论生物教学中学生观察能力的培养
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一、前言
当今,科学技术的飞速发展,信息高速公路的开通,使人类社会进入了一个社会信息化变革的时代。在这个时代中,知识“新陈代谢”的速度越来越快,新的知识在较短的时间内就会代替旧知识而成为新的理论基础。以科学家统计的生物文献更新的时间为例,生物医学是30年,生理学是72年,植物学是100年。随着知识更新速度的加快,人们普遍认识到:必须及时地不断地提高自己掌握和运用知识的能力,才能适应社会的发展。当代的中学生是跨世纪的一代,他们肩负着承上启下的重任。面对着信息时代的挑战,他们需要具有更强的接收信息和处理信息的能力。这就要求我们的教育要从应试教育转化为素质教育,从信息灌输式转变为信息处理能力式,要把培养学生的能力作为教育的中心问题。
观察能力是学生学习生物知识需要具备的重要能力之一。人们常把观察称为智力的门户。观察是发展学生记忆能力、想像能力和思维能力的基础。学生观察能力的强弱对学生其他智力的开发是十分重要的。因此,教师在教学中,应当把培养学生的观察能力作为重要的教学任务之一。
二、什么是观察能力
观察能力是指运用感官进行有目的,有计划,持久的知觉活动。它是学生认识自然,获取信息必不可少的一种智能活动。观察在生命科学研究上具有重大作用,许多生命现象和生命活动的规律是由生物学家通过观察发现的。荷兰德尔夫特市的列文虎克用显微镜观察一滴池塘水,发现了微生物世界;英国皇家学会的实验管理员胡克受列文虎克的影响,在显微镜下观察软木切片,发现了细胞;奥地利生物学家孟德尔,通过观察杂交豌豆后代的性状,发现了遗传规律,创立了遗传学。在对生命现象观察的过程中,生物学家们积累了大量感性材料,经大脑思维加工形成了理论学说。达尔文在五年环球考察中,积累了丰富的动植物及大自然的观察资料,经过研究提出了自然选择进化论,写下了《物种起源》这部巨著。达尔文在“对我的智力的评估”一文中有这样一段话:“我具有比一般人更高的本领,能够看到那些容易被人忽略的事物,并且对它们做细致的观察。我在观察和收集事实方面,勤奋努力,真是无以复加。”勤奋努力的观察,这就是达尔文获得成功的原因之一。
生物学是一门实验科学,观察是进行生物学研究的基本方法之一。为了更好地培养学生的观察能力,我们必须要知道什么是良好的观察能力。这就是: 教师应在生物教学中按上述各项,努力通过各种方法和途径培养学生具有正确敏锐的观察能力。
三、培养学生观察能力的途径和方法
学生的观察能力只有在观察实践中才能形成和发展。生物教学的各种活动都离不开观察,它们都是培养学生观察能力的途径。作者在多年的生物教学实践中,根据具体的教学内容以及学生情况,灵活运用以下的方法和途径培养学生的观察能力,并获得了较好的教学效果。
充分利用课堂教学培养学生的观察能力
1.利用教材中的插图和挂图,培养学生的观察能力挂图是生物教学中常用的一种直观教具,它和教材中的插图都是根据教材的主要内容或者难点而绘制的,具有紧密配合教材、生动、形象、可视性强的特点。使用挂图和插图进行教学,可以充分调动学生的视听感官。通过视听感官与大脑思维的积极协调活动,将抽象思维转化为形象思维,不仅使学生能很好地理解教材,也使学生的记忆能力、判断能力和观察能力得到培养和提高。
例如:在“细胞分裂”一节中,利用挂图讲完“植物细胞的有丝分裂过程”后,教师又接着挂出“动物细胞有丝分裂过程”图,请学生对比观察两张图的相同处和不同处。然后让学生对照“植物细胞的有丝分裂过程”图,讲述动物细胞有丝分裂的过程,以及动植物细胞有丝分裂过程的差异。最后教师总结。这种由学生自己观察——讲述——老师总结的方法,对培养学生的观察、分析、表述能力是非常有效的。
