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在生物探究活动中,所需的科学方法主要有:观察、调查、实验、测定、数据处理、模型、假说以及分类比较、综合、概括、归纳、演绎等逻辑方法。科学方法的训练要与具体的生物探究活动内容相结合,不同的探究活动可以培养和运用不同的科学方法。下面我就谈一谈,怎样在生物探究活动中培养学生的科学方法:。
一、观察方法的培养
1. 制定一个观察计划
要想得到理想的观察结果,计划和准备工作是必不可少的。我们所要观察的现象常常是不可重复的,如果不做好计划和准备工作,就无法收集到有价值的探究资料。观察计划通常包括观察的目的、对象、时间记录方式等等。另外,观察还要分清主次,分清主次就是要根据实验的目的、要求、内容分清实验的主要现象和次要现象,这样,观察才不至于忽略了主要的本质的东西。通过观察,有助于学生在探究活动中获得完整的感性认识,有助于找出事物的内在联系和本质特征。
2. 实施观察计划并及时做好记录
有些现象出现的时间较短,而有些现象延续的时间会很长,比如植物的生长过程。实施观察计划要持之以恒,记录观察结果要实事求是。生活当中有许多东西看似平常,但观察的时间长了,记录的资料多了,就会呈现出一定的规律性,到那时候我们就会惊讶的发现,进行探究活动并不是一件神秘的事情。
观察过程我们可能会用到一些测量工具,以测量观察对象的长度、重量、体积、浓度、酸碱度等等,还会用到一些记录工具,以记录拍摄下观察的对象。有时我们所要观察的对象非常精细或非常遥远,我们的感官不能够用了,这时就要使用比较高级的仪器,能否进行这样的探究,要视我们身边的探究条件而定。
3.对观察结果及时进行整理
我们观察后得到的现象、数据都是非常珍贵的资料,但时间一久,这些资料反映和说明的问题常常会被我们忘记。因此,如果学生觉得有所收获,就要用观察日记或数据分析等等方式,及时的加以整理,为最终完成我们的探究活动打好基础。
二、调查法的培养
调查法就是采用问卷、访谈、测量等方法收集相关资料,发现事实,解决问题。
为了得到相关信息,完成探究活动,学生可以进行多个项目的综合调查,也可以进行单一的专题调查;可以对相关探究对象进行全面调查,也可以选择其中的一部分进行抽样调查;可以用现场考查、个别访问、开座谈会等方式进行实地调查,也可以用电话、网络、邮件等工具进行调查。但是,不论采用哪一种调查方式,都要把调查的过程与结果清楚的记录下来,不能只提供调查结论,不提供调查过程。
用调查法进行探究活动,首先要做好调查的准备工作。比如,与小组同学一起,讨论并列出访问提纲,设计好调查表和问卷,做好调查分工,安排好调查时间等等。
三、探究技能的培养
1.教师讲解示范
在讲解示范和演示操作中,教师要一丝不苟地讲清所用仪器的性质和作用、操作的规程和原理、装配和使用的要领等,并严格按操作规程示范。概括要领,语言要简明扼要,同时又要生动而又不失科学性,以便于学生掌握和记忆。例如,有些探究活动需要用到试管,概括手持试管的操作要领为“三指握,二指拳,握住试管的上沿”。在示范后,要求一个学生上台操作,让其他学生找其错误。
2.学生模仿练习
掌握生物探究的基本技能是探究活动成功的基础,而此项技能的形成主要靠练习。一般来说,训练的次数越多,效果越好,但是要达到更好的效果,则需要把单项练习、综合练习和精细化的操作,合理的结合起来,采用不同的结构与方式,让学生进行模仿练习。在学生的练习中,教师要注意观察学生的操作,发现不正确的、不规范的,应及时予以纠正,以防止形成错误操作习惯。
3.加强学生的独立操作
学生的生物探究活动是培养学生探究活动技能与方法的好机会。在学生探究活动的过程中,教师不仅应该检查学生的预习情况,必要时予以示范,而且还要指导学生严格遵守探究规程、程序,独立进行操作。如发现违反规程的行为,应予以及时纠正,并讲解理由,要求学生重做。独立操作后,教师还要指导学生整理探究活动记录,并进行小结,写好报告。
四、数据处理、假设以及综合、归纳等科学方法的培养
“提出问题——设计方案——观察实验——比较分析——得出结论”是培养学生科学方法的好途径。
1.提出问题
教师要根据探究活动的实际,提出要解决的主要问题。目的是激发学生的探究激情,明确思维的方向。因此,教师提出的问题要明确而又具体,要有一定的深度和广度,要让学生经过动脑、动手之后能够解决。例如,探究环境因素对光合速率的影响时,由于此时学生已经具有一定的生活常识,所以可以向学生直接提问:“哪些环境因素会影响到植物的光合速率呢?说明理由。”
2.设计方案
这一过程主要是在提出问题的基础上,引导学生运用已有的知识和技能,通过假设来设计探究活动。因此,首先要明确实验的目的和原理,提出合理的探究方法,然后再设计具体的操作步骤,选择探究的仪器与用品,确定具体的探究步骤。
3.实验
实验是学生按自己设计的方案进行操作,观察和记录现象的过程。在实验的过程中一定要认真操作,仔细观察,及时记录,准确而全面的记录是分析的基础,是得出正确结论的前提。
4.分析、比较、得出结论
实验和观察只是为解决问题提供了感性材料,更重要的是在对探究活动出现的现象进行分析、比较,进行全面思维,得出结论。要根据实验得到的各种事实、现象和数据,论证假设的真伪,并形成探究报告或总结。
