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論生物教學中學生觀察能力的培養
一、前言 當今，科學技術的飛速發展，信息高速公路的開通，使人類社會進入了一個社會信息化變革的時代。在這個時代中，知識“新陳代謝”的速度越來越快，新的知識在較短的時間內就會代替舊知識而成為新的理論基礎。以科學家統計的生物文獻更新的時間為例，生物醫學是30年，生理學是72年，植物學是100年。隨著知識更新速度的加快，人們普遍認識到：必須及時地不斷地提高自己掌握和運用知識的能力，才能適應社會的發展。當代的中學生是跨世紀的一代，他們肩負著承上啟下的重任。面對著信息時代的挑戰，他們需要具有更強的接收信息和處理信息的能力。這就要求我們的教育要從應試教育轉化為素質教育，從信息灌輸式轉變為信息處理能力式，要把培養學生的能力作為教育的中心問題。? 觀察能力是學生學習生物知識需要具備的重要能力之一。人們常把觀察稱為智力的門戶。觀察是發展學生記憶能力、想像能力和思維能力的基礎。學生觀察能力的強弱對學生其他智力的開發是十分重要的。因此，教師在教學中，應當把培養學生的觀察能力作為重要的教學任務之一。 二、什么是觀察能力 觀察能力是指運用感官進行有目的，有計劃，持久的知覺活動。它是學生認識自然，獲取信息必不可少的一種智能活動。觀察在生命科學研究上具有重大作用，許多生命現象和生命活動的規律是由生物學家通過觀察發現的。荷蘭德爾夫特市的列文虎克(Antony von Leeuwenhoek)用顯微鏡觀察一滴池塘水，發現了微生物世界；英國皇家學會的實驗管理員胡克(Robert Hooke)受列文虎克的影響，在顯微鏡下觀察軟木切片，發現了細胞；奧地利生物學家孟德爾，通過觀察雜交豌豆后代的性狀，發現了遺傳規律，創立了遺傳學。在對生命現象觀察的過程中，生物學家們積累了大量感性材料，經大腦思維加工形成了理論學說。達爾文在五年環球考察中，積累了豐富的動植物及大自然的觀察資料，經過研究提出了自然選擇進化論，寫下了《物種起源》這部巨著。達爾文在“對我的智力的評估”一文中有這樣一段話：“我具有比一般人更高的本領，能夠看到那些容易被人忽略的事物，并且對它們做細致的觀察。我在觀察和收集事實方面，勤奮努力，真是無以復加�！鼻趭^努力的觀察，這就是達爾文獲得成功的原因之一。? 生物學是一門實驗科學，觀察是進行生物學研究的基本方法之一。為了更好地培養學生的觀察能力，我們必須要知道什么是良好的觀察能力。這就是：? 1.能充分有效地使用視、聽、嗅、味、觸各種感官，并通過這些感官進行思維。 2.觀察具有客觀性和全面性。 3.能做定性和定量的觀察。如，種子成分的定性觀察、骨的成分比例、視野內表皮氣孔數目的定量觀察。 4.能做動態的觀察。例如，觀察蛙的個體發育過程、動物的活動行為等。 5.能選擇適當的觀察對象。 6.能發現觀察對象間差異。? 教師應在生物教學中按上述各項，努力通過各種方法和途徑培養學生具有正確敏銳的觀察能力。?? 三、培養學生觀察能力的途徑和方法? 學生的觀察能力只有在觀察實踐中才能形成和發展。生物教學的各種活動都離不開觀察，它們都是培養學生觀察能力的途徑。作者在多年的生物教學實踐中，根據具體的教學內容以及學生情況，靈活運用以下的方法和途徑培養學生的觀察能力，并獲得了較好的教學效果。? (一)充分利用課堂教學培養學生的觀察能力? 1.