧气”，课堂教学基本过程是“提出问题—观察演示实验—分析实验现象—归纳得出结论”。
教师们在课前都进行了必要的准备，还对实验进行了不同程度的改进：有的改进了实验的装置，有的改进了实验的材料，有的将演示实验改为学生实验，较好地完成了实验。课堂上，教师引导学生说出自己看到的实验现象进行分析，用科学规范的语言进行概括和总结，对培养学生的分析思维能力，语言表达能力起到很好的示范作用，达成了预定的教学目标。由于本节课是围绕演示实验现象的分析而展开的，演示实验的成败就显得至关重要，通过同课异构活动的观摩学习和专业切磋，教师们对实验教学的准备能力有了更深刻的认识：
首先要明确演示实验设计的思路。教师要准确把握演示实验在本节教材中的作用，才能将实验真正融入教学中，帮助学生形成概念、理解知识，才能避免实验与教学内容脱节、为做实验而实验的现象。例如教材中的三个演示实验用的材料都是种子，有一定的完整性和连贯性，有的老师将其中一个演示实验“种子萌发产生二氧化碳”的实验材料“种子”改做“新鲜的蔬菜”，而另二个实验仍用种子做材料，思维跳跃性过大。如果能在做完“种子萌发产生二氧化碳”实验后，再补充做这个实验，说明植物其它器官生命活动时也产生二氧化碳，对学生理解植物呼吸作用的整体性就能起到良好的作用。
二是要做好演示实验前的一切准备工作。教师不仅要准备好与实验有关的器材，还要弄清演示实验成功的因素，在课前反复操作直到熟练，对于实验中可能出现的现象做到心中有数，才能保证实验数据的真实可靠，引导分析的客观到位，避免实验中出现与结论不相符合的结果，引起学生对教材中的实验结论产生“怀疑”。如 “种子萌发释放能量” 演示实验时，有的教师用温度计分别测量“萌发种子”和“未萌发种子”的温度，结果温度只相差了1℃，教师依旧解释为“萌发的子释放出能量，一部分以热能的形式散失，因此萌发的种子温度升高”，这样的分析明显比较牵强，演示实验也如走过场，如果能因势利导，分析为什么温度只相差1℃的原因，可能是种子未充分萌发、可能放置时间不够，可能是装置保温效果不好，可能是温度计读数时有误差等，才能让学生真正信服。
三是要加强演示实验操作的准确性和规范性。因为演示实验具有很强的示范性，教师的一举一动都将成为学生独立操作时的依据，也是学生使用仪器、实验操作的模仿对象，如温度计测量温度时如何正确读数？实验时试管中澄清石灰水装多少合适？实验装置气密性如何的检查？这些技能与物理、化学学科实验技能要求是一致的，要教给学生正确的实验方法，为学生今后进一步学习奠定基础。
四是要提倡师生共同参与演示实验的准备。在准备演示实验时，从实验材料的选择、仪器的装配到操作步骤和技巧等，如果能让学生参与实验的准备过程，学生就能够从中学习到真正实验方法和科学知识，对培养学生实事求是、严谨细致的科学态度起到潜移默化的作用。
三．通过举办教师实验操作技能竞赛，提高教师的实验操作能力。
实验操作能力指教师能完全熟悉实验活动程序及要求，能熟练讲解和操作实验仪器设备，规范准确地进行实验操作和演示⑵。实验操作能力是一种动作技能，离不开教师亲自动手实验，没有一定量的实验操作训练，动作技能就难以保证其准确性和规范性。但由于当前初中生物教学普遍存在着分组实验开设率低、演示实验没有做，讲实验、看视频代替了真正动手操作实验的现象，教师的实验操作能力处于相对薄弱的状态。为鼓励教师用好仪器设备、规范实验技能，笔者组织举办了区初中生物教师实验操作技能竞赛。竞赛选取了初中生物中最常规的实验“制作和观察临时装片”来考查教师的最基本实验技能——“制作临时装片”“使用显微镜”“绘制生物图”。参赛的20位教师熟悉实验操作的步骤，基本操作规范，但也存在一些问题：
1．制作临时装片存在问题。
