編制校本實驗報告提高初中實驗教學有效性

2022-05-03 11:54:06 字數 4596 閱讀 8194

陳月豔雷明段玉佩

(此文發表於《生物學通報》2023年第45卷第4期)

摘要:初中生物學實驗課上容易出現無序和低效等問題,教師將自編學生實驗或活動報告作為實驗教學組織的一項措施,有效地提高了實驗教學質量。

關鍵詞:實驗或活動報告實驗教學目標有效性

生物學是一門實驗科學,有效地組織實驗教學活動,有利於培養學生的生物科學素養。初中學生在實驗活動中,積極性高,好奇心、參與意識強,但也存在著好動愛玩、自控力差、喜歡動手而惰於動腦等缺欠,實驗課容易出現無序、低效和存在安全隱患等問題,因此,初中生物學實驗教學的組織成為提高教學有效性的關鍵之一。在教學實踐中,我們將自編學生實驗或活動報告,作為集中學生精力和組織實驗教學的一項措施,有效地提高了實驗教學質量。

1校本實驗報告示例及評析

根據實驗內容和目標的不同,實驗課分為:觀察和鑑定性實驗、演示實驗、驗證性實驗、引導**實驗、自主**實驗、模擬性實驗等不同型別。雖然實驗的型別多樣,它們有著共同目標:

①引起學生興趣和激發學習動機;②鞏固和深化習得的知識;③培養**能力和創新意識;④進行科學方法的訓練;⑤進行學習水平的診斷性測試。但是,不同實驗的內容和目標畢竟有所不同,教師依據不同實驗內容而編制的實驗報告也不盡相同,下面用典型的例證加以說明。

1.1觀察骨的結構,**骨成分與其特性的關係

【活動目標】觀察長骨,識別骨的結構,認識各結構的功能;實驗**骨成分與其特性之間的關係。

【活動準備】鋸開的羊長骨、魚刺骨、caco3粉末、hcl、酒精燈、鑷子、培養皿、試管、小燒杯。

【程式和方法】

1解剖觀察哺乳動物長骨1)觀察長骨的形態,長骨包括_________和2)用刀剝離骨表面區域性的一層膜,並觀察膜上分布的和_______。3)比較長骨骨幹和骨骺中的骨組織,根據其緻密程度分別稱為_______和________。4)觀察骨幹**骨髓腔中的物質特點,思考其功能。

根據觀察和閱讀內容,填寫下列**。

2**骨成分與其特性之間的關係

1)問題:為什麼骨堅硬而有彈性?

2)假設:骨堅硬和________有關;有彈性和______有關,做出該假設的依據是

3)設計及實施實驗方案,分析獲得結論:

①原理:鹽酸可以骨中的有機物可以

②實驗方案及結果記錄

【交流與反思】

1)為什麼捐獻骨髓可以**白血病患者?

2)從骨的成分變化分析為什麼要保持正確的站、坐、行的姿勢?為什麼在公共汽車上要給老年人讓座?

該實驗報告促進教學的有效性主要體現在:①實驗內容與授課內容進行整合,通過實驗**學生參與了知識構建的過程;②以填空和問題解答形式引導學生關注觀察和實驗的重點內容;③骨的結構和功能的教學設計思路是:教師用設計的相關**,引導小組學生通過閱讀、觀察和討論,獲取骨的結構和功能知識,並習得一定的學習方法;④骨成分與其特性的實驗設計重視引導學生**,如做出假設、方案設計等;重視引導學生理解實驗的原理,使學生不僅知道做什麼和怎麼做,而且明確為什麼是這樣和為什麼這樣做;重視引導學生領會設計實驗報告的原則,培養資訊處理的能力;⑤在交流與反思環節,用問題引導學生運用實驗中獲得的知識來解釋一些生活現象或者指導個人行為,這樣報告本身起到評價和檢測的作用。

1.2描述人體的幾種組織

【活動目標】製作和觀察脂肪組織裝片;觀察人體4種組織的永久裝片;描述同一組織和不同組織中的細胞組成特點;說明什麼是組織、什麼是細胞分化。

【活動準備】顯微鏡、各種組織的永久裝片、雞腿、載玻片、蓋玻片、龍膽紫染液等。

【程式和方法】

1製作和觀察脂肪細胞的臨時裝片

1)在潔淨的載玻片上滴一滴生理鹽水。

2)用解剖針或鑷子挑取少量脂肪組織塗抹於生理鹽水中。

3)滴一滴染液後蓋上蓋玻片。

4)低倍鏡下觀察脂肪組織細胞,並繪製脂肪組織細胞輪廓圖。

2觀察基本組織永久切片

1)你觀察的永久切邊分別是

2)將觀察到的組織分為4類,分別是

3)你觀察的同一種組織中細胞形態______,結構______,推測它們的功能______。

4)觀察中發現不同組織,組成它們的細胞的形態_______,推測它們的功能_____。

【思考與討論】

1)用自己的語言表述什麼是組織;

2)用自己的語言表述什麼是細胞分化;

3)嘗試用概念圖的方式,表示出細胞分化形成組織的相關概念。

該實驗報告的設計思想是:將實驗**和概念學習融為一體,讓學生通過親自觀察、分析和討論,自主構建組織和細胞分化的概念。報告設計的特色是:

①選擇雞腿作為實驗材料,能激發學生觀察的興趣和主動性;雞腿的肌肉、骨、脂肪、**容易區分,能引發學生思考不同組織的巨集觀差異與微觀結構之間關係,增強親自觀察的慾望;讓學生選取脂肪組織製作臨時切片和觀察,脂肪組織明顯可見,細胞容易挑取和製作裝片,組織細胞結構典型且易觀察,學生在親自操作活動中體會到成功的喜悅,同時,有利於學生形成和理解組織的概念。②學生在觀察脂肪組織的基礎上,會對雞腿的其他部分如肌肉、骨、**細胞產生疑惑和興趣,讓學生繼續觀察其他幾種組織永久裝片,既解決了實物觀察時間上的限制和操作困難,又讓學生對這些區域性結構形成的整體有個初步的認識。③設計**對不同的組織進行比較,體現出師生的互動活動。

