试错法在初中生物实验教学中的运用探索
初中生物是一门基础课程,它的作用是其他学科所无法比拟的。生物本身就是一门实验科学,初中生物的实验教学可以让学生更好地掌握生物知识。研究实验和实验教学,进而理解实验的教育价值、丰富实验教学的能力准备、改进优化实验降低难度,提高实验开设率,这是实验改变课堂教与学的前提。试错法教学,符合课程改革理念,也符合学生的认知规律。本文就此探讨了试错法在初中生物实验教学中的运用策略。
初中生物课程标准指出:“生物学是一门实验科学,观察和实验是学习生物科学的基本方法”,可见生物教学中的许多原理、结论均需通过实验进行论证。就当前的生物实验教学而言,尤其是初中生物实验教学,新教材中的课堂实验较多,学生在进行实验的过程中,难免出现错误,使得教学效果并非十分理想。然而错误是自然存在于学习中的现象,教师若能对其进行充分利用,便可将其变为独特的教学资源,提升教学效果。试错法就是基于错误诞生的一种教学方法,即试验排除法,指通过排除错误项获得正确项。基于以上,在初中生物实验教学中,教师可鼓励学生进行尝试、摸索,允许其犯错甚至失败,教会其在错误、失败中寻找并分
析原因,以达成实验目的,提高教学效果。
1 试错法理念简析
试错法是一种著名的教学理论,由美国心理学家桑代克提出,该学者认为,个体的学习是一种渐进的、反复尝试错误的过程,而在这一过程中,无关的错误反应会逐渐减少,最终促使刺激情境同正确反应之间形成联结。试错法又称猜测-反驳法,该法分为两大步骤,即猜测、反驳。猜测属于试错法的第一步,没有猜测,就没有发现错误这一说,也就不会有反驳、更正。从某种程度上看,猜测就是怀疑,但这种怀疑不是为了怀疑而怀疑,而是为了发现、更正问题。反驳则属于试错法的第二步,没有反驳,猜测便是一厢情愿,且可能是错误重重的猜想。反驳是在初步结论中寻找、发现、检验及排除错误的思维过程,而试错法的目的和本质就是排除错误。在学习中,只有排除错误,才能从错误中走出来,进而提高学生的认知。由上可知,学生的学习是一种试错的过程,试错法则是一种促使学生在体验错误中提升自我学习能力的教学方法。
2 试错法在初中生物实验教学中的运用 2.1 引导猜测
在前文所提试错法理念基础上,初中生物教师可于实际教学中对该教学方法进行合理运用。“引导猜测”是试错法教学中的首要环节,在这一环节中,教师应当构建一个平等、自由的课堂氛围,为“引导猜测”奠定良好基础。另外,在实际生物实验教学中,教师要始终扮演指引者角色,而非仲
陆 丽
裁者,引导学生猜测时,要给予其足够的时间和空间,令其自由发挥。
举例而言,教授“绿色植物的光合作用及呼吸作用”(《初中生物》七年级上册 第六章 苏教版)相关内容时,教师可结合试错法设计教学。教师可通过提出问题导入光合作用知识:“光合作用能不能产生氧气?”,待学生回答“可以”后,教师进一步提出问题:“光合作用是否真的能够产生氧气?它是如何产生氧气的?”教师不予过多指导,为学生留下足够的猜测空间;上述问题可引导学生对光合作用产生氧气的过程及结果进行猜测。在此基础上,教师再抛出最后一个问题:“如何对光合作用产生了氧气进行证明?”,学生会回答:“将植物光合作用产生的气体收集起来,如果这些气体能够促使携带火星的木条再度燃烧,就说明这些光合作用产生的气体为氧气”。通过上述三个问题,教师可直接引出学习主题,了解学生对光合作用是否能够产生氧气这一产物以及氧气检验方法的掌握程度,同时引导学生猜测光合作用产物氧气的产生过程。此外,最后一个问题体现了学生在生物学知识上的不足,可为实验环节埋下错误伏笔:氧气只有在高于一定浓度的情况下,才能促使携带火星的木条再度燃烧。
实际上,试错法教学的重点在于培养学生的猜想、质疑精神以及自我修正能力,并非单纯通过否定错误的联结或强化正确的联结让学生掌握更多知识。在试错法教学模式“猜测”环节中,教师通过引导学生猜测,能够有效培养其猜想精神,使其敢于对实验教学提出质疑,为后来的发现错误、更正错误、内化知识奠定基础,提高实验教学效率。
2.2 尝试错误
试错法的核心过程便是尝试——错误——再尝试,在此基础上不断进行反驳,从而实现错误——更正——完善,并以此循环始终。因此,基于上述实验猜想,教师可让学生抓住“绿色植物的光合作用及呼吸作用”这一章节相关实验操作的核心环节,即收集光合作用产生的气体,同时利用氧气助燃性开展检验。
在尝试错误这一环节,教师可将学生分为多个小组,令其通过查阅资料、小组讨论,设计出相关实验方案。例如,方案一,具体实验操作:利用玻璃钟罩将一盆绿植罩起来,并暴露于阳光下,再将一直燃烧着的蜡烛放入其中,观察蜡烛在玻璃钟罩中的燃烧情况;猜测上述实验中的现象为“蜡烛会一直燃烧”。方案二,具体实验操作:选择一盆绿植,采用塑料袋将其完全套住,收集这盆绿植在光合作用下产生的气体,最后利用携带小火星的木条进行检验;猜测上述实验中的现象为“带火星的木条会再度燃烧起来”。学生提出实验方案后,教师可将各个小组的实验方案交替传阅,指导学生针对其他小组实验方案上的不足、漏洞或错误进行分析
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和论证。
