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论生物教学中学生观察能力的培养
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(Antony von Leeuwenhoek)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(Robert Hooke)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：? 1.能充分有效地使用视、听、嗅、味、触各种感官，并通过这些感官进行思维。 2.观察具有客观性和全面性。 3.能做定性和定量的观察。如，种子成分的定性观察、骨的成分比例、视野内表皮气孔数目的定量观察。 4.能做动态的观察。例如，观察蛙的个体发育过程、动物的活动行为等。 5.能选择适当的观察对象。 6.能发现观察对象间差异。? 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。? (一)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。? 在教学中使用挂图和插图时，为了保证观察的准确性和课堂效果，需要注意：1)教师在备课时，要充分钻研教材和图的内容，做到指图正确，讲解严谨，正确引导学生进行观察。2)教师要具体指导观察图的方法。在请学生观察图前，要把图中的符号、结构名称、切面位置等内容交代清楚。3)出示图的时间要适当，不可过早或过晚，以免分散学生的注意力。? 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。? (二)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。? 1.充分做好实验前的准备工作。这是保证观察顺利进行的前提。准备工作应该包括：1)准备实验用具和选取实验材料。2)做好实验准备。课前，教师一定要按实验要求亲自做一遍实验，以便了解观察内容的各个细节和观察中易出现的问题，从而上课时能正确指导学生。3)精心设计观察的方法和程序。例如，在“观察蚯蚓”的实验中，根据观察内容选用了“观察—思考—总结”的观察程序的探索式同步观察法。在教学过程中，对每个观察内容，首先让学生在教师引导下独立观察和思考，然后通过学生阅读教材或者教师用谈话、讲述法进行总结。 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、手电筒? 观察内容：(见下表，仅以观察蚯蚓外部形态为例) 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(或无) 口和肛门 (用手分别挤压两端) 有肉质唇状物翻出的一端 是_，没有的一端是_。 环带 (先观察，后用手轻摸) 环带位于_端，较其他体节 色_，表面_。 粘液和刚毛(先观察，再 用放大镜观察) 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(或切片)。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。? (三)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
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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(或挂图)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。
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