④針對本課內容的概念多、容易混淆和記憶困難,指導學生繪製本課題的概念圖,以便鞏固本節課習得的內容。

2.3模擬「自然選擇」活動報告

【活動目標】合作有序完成模擬自然選擇的活動;體驗適者生存、不適者被淘汰的自然選擇過程。

【活動準備】豆粒、小燒杯(2位學生乙個,裝足夠黃豆粒)、培養皿(每位學生1只)、塑料湯勺、鑷子、解剖針、夾子(上述4種用具分別分給不同組學生,每位學生1只,湯勺多備10只)。

【程式和方法】

1)**問題:自然選擇在生物進化中的作用

2)假設:在自然選擇過程中,適者_________不適者

3)活動程式:

①班級學生分4組,每組代表一種豆豆鳥。每組學生的器具代表一種豆豆鳥喙型。

②每組先選取2位學生,40 s內,每位學生分別把燒杯裡的豆粒放到培養皿裡,取食不足20粒者,被淘汰。

③生者數量乘以2,為生存者後代數量。在同組學生中,補充該數量學生,時間改為30 s,重複上述實驗。

④重複③過程,時間改為20 s。

⑤統計每種豆豆鳥最後數量。

【分析與討論】

1)為什麼有的鳥的喙尖而長,有的鳥的喙平而短?

2)生存下來的個體數量最多的是哪一種豆豆鳥?數量是多少?說明生物有什麼能力?

3)為什麼有些種類的豆豆鳥被淘汰了?如果食物足夠多,它們會被淘汰嗎?

4)大自然(環境)在生物的進化中起到怎樣的作用?

5)列舉類似豆豆鳥生存的其他例項,說明同類生物的某一型別比其他型別具有優勢。

本活動的組織有2個難點:一是學生的活動興趣濃厚,往往由於過度興奮而導致活動時間過長和發生混亂現象。實驗發生混亂的原因,多是因為沒有機會參與活動中的部分學生,對參與活動學生的失敗有急躁或埋怨情緒。

為了解決這個問題,教師在活動報告設計中關注以下環節:一方面,教師提前作預備實驗,摸索「取食」足夠數量的豆粒所需時間,以保證大多數學生都有機會參與到活動中,同時又能夠體現適者生存、不適者被淘汰的自然選擇過程。另一方面,解剖針型豆豆鳥往往一次嘗試即被淘汰,因此教師有意從座位安排上,讓解剖針型豆豆鳥和勺子型豆豆鳥鄰接,這樣解剖針型豆豆鳥沒有機會參與的學生,能及時補充到勺子型豆豆鳥的後代中(教師為這些學生多準備若干把勺子),得到參與活動的機會。

為保證活動的有序性,由教師控制時間和監督學生按要求操作。二是活動後如何引導學生深入思考,以達到對自然選擇概念的理解。該活動趣味性強,參與活動過程中學生積極而活躍,但對自然選擇的認識往往停留於表面。

為此,教師在活動報告中設計一系列問題,引導學生通過對問題的思考和討論,理解自然選擇學說的基本觀點。

2編制校本實驗報告的注意事項

從上述例項看出,校本實驗報告要適合自己的學生,與自己的課堂教學設計相符合,要有利於實驗教學目標的達成。為此,編制校本實驗報告時應考慮如下問題:

2.1明確實驗型別和實驗目標實驗或活動的型別決定報告的內容和形式。例如,**性實驗強調學生參與**的過程;驗證性實驗強調實驗技能的訓練、實驗結果的分析、知識性結論的獲得;演示性實驗強調讓學生觀察到操作程式、方法和現象;模擬性實驗強調學生對實驗原理的理解和獲得實驗結論。

實驗報告的設計有較強的針對性,才能夠達到實驗教學的預期目標。

2.2報告內容難度要適宜實驗教學中利用實驗報告的目的之一,是提高學生學習的目的性、積極性和主動性。因此,報告內容要具有實驗操作的指導性、學習和思維的導向性、實驗能力的評價性。

實驗報告的難度要適宜,過難學生會產生牴觸情緒。報告內容的容量最好能在實驗課上完成,或者課下用少量時間去完善,不加重學生課下負擔。

2.3要體現學生的主體性和教師的主導作用實驗報告一般有:實驗目的、材料用具、方法步驟、實驗結果、分析及結論、思考與拓展等欄目,這些內容能幫助教師指導學生完成實驗內容。

但是,教師自編的實驗報告在細節上要有校本特色,即要符合自己的學生、自己的教學設計和預期教學目標。換句話說,能體現本節課教學過程中學生的主體性和教師的主導作用。

要體現教師的主導作用,教師的教學設計思想應蘊含於實驗報告的設計中。比如把某實驗活動設計為驗證性實驗還是**性實驗?實驗原理中的難點怎樣體現和突破?

實驗活動的某些環節是否由學生自行設計?實驗步驟中哪些環節是直接影響實驗結果的關鍵性步驟,怎樣引起學生的關注?若是多個**性問題,彼此之間該有怎樣的鋪墊?

實驗報告中怎樣體現對實驗所獲取知識的考察和鞏固?實驗報告中哪些環節能體現對學生能力和情感、態度價值觀方面的檢測?……如果教師在設計實驗報告時適當地考慮了上述系列問題,則教師的主導作用蘊於其中。

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