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初中生物学教学中学生科学探究方法与技能的培养

叶治平(广东省广州开发区中学,510730)

摘 要本文结合人教版生物学教材内容,从数据的采集,数据的整理,数据的呈现,数据的分析和实验结果的表达等五个方面论述了初中生物学教学中对学生科学探究方法与技能的培养.

关 键 词初中生物学教学科学探究方法与技能培养

布鲁纳说过"教某人学习这些学科,主要的并不是要他记住那些成果,而是要教他参与可能构建知识的过程".初中生物课程中的科学

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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.将科学探究引入义务教育阶段生物课程的内容标准,是为了促进学生学习方式的改变,使学生能主动地获取生物科学知识,体验科学过程与科学方法,形成一定的科学探究能力和科学态度与价值观,培养创新精神.实际上,当学生提出一个问题,并去寻找各种可能的答案时,会用到许多科学家们也在使用的技能.

科学探究的方法技能目标学生的具体目标描述数据的采集利用观察,调查,测量的等方法获取实验的数据,要求细致,准确地记录,如实反映实验事实.数据的整理利用统计学的方法,处理实验数据,如选取最大值,最小值,计算平均值,总和等,要求计算准确无误.数据的呈现可用文字描述实验数据,也可将实验数据转换为表格或曲线图,柱形图,饼形图,发展趋势图等,更直观地呈现实验数据,要求呈现准确,全面.数据的分析根据实验数据,结合实验现象,判断其发展规律或做出推理,假说,揭示本质,预设结论.实验结果的表达利用图片,照片,绘图,文字,影音,视频,文字,调查报告,研究报告,学术报告,心得体会,小论文等多种形式表达实验结果,力求全面深刻地表达结果,手段多样化.2学生科学探究的方法与技能的培养

2.1数据的采集涉及观察,调查和测量等方法与技能,分别论述如下.

(1)观察观察是科学探究的一种基本方法,是感性认识的第一步.科学的观察可以直接用肉眼,也可以借助放大镜,显微镜等仪器,或利用照相机,录音机,摄像机等工具.人教版生物学教材中涉及到观察技能的探究实验和技能训练,七年级上册和七年级下册有24个,八年级上册和下册有13个,部分内容列举如表2.

表2:涉及观察技能的探究实验(部分展示)

观察人教版教材中部分内容光对鼠妇生活的影响(7上P15)种子萌发的环境条件(7上P90)叶片正面和背面的气孔一样多吗(7上P117)馒头在口腔中的变化(7下P30)采集和测量空气中的尘埃粒子(7下P55)菜青虫的取食行为(8上P34)动物的绕道取食(8上P35)酒精或烟草浸出液对水蚤心率的影响(8下P95)观察要有明确的目的,力求做到全面,细致和实事求是,并及时记录观察的结果,对较长时间的观察,要有计划,有耐心.许多学生常希望看到心中预设的现象.从而影响观察结果,产生偏差.所以,观察者要保持客观的态度,观察必须真实,准确,即必须如实地反映所感知的事物.提高观察力的具体策略有:①明确观察目的,避免盲目性和随意性.例如,在探究"馒头在口腔中的变化"中,应注意观察的是三支试管的颜色变化及它们之间的差别,②确定观察顺序.对实验对象,需要观察的方面很多,根据不同的观察目的和观察对象,一般的顺序是先外部形象和生理现象,后内部结构,先活后死,先整体后局部,由外至内,由上至下,由前至后等顺序进行观察.例如:探究"鸟适合飞行的特点"时,先观察鸟的体形和翅膀的形态,再摸摸鸟的胸肌和观察骨骼的外形特点,需要学生紧跟教师的讲解内容或示范进行观察,③观思结合.不管采取哪种观察方法,大脑都要积极地参与思维活动,使学生发现问题和解决问题的能力得到更好的锻炼.例如,在观察鱼鳍在游泳中的作用时,可运用对比的方法,重点观察鱼模型的游动和真鱼的差别,调动思维,理解异同,这样不但提高观察的深刻性,使观察更敏锐,更精确,④眼手结合.在教学中,特别是在实验中,要求学生眼手并用,绘出观察到的形态结构图,记录观察结果.这样既有利于提高观察质量,又有利于养成学生严谨的观察态度.教师还应在激发学生观察兴趣上下功夫,让学生反复,不断地进行观察训练,逐渐形成习惯.


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(2)调查调查是科学探究常用的方法之一.调查时首先要明确调查目的和调查对象,制定合理的调查方案.有时需要选取一部分调查对象作为样本.学生根据相应的内容,以问题的形式系统能将问题传达给被问的人使被问者乐于回答.元鲫鱼鲈鱼黄鳝桂鱼草鱼鲮鱼白鲫测量是对非量化实物的量化过程长度,体积,重量或质量,温度和时间测量客体,即测量对象.它是客观世界中所存在的事物或者现象,是我们要用数字或符号来进行表达,解释和说明的对象测量内容,即测量客体的某种属性或特征.实际上,在任何一种测量中,我们所测量的对象虽然是某一客体,但所测量的内容却并不是客体本身,而是这一客体的特征或属性测量法则,即用数字和符号表达物各种属性或特征的操作规则.也可以说,它是某种具体的操作程序和区分不同特征或属性的标准数字和符号,即用来表示测量结果的工具.比如120cm,3.正确读出刻度尺的零刻度,最小刻度,测量范围,把刻度尺的刻度尽可能与被测物体接近,不能歪斜读数时,视线应垂直于被测物体与刻度尺,除读出最小刻度以上各位数字外,还应估读最小刻度下一位的数字,记录的测量数据,包括准确值,估计值以及单位(没有单位的数值是毫无意义的)分类比较,排序,根据统计图表中的数据分析提出并回答简单的问题.


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(1)最大值与最小值最大值是指在给定情形下可以达到的最大数量或最大数值一个量由于起初增大然后开始减小而达到的最大值在给定情形下可以达到的最小数量或最小数值一个量由于起初减小然后开始增大而达到的最小值由于仪器,实验条件,环境等因素的限制,测量不可能无限精确,物理量的测量值与客观存在的真实值之间总会存在测量误差.在相同条件下多次重复测量的算术平均值来计算方法为(A1+A2+等+An)/n.教材中涉及到计算算术平均值的探究活动如探究"光对鼠妇生活的影响","鼠妇的生活是否还受其他因素影响,"植物对空气湿度的影响","种子萌发的环境条件",以及"测定种子的萌发率","解读实验数据","测定某种食物的能量","比较不同蔬菜或水果中维生素C的含量","酸雨对生物的影响","废电池对生物的影响","检测不同环境中的细菌和真菌"和"探究花生果实大小的变异".

为更好的培养学生求平均值的意识,教师可在实验前展示设计的数据记录表.例如,在探究"植物对空气湿度的影响"的活动中,为了保证测量的准确性和科学性,课本要求在三个场所——草地,裸地和灌丛,分早上,中午和晚上3个时段测量,同一地点,同一时段都要求测量三次,教师可以这些要求设计数据登记表,提示学生要计算平均值(表5).

表5:植物对空气湿度的影响数据记录表

地点时间第1次第2次第3次平均值草地早午晚裸地早午晚灌丛早午晚平均值:草地,裸地,灌丛

(3)总和总和就是全部加起来的数量或内容A1+

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