再如,在讲解生物的拟态概念时,教师挂出“枯叶蝶拟态图”,图中枯叶蝶的背面观部分,事前已用纸盖住。教师指图向学生提问:“图中植物的枝上有什么?”学生会说:“枯叶。”老师再请学生仔细观察图中的几片“枯叶”有什么差异。这时,学生的注意力全都集中在图上。观察一会后,教师请学生回答。当学生的答案被老师否定后,会激发学生更认真地去观察图。如果学生观察到图中“枯叶”有差异,教师便可请学生进一步指图说明差异之处。然后,将盖住枯叶蝶背面观图的纸揭去,指明这片“枯叶”原来并不是什么叶,而是一只美丽的蝶。此时,教室里往往会哗然,学生急♀迫地想知道原因。教师在这个时候再讲解拟态的概念,恰到好处,学生获得深刻的印象,同时又培养了学生敏锐的观察力。 2.通过演示实验培养学生的观察能力。演示实验是一种加深学生感性认识的直观教学方法,也是培养学生观察能力的有效途径。教师进行演示实验时,学生只有认真观察,才能获得对事物现象的感性认识,为掌握教材打下基础。在演示实验中,为使学生观察准ฅ确,教师应该:
1)演示操作必须规范、准确,实验现象要清楚。
2)演示前要讲清实验装置的名称、构造、性能、原理及注意事项。
3)要指导学生进行观察,指导的方法有边讲边观察,先讲后观察,先观察后讨论、总结等。但无论用哪种方法,都要启发学生在观察过程中积极思维,要透过现象看本质。
在课堂教学中,观察生物模型和实物标本,以及幻灯、录像、教学电影、多媒体计算机等现代教学手段的运用,也都是培养学生观察能力的途径。
通过生物实验培养学生的观察能力
在生物实验中,学生要通过视、听、嗅、触、味,全面观察动植物和人体的形态、结构和生理功能,因此生物实验是培养学生观察能力的主要途径。通过生物实验培养学生的观察能力时,教师要做好以下几方面的工作。 2.要明确观察的内容、步骤,指出观察的重点和难点及解决的方法。在学生开始观察前,教师要通过讲解,学生预习或者印发观察提纲的方法,使学生明确观察的内容、步骤、重点、难点,使学生在观察时目标明确,有条不紊,重点突出,难点易克,以达到预期的效果。下面是“观察蚯蚓”实验的观察提纲。
目的要求:Ⅰ.观察蚯蚓的外部形态。Ⅱ.观察蚯蚓的运动。" Ⅲ.观察蚯蚓对刺激的反应。
材料用具:活蚯蚓、玻璃板、棉球、醋ซ、手电筒
观察内容:
方法步骤
观察记录
分析和讨论
体色
背部色_,腹部色_。
1. 刚毛对蚯蚓
的生活有什么
意义?
2. 蚯蚓的外部
形态有哪些特
点与其生活习
性和环境相适
应?
3. 蚯蚓的体节
与其进化有何
关系?
体形
体呈_形,前端_,后端_。
体节
有
口和肛门
有肉质唇状物翻出的一端
是_,没有的一端是_。
环带
环带位于_端,较其他体节
色_,表面_。
粘液和刚毛
感到体表_和_,刚毛着生
存体节的_部位。
3.要掌握与观察有关的基本技能。对生物现象的观察仅使用感官是不够的,往往要借助于各种观察用具和技能。如,动植物细胞、组织及微生物等一些微小的结构,必须要用显微镜或放大镜才能看见,观察时还要将标本做成装片。若要使观察的结构清晰可辨,则要将标本染色。有些标本需要长期观察,则要制成蜡叶标本或者浸制标本。观察动物的内部结构首先要进行解剖。因此,在进行观察前,一定要使学生掌握各种观察工具的使用和技能运用,这对学生顺利地进行观察及培养观察能力是很重要的。学生在学习时,应该让他们做到:一要懂得用具的用途和性能,二要掌握规范操作,三要爱护各种ช观察工具。
4.要加强指导学生学会观察的方法。古人说:“授之以鱼,仅供一餐之需,授之以渔,可解一生之求。”培养学生观察能力的关键是在观察活动中,教会学生掌握正确的观察方法。这就是:
1)要按一定的顺序观察。观察的顺序要按所观察的对象来决定。一般是:先整体,后分部;先外形,后内部;先前面,再后面;先上面,后下面。
2)要抓住观察对象的特征,有重点地进行观察。每种观察对象都具有许多特征,如果样样都去观察,就可能被弄得眼花缭乱,一无所获。观察时要随时指导学生抓住观察对象的主要特征进行观察。这样才能重点突出,效果显著。例如:观察鲫鱼的外部形态,重点应该观察其与水生生活相适应的一些特征:体形、体色、侧线及鳍等。此外,在重点观察时还要提醒学生观察要细致,以培养学生良好的观察习惯。