参赛教师都很熟悉临时装片制作的要点：擦→滴→取→展（涂）→盖→染，能较快完成装片的制作，但效果并不尽人意。具体问题是：①没有擦盖玻片和载玻片。个别教师认为盖玻片和载玻片都是新的，很干净，没有必要擦，结果观察装片时发现视野里有很多杂质。②不够注意试剂瓶上的标签，在滴加清水或生理盐水时个别教师出错。制作洋葱鳞片叶表皮细胞和黄瓜表层果肉细胞的临时装片时应滴加清水，人口腔上皮细胞临时装片应滴加生理盐水，有的老师没有看清试剂瓶上的标签，拿起就滴，导致观察效果不佳。③实验材料取材位置不够准确。观察植物细胞教材上用了两种材料，洋葱鳞片叶内表皮，黄瓜表层果肉细胞，主要是为了观察到叶绿体，书上的要求是“用刀片将洗净的黄瓜表皮刮掉，洗净刀片后，再用刀片轻轻刮取少许黄瓜表层果肉”，有的教师果肉取材位置不准确，影响制作装片的质量。④没有将撕取或刮取的材料在水滴中完全展开或涂抹开，装片观察时有重叠。⑤染色的次数和时间普遍不足，导致观察效果不够理想。大多数教师虽然染色的操作都很准确（先在盖玻片一侧滴一滴，用滤纸在另一侧吸），但标本的染色效果不好，有的只染一次；有的染色后直接观察，染料没有充分浸染标本，因此观察效果不够理想。染色时要重复染色，而且要放置一段时间，让染料充分浸染标本后再观察。
2．使用显微镜观察存在问题。
使用显微镜的操作步骤和要点：取放→对光→观察→整理，教师们都很熟练，但也存在一些不足，具体问题是。①实验习惯较随意。良好的习惯有利于潜移默化地教育学生，有的教师取出显微镜后箱门没关，没有将箱子放在位子下面；有的没有将显微镜放置于桌子略偏左的位置；有的实验完成后没有清洁整理桌面，还有个别教师观察临时装片时将显微镜倾斜，因临时装片制作时用到水，倾斜显微镜会使水滴流下；个别教师物像清晰后，移动显微镜的位置，没有重新调节显微镜。②高倍镜使用不够规范和熟练。有的教师用高倍镜对光；有的教师在低倍镜下看到物像后，不是直接将高倍镜物镜转换过来，而是先升高镜筒，再转高倍镜，再查找物像；高倍镜观察时视野普遍偏暗，应转换凹面镜对准光源，或在低倍镜下时应用最大光圈，只要稍加调整，就可以有较好的效果。
3．绘制生物图存在问题。
生物图绘制的要求在课本上有较详细的文字说明，但教师们在这方面普遍存在较大缺漏，具体是：①生物图的科学性和真实性不够统一。生物图与艺术图有明显不同，生物绘图要有科学性，实事求是，选取正确、有代表性的实体来绘图，不要夸张或艺术加工。②绘图和实际观察脱节。绘图要根据观察到的物象轻轻地画出轮廓，经过修改，再正式画，使图形真实、各部比例适当。而有的教师绘图时脱离了观察显微镜下的物像，照抄书本或凭想象、经验绘图。③生物绘图的技巧欠缺。绘制的生物图大小要适当，在纸上的位置要适中，一般稍偏左上方，以便在右侧和下方留出注字和写图名的地方；图的线条要平滑，图中比较暗的地方，用铅笔点上细点来表示，指示线和名称标注要规范，字尽量注在图的右侧，图的下方写上图形的名称。有关生物图绘制的技能技巧今后要进一步加强训练，除了具有一定的生物专业知识外，还需要一定的艺术修养，这样绘出的生物图不仅逼真，而且美观。
通过实验操作技能竞赛中存在问题的交流和反馈，教师们确实认识到自身在实验操作技能上存在的不足，自我发展欲望得到提升，开始积极主动加强实验操作技能的培训和实践，如利用学校已有的实验设施创设实验环境，借助图书资料和教育软件进行学习，通过教学骨干和名师等进行技能传授，有效促进了教师实验操作技能的提高。
随着新课程的不断推进和发展，实验的要求必将越来越高，教师要积极主动的做实验，不断提高自身的实验教学能力，并加强实验设计和创新能力，这是培养高质量创新人才的关键，更是提高学生科学素养的当务之急。