在尝试错误这一环节,教师通过指导学生设计实验方案,能够促使学生在实验设计对知识要求较高、个人认知不足的情况下,提出包含一定错误的实验方案,此即试错法教学中的发现错误,这有利于培养学生在错误中发现问题的能力。而除此之外,小组分析、论证环节的设计则可促使学生正确、牢固地掌握生物实验相关知识,从理性上看待和分析问题,从错误中出发进行思考,最终有效激发学生学习生物的兴趣,提高课堂教学效率。
2.3 反驳错误
在“绿色植物的光合作用及呼吸作用”这一章节的实验教学中,教师通过设计“引导猜想”、“尝试错误”环节,可较为深入地运用和探索试错法教学模式。但“反驳”环节亦是试错法的重点,没有反驳就没有更正。教师应当在教学中合理设计“反驳错误”环节,以进一步暴露学生对生物实验认知的误区,教会其在多次错误尝试中更正知识、完善知识,将知识内化为自己的学习成果,最终提高教学效果及质量。
在“反驳错误”这一环节,教师可让学生将其他小组实验方案中存在不足具体化,例如,方案一存在下列问题:(1)该实验方案包含玻璃钟罩,对实验器材有较高的要求,因而欠缺一定的可操作性;(2)该实验方案缺少对照组;(3)该实验方案难以确保其他气体不造成干扰。方案二则存在下列问题:(1)蒸腾作用所产生的水蒸汽会对实验结果产生一定
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兴趣是最好的老师,这是一项经久不衰的教学理念。对于一名初中计算机教室而言,首先需要激发学生对计算机的学习兴趣,把握学生的学习动机,让其积极参与到对未知知识的探索当中,提升学生的求知欲望。相对于其他学科而言,计算机属于一门综合性比较强的学科,其中包含有声音、图片、动画、文字、视频等知识,因此需要运用更加直观、系统性的教学模式来完成教学,利用生动的教学方式来激发学生的学习热情。比如在教学如何创建网站时,教师可以在班级微信群当中发布自己制作的网页,让学生充分了解教材内容,并且灵活应用视频和图片的方式来对教学内容进行发布,进一步激发学生的学习兴趣,让其养成预习知识的习惯,奠定课堂教学的基础。
2.5 利用信息技术提升课堂的教学效率
计算机属于一门操作性和知识性都比较强的学科,课程时间仅仅只有四十分钟,而要想利用短暂的课堂时间向学生讲解知识困难性比较大。因而,在具体的教学过程当中,需要有意识的对教学模式进行改变,并且将大量的课程内容浓缩成微视频的方式,让学生在课堂时间和课余时间都可以进行学习。其一,学生对于微视频这种新型教学方式的兴趣比较高。其二,微视频的时间比较短,学生能够更好的集中自己的注意力。其三,微视频这种教学方式的灵活性比较强, 164
知识文库 2021.01(下) 以排除空气对手机光合作用所产生的气体的干扰;(3)呼吸作用会对本实验结果产生一定干扰。基于以上,教师教师需组织学生对实验设计中存在的问题进行总结,并指导学生进行实验,多次尝试、多次反驳,使其在尝试和反驳中学会更正知识,针对问题找出答案,提升自我学习能力。通过上述环节,学生能够对多个实验方案进行尝试、思考,并从错误中得到有效信息:①在设计实验过程中,需要考虑所选用的实验器材及操作方法的可行性;②实验方案存在不唯一、不确定性,只要有效性、可行性高,都可对其进行尝试;③在生物实验中,可以借助水生植物进行实验,同时采用排水法收集所需气体,以确保所收集的气体不受干扰,保持准确性。
在反驳错误、更正错误的过程中,通过评价和解决实验方案的不足,学生的生物实验认知高度能够有所提高,同时自我内化知识,从试错中体验到试错成功的喜悦,进而提升自我学习能力,增强学习自信心。
言而总之,实验教学在培养学生学习兴趣、提高学生动手积极性及创造能力等方面具有重要推进作用,是初中生物教学重要组成部分。教师在初中生物实验教学中运用试错法,可有效激发学生学习生物的兴趣,提高其课堂参与积极性,同时充分释放个人思维,在错误中发现和解决问题,培养事物观察力及自主探究能力,最终提高课堂教学的教学效果及质量,达成生物实验教学目的。
(作者单位:江苏省如皋市港城实验学校(初中部))
.com.cn. All Rights Reserved.干扰,导致结果不准确;(2)塑料袋套住绿植的实验装置难
不会受到时间和空间的限制,在课前、课中、课后都能通过观看视频的方式进行学习,对课堂教学效率也有着比较大的提升。比如在美化网页这一知识点进行教学时,教师可以将制作好的微视频在微信群当中进行发布,让学生在家里就可以观看网页的美化方式,并且加以训练,掌握美化网页的相关知识。
2.6 利用信息技术突破教学难点
在过往的计算机教学过程中,教师往往会花费大量的时间和经历在教学难点的讲解上,但是仍然有部分学生无法透彻的理解相关知识,自身也无法深切感悟。其一是学生的注意力无法集中,其二是教师的授课方式极为枯燥,无法取得较好的教学效果。而要想突破这一难点,就必须利用信息技术通过视频、图片结合的方式来向学生进行教学,并且让学生通过实践的方式来检验其教学质量,构建一套完善的教学模式。
3 结语
随着我国信息技术的发展,信息化教育也逐渐渗透到了我国的基础教育当中,而在信息化时代背景下,初中计算机基础知识也融入了信息化的特点,这种教学模式也受到了广大教师和学生的重视。而基于这一背景,教学时需要调动学生的学习积极性,时刻了解学生的学习动态。
(作者单位:甘肃省庆阳市环县思源实验学校)
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