3)要勤于思维。观察是一种具有思维活动的高级形式的知觉活动。因此,教师一定要指导学生不仅用感官和工具去“观”,更要用脑去“察”,要将观到的现象进行分析、比较、判通过思维得到正确的结果,要使“直观性观察”升华为“逻辑性观察”。就是说,要指导学生在观察中不只停留在“看到什么”、“是什么”等验证教材内容的水平上,而要多问几个“为什么”,使观察具有探索性。为此,教师应有意识地引导学生:要用生态观点去观察生物的生活习性、外部形态及行为;要用结构与生理相适应的观点去观察生物的结构和生理活动;要用进化的观点去观察生物各类群的特征;要在个体—细胞—分子的水平上去观察生物个体;要在种群—群落—生态系统的水平上观察生物界。
4)观察要有记录。教师要教会学生对观察现象和结果做认真的记录,并要对这些现象和结果,对观察的成败原因进行分析。这对培养学生的良好观察习惯和科学态度是十分必要的。
通过课外活动和野外观察,培养学生的观察能力。经常利用课余时间和假日组织学生开展课外活动和进行野外观察。学生在课外活动和野外观察中,通过采集、制作动植物标本、栽培植物、饲养动物、进行杂交实验、组织培养、生态调查等,可以观察到大量的感性材料,这不仅大大地扩大了学生的知识视野,同时还培养了观察兴趣、观察能力和科学的工作方法。特别是野外观察还能陶冶学生的情操,使他们热爱大自然,增强他们保护自然的意识。因此,课外活动和野外考察是培养学生观察能力的又一条重要途径。
四、几个要注意的问题
无论通过什么途径和方法培养学生的观察能力,都要注意以下三点。
首先,观察要有明确的目的。观察是一种具有很强目的性的活动。它要求人们能从纷乱的事物中,迅速、正确地分辨出所要观察的对象。观察活动的这种特点告诉了我们:观察目的明确,被观察的对象就完整、清晰;观察目的不明确,被观察的对象就模糊不清,一无所得。在教学中,教师往往看到这种情况,即学生都喜欢观察生物,但观®察时往往单凭兴趣出发,只愿意观察他们喜欢观察的对象,而将观察目的弃置一边。因此,教师要时刻提醒、指导他们按观察目的进行观察。
其次,观察要有科学态度。实事求是是进行正确观察所必需的重要科学素质。教师在培养学生的观察能力时,要重视对学生进行实事求是的科学态度的培养。教师应要求学生在做观察记录、绘制生物图以及对生物对象描述时,一定要符合观察到的真实情况。
最后,观察要有兴趣。兴趣是观察的挚友,是培养学生观察能力的先决条件之一。教师可以通过给学生介绍有趣的生命现象,开展课外活动,进行野外考察,参观动物园、植物园、博物馆,激发学生观察的兴趣。学生往往有一种成就感,这种成就感也表现在生物观察中。当观察成功时,他们就兴趣盎然;反之,则兴味索然。在观察中,教师要努力创造条件使学生的观察获得成功,以增进他们的观察兴趣。例如:“观察植物细胞有丝分裂”的实验中,学生往往因观察不到植物细胞有丝分裂的各个时期,而失去观察的兴趣。我们分析了学生实验失败的诸多原因后,在进行实验时,采用了以下的方法。第一,选用当年培养的分裂旺盛的新鲜材料做实验。第二,装片制作过程中,严格掌握材料解离、染色、漂洗的时间、解离液和染料的浓度及压片的技术。第三,观察是学生感到最难的环节。因为学生只从教材插图上看到过细胞周期各时期的模式图解,而这些图解与用显微镜观察到的标本物象相差较大,因此,学生不会辨认。针对这种情况,我们先将植物细胞有丝分裂各时期的显微图片印发给学生,让他们与教材上的插图对照识别。然后再让他们观察洋葱根尖永久切片,加深印象。在此基础上,学生观察自己制作的装片,就能容易识别出有丝分裂各时期的细胞了。
另外,传统的观察实验往往是验证性的,学生只是按规定的步骤进行预期的观察。在观察活动中,涉及“学生主体”的内容不多,对求知欲强的学生来讲,观察兴趣会受到一定的影响。如果教师将学生作为主体,用探索式的方法,设疑引导观察,让学生在解疑中获得成功,这会使学生的观察兴趣大增。