初中生物实验教学中如何培养学生的科学素养

2024-03-03 13:05马尚德
启迪与智慧·上旬刊 2024年2期
关键词:科学素养优势培养

马尚德

摘要:在新课改背景下,培养学生的科学素养成为初中生物教学的重要任务。生物实验教学是提升学生科学素养的重要平台,教师加强对实验资源的开发与利用,设计丰富多彩的科学探究活动,不仅能够促进学生对生物知识和技能的掌握,而且能使学生形成良好的科学意识和科学精神。文章主要分析了初中生物实验教学在培养学生科学素养方面的优势,根据实验课的特点和学生的实际情况,探讨了具体的教学策略,力求加快学生科学素养的发展步伐。

关键词:初中生物实验;培养;科学素养;优势;策略

生物是一门以实验为基础的学科。科学素养的内涵十分丰富,包括科学探究的能力、思维、精神、态度等等。初中生的科学素养正处在关键的形成和发展阶段,教师可以借助生物实验教学培养学生的科学素养,以此推动生物教学改革。因此,教师应该树立以生为本的观点,聚焦科学素养的发展导向,对传统的生物实验模式进行优化设计,以学生为中心,引入多样化的科学资源,创新实验学习的内容和形式,从而提升学生的科学素养。

1   初中生物实验教学在培养学生科学素养方面的优势

1.1能够激发学生的科学探索兴趣

想要培养学生的科学素养,激发探索兴趣很重要。教师必须先让学生感受到生物课程的魅力,才能为他们走向科学探索的道路创造有利的先决条件。传统的初中生物教学存在教学手段单一化的问题。教师专注于知识灌输,学生难以获取新的认识和体验,内在的需求得不到满足。在这种情况下,学生的科学素养无法提升。生物实验是一种具有趣味性的学习模式,不仅符合学生的认知规律,而且能凸显他们的主体地位,能够从根本上激发学生的科学探索兴趣,在培养学生科学素养方面,具有得天独厚的优势。比如,生物实验的各式器材、神奇多变的现象等等,都是深受学生所喜爱的。教师要致力于实验资源的整合,改善一成不变的知识传授方式,让学生对生物课程内容产生新鲜感和好奇心,从被动接受式的学习中解脱出来,转为对生物知识技能的主动学习,从而利用实验优化教学手段,激发学生的科学探索兴趣,使其逐步形成热爱生物、热爱科学的积极情感。

1.2能够拓展学生的科学实践空间

实践能力是科学素养的重要组成部分。有效的生物教学应该具备理论实践一体化的特点,使学生在充足的实践训练中掌握科学探究的基本步骤和方法。但是,从以往的教学来看,生物理论和实践教学的实施比例存在失衡的问题,部分教师比较看重概念知识的讲解,很少通过实践的方式,让学生去自主探索课本知识,致使学生对生物科学方面的认识都是从教师口中“听”来的,不仅会影响知识的内化,而且会阻碍科学实践素养的提升。生物实验具有非常强的实践性和探究性,实验教学是培养学生科学素养的重要手段,它能拓展学生的科学实践空间。教师可以将生物实验作为桥梁,连接课本与现实,减少单方面的理论介绍和解释,利用各种实验工具和材料,让学生动手尝试,经历操作、观察、记录、讨论等一系列的实践探究过程,体会生物现象的奥秘,从而解决理论与实践脱节的问题,使学生在生物学习中动脑与动手相结合,真正促进其科学实践素养的提升。

1.3能够培养学生的科学创新精神

创新是科学素养的重要维度之一,生物科学的研究离不开创新,这是培养科学素养的关键点,也是素质教育的目的所在。然而,在以往的初中生物教学中,关于科学创新教育的内容比较匮乏,教师的教学方式缺少灵活性、开放性和创造性,总是要求学生在固定的路线和范围内一板一眼地学习,导致学生无法形成科学创新意识。针对科学素养的培养,生物实验教学能够发展学生的科学创新精神。一方面,生物实验具有开放性的特点,从实验猜想的提出,到方案设计、程序实施,学生都可以充分地参与其中,通过已经掌握的知识和技能,探索完成实验的路径,在这个过程中,学生学习的自由度更高,能夠更好地发展科学创新思维;另一方面,教师在生物实验教学中也可以有意识地引导学生进行创新,比如结合具体的实验现象提问,让学生运用想象、推理、概括等思维,解释现象背后的原理和规律,从而助力学生科学创新精神的养成,发挥生物实验教学的价值。

2   在初中生物实验教学中培养学生科学素养的策略

2.1创设真实的实验情境,激发学生的科学探究热情

在新时期的初中生物实验教学中,想要高效培养学生的科学素养,要先激发学生对实验课的探索兴趣。生物知识具有较强的抽象性,教师在导入实验课题时,如果直接用教材概念引入,学生很难产生真实的认知体验,无法迅速地把握实验的内容和目的,还可能对实验活动产生畏难情绪。生物实验教学的开展要依托于真实的情境,采用情境创设法,既能为课堂注入活力,又能帮助学生发现现实世界中的生物问题,使其理解实验课题的意义。因此,教师应该从生物实验教学的目标及学生的认知需求出发,引入各类教学资源,创设真实、灵动的实验情境,把科学事物、生活现象直观地呈现在学生的眼前,激发他们的好奇心和求知欲,巧妙地导入实验课题,从而点燃学生的科学探究热情,为科学素养的培育打下坚实基础。