利用教材中的插圖和掛圖，培養學生的觀察能力掛圖是生物教學中常用的一種直觀教具，它和教材中的插圖都是根據教材的主要內容或者難點而繪制的，具有緊密配合教材、生動、形象、可視性強的特點。使用掛圖和插圖進行教學，可以充分調動學生的視聽感官。通過視聽感官與大腦思維的積極協調活動，將抽象思維轉化為形象思維，不僅使學生能很好地理解教材，也使學生的記憶能力、判斷能力和觀察能力得到培養和提高。 ? 例如：在“細胞分裂”一節中，利用掛圖講完“植物細胞的有絲分裂過程”后，教師又接著掛出“動物細胞有絲分裂過程”圖，請學生對比觀察兩張圖的相同處和不同處。然后讓學生對照“植物細胞的有絲分裂過程”圖，講述動物細胞有絲分裂的過程，以及動植物細胞有絲分裂過程的差異。最后教師總結。這種由學生自己觀察——講述——老師總結的方法，對培養學生的觀察、分析、表述能力是非常有效的。? 再如，在講解生物的擬態概念時，教師掛出“枯葉蝶擬態圖”，圖中枯葉蝶的背面觀部分，事前已用紙蓋住。教師指圖向學生提問：“圖中植物的枝上有什么?”學生會說：“枯葉�！崩蠋熢僬垖W生仔細觀察圖中的幾片“枯葉”有什么差異。這時，學生的注意力全都集中在圖上。觀察一會后，教師請學生回答。當學生的答案被老師否定后，會激發學生更認真地去觀察圖。如果學生觀察到圖中“枯葉”有差異，教師便可請學生進一步指圖說明差異之處。然后，將蓋住枯葉蝶背面觀圖的紙揭去，指明這片“枯葉”原來并不是什么葉，而是一只美麗的蝶。此時，教室里往往會嘩然，學生急迫地想知道原因。教師在這個時候再講解擬態的概念，恰到好處，學生獲得深刻的印象，同時又培養了學生敏銳的觀察力。? 在教學中使用掛圖和插圖時，為了保證觀察的準確性和課堂效果，需要注意：1)教師在備課時，要充分鉆研教材和圖的內容，做到指圖正確，講解嚴謹，正確引導學生進行觀察。2)教師要具體指導觀察圖的方法。在請學生觀察圖前，要把圖中的符號、結構名稱、切面位置等內容交代清楚。3)出示圖的時間要適當，不可過早或過晚，以免分散學生的注意力。? 2.通過演示實驗培養學生的觀察能力。演示實驗是一種加深學生感性認識的直觀教學方法，也是培養學生觀察能力的有效途徑。教師進行演示實驗時，學生只有認真觀察，才能獲得對事物現象的感性認識，為掌握教材打下基礎。在演示實驗中，為使學生觀察準確，教師應該：1)演示操作必須規范、準確，實驗現象要清楚。2)演示前要講清實驗裝置的名稱、構造、性能、原理及注意事項。3)要指導學生進行觀察，指導的方法有邊講邊觀察，先講后觀察，先觀察后討論、總結等。但無論用哪種方法，都要啟發學生在觀察過程中積極思維，要透過現象看本質。? 在課堂教學中，觀察生物模型和實物標本，以及幻燈、錄像、教學電影、多媒體計算機等現代教學手段的運用，也都是培養學生觀察能力的途徑。? (二)通過生物實驗培養學生的觀察能力? 在生物實驗中，學生要通過視、聽、嗅、觸、味，全面觀察動植物和人體的形態、結構和生理功能，因此生物實驗是培養學生觀察能力的主要途徑。通過生物實驗培養學生的觀察能力時，教師要做好以下幾方面的工作。? 1.充分做好實驗前的準備工作。這是保證觀察順利進行的前提。準備工作應該包括：1)準備實驗用具和選取實驗材料。2)做好實驗準備。課前，教師一定要按實驗要求親自做一遍實驗，以便了解觀察內容的各個細節和觀察中易出現的問題，從而上課時能正確指導學生。3)精心設計觀察的方法和程序。例如，在“觀察蚯蚓”的實驗中，根據觀察內容選用了“觀察—思考—總結”的觀察程序的探索式同步觀察法。