浅谈如何在生物实验中巧用观察进行探究
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摘 要：在生物学教学中，倡导探究性学习，结合教材中的观察实验，引导学生主动参与、积极思考，培养学生收集和处理科学信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力。
关键词：观察；学习兴趣；能力培养；生活经验
在初中生物学教学中，生物学课程的目标、内容和评价都旨在提高每个学生的生物科学素养。而生物科学不仅是众多事实和理论的汇总，也是一个不断探究的过程。科学探究是科学课程中重要的学习内容和有效的教学方式。
探究性学习是我们生物课程内容的重中之重，而科学探究的一条重要途径就是通过观察来获得事实和证据。在初中教材中，观察所占比重较大，一方面，培养学生收集鉴别资料信息的能力；另一方面，通过观察可以解决探究实验中的一些问题。
一、何谓观察
观察是指有目的、有计划、有思维活动的知觉活动。人们的各种探究活动都是从观察入手的。达尔文说：“我没有突出的理解力，也没有过人的机智，只是在觉察那些稍纵即逝的事物并对其进行精细观察的能力上，我可能在中人之上。”俄国著名生理学家巴甫洛夫教育年轻人要“观察、观察、再观察。”英国细菌学家弗莱明，在发明了青霉素之后说：“我唯一的功劳就是没有忽视观察。”人的观察能力既不是生来就有的，也不是自然而然形成的，而是需要经过有意识、有计划的培养才能形成的。观察力是人类重要的认知能力。它既是认知活动的源泉，又是认识事物、掌握知识的重要途径。现代心理科学的研究表明，在人脑所获得的信息中，80%～90%是通过视觉获取的。所以，观察是人获得知识的主要途径。
二、观察的重要性
自然科学是实验科学，观察是科学研究的一种重要方法。在中学生物教学中，观察的重要性也是不容忽视的，主要表现在如下几个方面。
1.观察是中学生获得感性材料的基本途径
生物会有许多小例子，上课之前让学生先在家自己操作、观察、记录这些小变化，从而获得丰富的感性材料，这是学习科学的出发点和开端，也是进行思维加工的重要条件。从信息加工的角度看，通过观察可以使学生接受信息，有了大量的信息才能进一步加工。
2.观察有利于激发学生的学习兴趣
生物是一门很有趣的学科，例如基因工程，让学生多元观察、提高学习兴趣。兴趣是认识需要的情绪表现，它在学生学习科学的过程中起着推动作用，能提高学生学习的自觉性、积极性和主动性。学生所观察的现象，往往形象生动、真实直观、引人入胜，使学生感到新奇，从而想探究其中的奥秘，有效地激发学生学习科学的兴趣。
3.观察是培养学生科学能力的有效途径
在课本知识中还会有隐藏性知识，通过教师的引导加以观察形成一种能力就能举一反三，真正理解。中学生的科学能力包括观察能力、实验能力、思维能力三种基本能力，还包括分析问题、解决问题的能力、学习能力以及创造能力。观察是实验的一个主要环节，有利于实验能力的培养。
三、如何在实验中深入观察
学生在观察实验时，有时会出现毫无目的、漫不经心地观察情况，他们常常只是注意那些感觉新奇或有强烈刺激的现象，而放过了实验目的所要求观察的主要内容，因此在观察中，有效地教会学生观察的方法，对提高学生的学习能力很有帮助。在学生的观察过程中，老师恰当而适时的指导很有必要。因此，培养学生良好的观察习惯，无疑是学好生物的一个秘诀。那么，如何在生物实验教学中培养学生良好的观察能力呢？
1.通过学生的生活经验巩固观察的现象