在创设生物实验情境时,教师应该根据实验课题,结合学生的思维特点和兴趣爱好,利用生活资源、实物教具和电教手段等,设计与实验内容相契合的氛围或者场景。关于实物教具,教师可以展示有关实验的生物活体、标本、模型、挂图等等;关于电教手段,教师可以结合实验与生活的联系,应用图片、短视频等多媒体素材,呈现日常生活中常见的生物现象,以此化抽象为具象,吸引学生的注意力。在创设情境的同时,教师应该采用互动教学法,引导学生对情境中的事物展开观察、思考、分析、讨论等认知活动,比如,对于生活化的生物现象,教师就可以让学生研讨此类现象的形成原因。在学生的科学情感、思维被充分地激活之后,教师应顺势引出生物实验课题,介绍实验的背景、要求和目标,鼓励学生根据先前的讨论,对实验课题提出合理的猜想或假设,教师不要评判猜想是否正确,而是让学生带着问题,以实验的方式去自行探究。这样通过真实情境的驱动,生物实验课程顺利开展,从而使学生产生浓厚的科学探究兴趣。

2.2开展小组式实验活动,锻炼学生的科学探究能力

基于培养科学素养的初中生物实验教学,要体现学生的主体地位。传统的生物实验以教师的演示操作为主,学生只能在旁观看,无法切身经历动手、协作等科学探究过程,严重弱化了学生在课堂中的主体地位。小组合作是一种以学生为中心的实验教学模式,能够营造开放、自主的探究氛围,促进学生合作、交流,打破“教师做、学生看”的局面。因此,教师应该积极开展小组式生物实验活动,把科学探究的主动权还给学生,充分挖掘他们的潜能,从而提升学生的科学探究能力,实现科学素养和团队意识的培养目标。

在开展小组合作形式的生物实验活动时,教师应该立足于科学素养的培养,合理划分实验小组,结合学生在生物学习中的表现,考虑科学思维、动手能力、沟通能力等要素,遵循“组间同质、组内异质”的原则,把学生分成5~6人的实验小组,选择科学素养较强的学生担任小组长,负责实验活动的组织和领导工作。在实验进行的过程中,教师应该引导各组学生,在组长的主持和协调下,围绕实验方案设计、资料搜集、实验操作、记录观察等环节,明确组员的责任分工工作,确保每个组员都能各司其职、有事可做,高度参与到科学探究活动之中。教师则扮演协助者和管理者的角色,为各学习小组提供完备的实验器材、开放教学计算机的使用权限、供学生查询实验所需要的信息等等。针对学生在实验中遇到的问题或者困难,教师要先鼓励他们在组内集思广益、合作探究,尝试找出解决办法,如果小组成员经过努力仍然无法解决,教师再给予点拨性的意见,帮助学生突破探究障碍。通过开展小组实验,学生的集体智慧、优势才能得到有效整合,从而养成合作探究的好习惯。

2.3重视实验结论的研讨,培养学生的科学探究态度

在初中生物实验教学中培养学生的科学素养,让学生保持尊重事实和证据以及严谨务实的科学态度是十分重要的。结论分析是生物实验的关键环节,以往到了这个环节,教师普遍是用教材中的概念对实验过程和结果进行简单的总结,学生无法充分地参与其中,也无法把科学认识从感性上升到理性。所以,教师要重视生物实验结论的研讨,组织学生进行具体分析,总结实验结论,从而培养学生的科学探究态度。

在研讨生物实验的结论时,教师应该沿用小组合作的形式,让各小组按照实验记录,轮流汇报生物实验的操作过程,以及观察到的现象,先比较各组之间看到的现象是否存在区别,若现象一致,再围绕实验中具体的因变量指标,结合现象分析实验的原理和规律。在这个过程中,教师应该引导学生进行有理有据的表述,每个观点都要有对应的现象作为支持,不凭空臆断,最后汇集各小组的观点,剔除不严谨的、没有事实根据的结论,留下经得起推敲的结论,与生物实验开始之前提出的假设进行核对与验证,若假设成立,就证明实验结论无误。通过对生物实验结论的分析,学生不仅深刻地掌握了实验知识技能,而且能够形成批判思维和实事求是的科学态度。

综上所述,初中生物实验教学在培养学生的科学素养方面具有极为突出的优势。实验能够激发学生的科学探索兴趣,拓展科学实践空间。教师应该根据生物实验的课程标准,创设真实的实验情境,调动学生的科学探究积极性,开展小组实验活动,加强实验技巧的传授,使学生形成科学思维,掌握正确的实验探究方法,重视实验结论的研讨,促进学生树立尊重事实证据的科学态度,从而实现科学素养的培养目标。

参考文献:

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