在教學過程中，對每個觀察內容，首先讓學生在教師引導下獨立觀察和思考，然后通過學生閱讀教材或者教師用談話、講述法進行總結。 2.要明確觀察的內容、步驟，指出觀察的重點和難點及解決的方法。在學生開始觀察前，教師要通過講解，學生預習或者印發觀察提綱的方法，使學生明確觀察的內容、步驟、重點、難點，使學生在觀察時目標明確，有條不紊，重點突出，難點易克，以達到預期的效果。下面是“觀察蚯蚓”實驗的觀察提綱。? 目的要求：Ⅰ.觀察蚯蚓的外部形態。Ⅱ.觀察蚯蚓的運動。Ⅲ.觀察蚯蚓對刺激的反應。? 材料用具：活蚯蚓、玻璃板、棉球、醋、手電筒? 觀察內容：(見下表，僅以觀察蚯蚓外部形態為例) 方法步驟 觀察記錄 分析和討論 體色 背部色_，腹部色_。 1. 剛毛對蚯蚓 的生活有什么 意義? 2. 蚯蚓的外部 形態有哪些特 點與其生活習 性和環境相適 應? 3. 蚯蚓的體節 與其進化有何 關系? 體形 體呈_形，前端_，后端_。 體節 有(或無) 口和肛門 (用手分別擠壓兩端) 有肉質唇狀物翻出的一端 是_，沒有的一端是_。 環帶 (先觀察，后用手輕摸) 環帶位于_端，較其他體節 色_，表面_。 粘液和剛毛(先觀察，再 用放大鏡觀察) 感到體表_和_，剛毛著生 存體節的_部位。 ? 3.要掌握與觀察有關的基本技能。對生物現象的觀察僅使用感官是不夠的，往往要借助于各種觀察用具和技能。如，動植物細胞、組織及微生物等一些微小的結構，必須要用顯微鏡或放大鏡才能看見，觀察時還要將標本做成裝片(或切片)。若要使觀察的結構清晰可辨，則要將標本染色。有些標本需要長期觀察，則要制成蠟葉標本或者浸制標本。觀察動物的內部結構首先要進行解剖。因此，在進行觀察前，一定要使學生掌握各種觀察工具的使用和技能運用，這對學生順利地進行觀察及培養觀察能力是很重要的。學生在學習時，應該讓他們做到：一要懂得用具的用途和性能，二要掌握規范操作，三要愛護各種觀察工具。 4.要加強指導學生學會觀察的方法。古人說：“授之以魚，僅供一餐之需，授之以漁，可解一生之求�！迸囵B學生觀察能力的關鍵是在觀察活動中，教會學生掌握正確的觀察方法。這就是：? 1)要按一定的順序觀察。觀察的順序要按所觀察的對象來決定。一般是：先整體，后分部；先外形，后內部；先前面，再后面；先上面，后下面。? 2)要抓住觀察對象的特征，有重點地進行觀察。每種觀察對象都具有許多特征，如果樣樣都去觀察，就可能被弄得眼花繚亂，一無所獲。觀察時要隨時指導學生抓住觀察對象的主要特征進行觀察。這樣才能重點突出，效果顯著。例如：觀察鯽魚的外部形態，重點應該觀察其與水生生活相適應的一些特征：體形、體色、側線及鰭等。此外，在重點觀察時還要提醒學生觀察要細致，以培養學生良好的觀察習慣。? 3)要勤于思維。觀察是一種具有思維活動的高級形式的知覺活動。因此，教師一定要指導學生不僅用感官和工具去“觀”，更要用腦去“察”，要將觀到的現象進行分析、比較、判通過思維得到正確的結果，要使“直觀性觀察”升華為“邏輯性觀察”。就是說，要指導學生在觀察中不只停留在“看到什么”、“是什么”等驗證教材內容的水平上，而要多問幾個“為什么”，使觀察具有探索性。為此，教師應有意識地引導學生：要用生態觀點去觀察生物的生活習性、外部形態及行為；要用結構與生理相適應的觀點去觀察生物的結構和生理活動；要用進化的觀點去觀察生物各類群的特征；要在個體—細胞—分子的水平上去觀察生物個體；要在種群—群落—生態系統的水平上觀察生物界。? 