例：观察家蚕的生殖和发育这个实验中，实验的目的是要说出家蚕的生殖和发育过程。书上通过一幅家蚕发育循环图展示家蚕生殖和发育的过程。课前布置学生饲养家蚕，观察它的每个发育时期并作好记录。家蚕的发育主要经历受精卵、幼虫、蛹和成虫四个时期。可当问起家蚕的发育经历有哪几个时期时，学生往往会根据自己的生活经验直接从幼虫期开始回答。老师在设计这个问题时不妨将这个答案预设进去，可将家蚕发育的四个时期分别用四幅图表示，打乱请学生排序。这样的预设就可以为教师教学的生成留有空间，纠正了学生一些似是而非的观点，激发了学生的兴趣。很多学生因为这一问题，还会重新去寻找家蚕的受精卵，观察受精卵孵化成幼虫的过程。
2.通过问题层层推进重新拟定观察的顺序
例：观察脊椎动物运动系统这个实验中，实验的目的是要学生说出脊椎动物如何通过骨、骨骼肌和关节的协作完成运动。而在这个观察实验中，我们可以通过观察、观察、再观察引导学生说出结构与运动的关系。首先通过第一步，观察猪的骨骼示意图的结构，特别注意观察猪的前肢骨和后肢骨的组成，猪关节结构的组成，引导学生探究这些结构是怎样协调的；进一步观察人的屈肘运动和伸肘运动，带着问题探究，是骨牵拉骨骼肌运动还是骨骼肌牵拉骨运动呢？这时，可以通过实验证实，牵拉骨骼肌能带动骨的运动；再进一步观察，骨骼肌是如何附着在骨上的呢？解决了骨骼肌至少附着在两块骨上，通过收缩和舒张牵拉附着的骨，以可动的骨连接为枢纽产生运动。总结出在整个运动过程中，肌肉起动力的作用，骨起杠杆的作用，关节起枢纽的作用。通过这样层层递进的观察与探究，学生对运动系统中器官的协调性和合理性会有更全面的认识。这样既可以引导学生的观察方向，又可以调动学生的思维，使他们更加热爱生物观察。
3.通过构建宏观与微观的联系深入观察的本质
比如，观察肾的结构这个实验中，本实验的目的是能说出肾的结构和功能。关于肾的结构，书上的描述主要从两个方面入手，一是从宏观的角度，肾包括肾皮质、肾髓质、肾盂，二是从微观角度，肾单位的结构包括肾小球、肾小囊和肾小管。在学习宏观结构时，很多学生都会提出为什么肾皮质比肾髓质颜色还要深呢？那么，如何用观察的方法来解决这个问题呢？书上只用了一句话描述的宏观和微观的关系，每个肾大约包含100万个肾单位。但是学生在学习过程中，很难将两者联系起来。而书上分别用两幅图展示了肾的宏观结构和微观结构，我们不妨通过课件将两幅图合二为一。肾小球、肾小囊大多集中在肾皮质，肾小管大多集中在肾髓质的部位。这样既能使学生理解为什么肾皮质比肾髓质颜色要深，又能使得两者不再是孤立的个体，帮助它们建立起宏观和微观的联系。
4.通过重新处理信息获得明确的观察结论
比如，观察洋葱根尖细胞分裂的基本过程这个实验中，实验的目的是要学生说出细胞分裂的基本过程。在实验中，要求学生用显微镜观察洋葱根尖细胞分裂的玻片标本。通过观察，要求找出细胞分裂的区域，观察分裂过程中染色体的大致变化，并且能够描述细胞分裂的过程。细胞分裂的过程，一般分为前期、中期和后期。而这些时期同时出现在细胞分裂的一个图上，对于学生的认知来说，容易互相干扰。在观察中，引导学生不妨将一幅图变为四幅图，分别展示细胞分裂的各个时期，再引导学生进行排序，学生可以通过已有的知识根据染色体的变化作出自己的假设。用学生自主探究排序的形式来分析细胞分裂的过程，最后描述细胞的分裂过程是怎样的就是水到渠成的事情。让学生通过自己的观察、思考、讨论，感悟到科学知识和客观规律，同时，鼓励学生大胆猜想、推测，培养学生的发散思维能力。
综上所述，在生物教学过程中，观察实验是非常重要的教学手段，通过不断的有指导的观察活动，就可以逐步培养学生的观察能力，从而为思维能力、记忆力等其他方面能力的培养奠定基础，养成理性思维的习惯，形成积极的科学态度，发展终身学习的能力，真正做到提高学生的生物科学素养。
参考文献：
王艳明.初中生物实验教学中如何培养学生的观察能力[J].新课程：中学，2013（02）.