尽管,科学方法的培养不是一朝一夕就能完成的,也不是一两个探究活动就能解决的。但是它要求我们教师除了在课堂上应该注意,要以学生为主体,充分发挥教师的主导作用外,还要在生物探究活动中多多培养,这是因为,生物探究活动是培养和运用科学方法的一条重要途径。
一、观察方法的培养
1. 制定一个观察计划
要想得到理想的观察结果,计划和准备工作是必不可少的。我们所要观察的现象常常是不可重复的,如果不做好计划和准备工作,就无法收集到有价值的探究资料。观察计划通常包括观察的目的、对象、时间记录方式等等。另外,观察还要分清主次,分清主次就是要根据实验的目的、要求、内容分清实验的主要现象和次要现象,这样,观察才不至于忽略了主要的本质的东西。通过观察,有助于学生在探究活动中获得完整的感性认识,有助于找出事物的内在联系和本质特征。
2. 实施观察计划并及时做好记录
有些现象出现的时间较短,而有些现象延续的时间会很长,比如植物的生长过程。实施观察计划要持之以恒,记录观察结果要实事求是。生活当中有许多东西看似平常,但观察的时间长了,记录的资料多了,就会呈现出一定的规律性,到那时候我们就会惊讶的发现,进行探究活动并不是一件神秘的事情。
观察过程我们可能会用到一些测量工具,以测量观察对象的长度、重量、体积、浓度、酸碱度等等,还会用到一些记录工具,以记录拍摄下观察的对象。有时我们所要观察的对象非常精细或非常遥远,我们的感官不能够用了,这时就要使用比较高级的仪器,能否进行这样的探究,要视我们身边的探究条件而定。
3.对观察结果及时进行整理
我们观察后得到的现象、数据都是非常珍贵的资料,但时间一久,这些资料反映和说明的问题常常会被我们忘记。因此,如果学生觉得有所收获,就要用观察日记或数据分析等等方式,及时的加以整理,为最终完成我们的探究活动打好基础。
二、调查法的培养
调查法就是采用问卷、访谈、测量等方法收集相关资料,发现事实,解决问题。
为了得到相关信息,完成探究活动,学生可以进行多个项目的综合调查,也可以进行单一的专题调查;可以对相关探究对象进行全面调查,也可以选择其中的一部分进行抽样调查;可以用现场考查、个别访问、开座谈会等方式进行实地调查,也可以用电话、网络、邮件等工具进行调查。但是,不论采用哪一种调查方式,都要把调查的过程与结果清楚的记录下来,不能只提供调查结论,不提供调查过程。
用调查法进行探究活动,首先要做好调查的准备工作。比如,与小组同学一起,讨论并列出访问提纲,设计好调查表和问卷,做好调查分工,安排好调查时间等等。
三、探究技能的培养
1.教师讲解示范
在讲解示范和演示操作中,教师要一丝不苟地讲清所用仪器的性质和作用、操作的规程和原理、装配和使用的要领等,并严格按操作规程示范。概括要领,语言要简明扼要,同时又要生动而又不失科学性,以便于学生掌握和记忆。例如,有些探究活动需要用到试管,概括手持试管的操作要领为“三指握,二指拳,握住试管的上沿”。在示范后,要求一个学生上台操作,让其他学生找其错误。
2.学生模仿练习
掌握生物探究的基本技能是探究活动成功的基础,而此项技能的形成主要靠练习。一般来说,训练的次数越多,效果越好,但是要达到更好的效果,则需要把单项练习、综合练习和精细化的操作,合理的结合起来,采用不同的结构与方式,让学生进行模仿练习。在学生的练习中,教师要注意观察学生的操作,发现不正确的、不规范的,应及时予以纠正,以防止形成错误操作习惯。
3.加强学生的独立操作
学生的生物探究活动是培养学生探究活动技能与方法的好机会。在学生探究活动的过程中,教师不仅应该检查学生的预习情况,必要时予以示范,而且还要指导学生严格遵守探究规程、程序,独立进行操作。如发现违反规程的行为,应予以及时纠正,并讲解理由,要求学生重做。独立操作后,教师还要指导学生整理探究活动记录,并进行小结,写好报告。
四、数据处理、假设以及综合、归纳等科学方法的培养
“提出问题——设计方案——观察实验——比较分析——得出结论”是培养学生科学方法的好途径。
1.提出问题
教师要根据探究活动的实际,提出要解决的主要问题。目的是激发学生的探究激情,明确思维的方向。因此,教师提出的问题要明确而又具体,要有一定的深度和广度,要让学生经过动脑、动手之后能够解决。例如,探究环境因素对光合速率的影响时,由于此时学生已经具有一定的生活常识,所以可以向学生直接提问:“哪些环境因素会影响到植物的光合速率呢?说明理由。”
2.设计方案
这一过程主要是在提出问题的基础上,引导学生运用已有的知识和技能,通过假设来设计探究活动。因此,首先要明确实验的目的和原理,提出合理的探究方法,然后再设计具体的操作步骤,选择探究的仪器与用品,确定具体的探究步骤。
3.实验
实验是学生按自己设计的方案进行操作,观察和记录现象的过程。在实验的过程中一定要认真操作,仔细观察,及时记录,准确而全面的记录是分析的基础,是得出正确结论的前提。
4.分析、比较、得出结论
实验和观察只是为解决问题提供了感性材料,更重要的是在对探究活动出现的现象进行分析、比较,进行全面思维,得出结论。要根据实验得到的各种事实、现象和数据,论证假设的真伪,并形成探究报告或总结。
尽管,科学方法的培养不是一朝一夕就能完成的,也不是一两个探究活动就能解决的。但是它要求我们教师除了在课堂上应该注意,要以学生为主体,充分发挥教师的主导作用外,还要在生物探究活动中多多培养,这是因为,生物探究活动是培养和运用科学方法的一条重要途径。