4)觀察要有記錄。教師要教會學生對觀察現象和結果做認真的記錄，并要對這些現象和結果，對觀察的成敗原因進行分析。這對培養學生的良好觀察習慣和科學態度是十分必要的。? (三)通過課外活動和野外觀察，培養學生的觀察能力。經常利用課余時間和假日組織學生開展課外活動和進行野外觀察。學生在課外活動和野外觀察中，通過采集、制作動植物標本、栽培植物、飼養動物、進行雜交實驗、組織培養、生態調查等，可以觀察到大量的感性材料，這不僅大大地擴大了學生的知識視野，同時還培養了觀察興趣、觀察能力和科學的工作方法。特別是野外觀察還能陶冶學生的情操，使他們熱愛大自然，增強他們保護自然的意識。因此，課外活動和野外考察是培養學生觀察能力的又一條重要途徑。? 四、幾個要注意的問題? 無論通過什么途徑和方法培養學生的觀察能力，都要注意以下三點。? 首先，觀察要有明確的目的。觀察是一種具有很強目的性的活動。它要求人們能從紛亂的事物中，迅速、正確地分辨出所要觀察的對象。觀察活動的這種特點告訴了我們：觀察目的明確，被觀察的對象就完整、清晰；觀察目的不明確，被觀察的對象就模糊不清，一無所得。在教學中，教師往往看到這種情況，即學生都喜歡觀察生物，但觀察時往往單憑興趣出發，只愿意觀察他們喜歡觀察的對象，而將觀察目的棄置一邊。因此，教師要時刻提醒、指導他們按觀察目的進行觀察。? 其次，觀察要有科學態度。實事求是是進行正確觀察所必需的重要科學素質。教師在培養學生的觀察能力時，要重視對學生進行實事求是的科學態度的培養。教師應要求學生在做觀察記錄、繪制生物圖以及對生物對象描述時，一定要符合觀察到的真實情況。? 最后，觀察要有興趣。興趣是觀察的摯友，是培養學生觀察能力的先決條件之一。教師可以通過給學生介紹有趣的生命現象，開展課外活動，進行野外考察，參觀動物園、植物園、博物館，激發學生觀察的興趣。學生往往有一種成就感，這種成就感也表現在
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生物觀察中。當觀察成功時，他們就興趣盎然；反之，則興味索然。在觀察中，教師要努力創造條件使學生的觀察獲得成功，以增進他們的觀察興趣。例如：“觀察植物細胞有絲分裂”的實驗中，學生往往因觀察不到植物細胞有絲分裂的各個時期，而失去觀察的興趣。我們分析了學生實驗失敗的諸多原因后，在進行實驗時，采用了以下的方法。第一，選用當年培養的分裂旺盛的新鮮材料做實驗。第二，裝片制作過程中，嚴格掌握材料解離、染色、漂洗的時間、解離液和染料的濃度及壓片的技術。第三，觀察是學生感到最難的環節。因為學生只從教材插圖(或掛圖)上看到過細胞周期各時期的模式圖解，而這些圖解與用顯微鏡觀察到的標本物象相差較大，因此，學生不會辨認。針對這種情況，我們先將植物細胞有絲分裂各時期的顯微圖片印發給學生，讓他們與教材上的插圖對照識別。然后再讓他們觀察洋蔥根尖永久切片，加深印象。在此基礎上，學生觀察自己制作的裝片，就能容易識別出有絲分裂各時期的細胞了。? 另外，傳統的觀察實驗往往是驗證性的，學生只是按規定的步驟進行預期的觀察。在觀察活動中，涉及“學生主體”的內容不多，對求知欲強的學生來講，觀察興趣會受到一定的影響。如果教師將學生作為主體，用探索式的方法，設疑引導觀察，讓學生在解疑中獲得成功，這會使學生的觀察興趣大增。
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