高中生物實驗教學重視方法

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高中生物實驗教學重視方法

摘要:高中生物課的一個重要教學內容就是實驗。實驗是對生物知識的呈現,同時也是對生物知識進行探究的主要手段。因此,高中生物課程應切實重視實驗教學,抓好實驗承載涵蓋的知識內容,培養學生科學嚴謹的實驗態度,指導學生縝密有序的組織實驗,培養學生鉆研認知的探究精神,從而提高學生的生物水平與能力。

關鍵詞:高中生物;實驗教學;重視方法

實驗是高中生物課的一個重要環節,它既是生物知識的呈現載體,又是學生探究生物知識的工具。我們仔細觀察就不難發現,高中生物實驗教學中存在著各種各樣的問題,如實驗設施不完善、實驗資源不充足等,這些都會在一定程度上弱化教師的實驗教學質量,影響學生知識吸收的效果。因此,教師要重視實驗教學,為實驗教學活動擬訂目標,制訂方案,讓實驗教學落到實處,讓學生真正地掌握知識,提高能力。

一、明確實驗承載涵蓋的知識內容

實驗是指實驗者通過人為外力的干預來對研究對象進行模擬或控制,使其按照所要驗證的目標或需要解決的問題而進行重現,從而達到認識自然現象和規律的目的。因此,實驗本身就是知識內容的一種變形,所以,教師應明確實驗的知識內容,重視這一教學環節。例如,“使用高倍顯微鏡觀察幾種細胞”實驗,作為學生接觸的第一個實驗,它具有非凡的意義。顯微鏡是生物研究中非常重要的實驗工具,學生在日后的實驗中會經常用到,如果掌握不當則很可能影響后續的實驗活動。這一實驗所涵蓋的知識內容大體上可以分為兩個部分:一是對幾種細胞的細致觀察;二是對顯微鏡的準確使用。顯然,第二部分的權重高于第一部分。因此,教師在對這一實驗進行教學前,應當明確以下幾個問題:使用顯微鏡的具體步驟;對光的程序是怎樣的;使用低倍鏡觀察的程序是怎樣的;使用高倍鏡觀察的程序是怎樣的;視野中異物位置確定的程序是怎樣的,等等。當學生初步掌握了這幾個問題后,還有很多細節需要厘清:當被觀察的物體成像時,低倍鏡下的視野亮度、被觀察物體的范圍大小、物鏡與標本間的距離大小,這三者之間是怎樣的關系?目鏡和物鏡中,長度大小與放大倍數大小之間是怎樣的一種關系?顯微鏡的放大倍數是指放大的長度,還是放大的寬度,又或是像的面積?不難發現,看似簡單的用顯微鏡來觀察細胞的實驗,卻涵蓋了大大小小、若干零碎的知識,如果教師不重視這一實驗,就可能出現遺漏知識點的問題,進而影響學生對顯微鏡的準確使用與認知,甚至影響學生后期生物實驗的學習。因此,要想提高教師對生物實驗的重視程度與教學力度,首先應從明確實驗承載涵蓋的知識內容做起。

二、培養學生科學嚴謹的實驗態度

當學生操作實驗時,常常是急急忙忙、迫不及待地投入實驗。當學生觀察教師操作實驗時,容易出現“抓大放小”的問題,只關注自己關心的或教師、教材提及的,而忽略了其他細節,這兩種行為都是不合格的。因此,教師在重視實驗內容的同時,還應注重培養學生科學嚴謹的實驗態度。以“綠葉中色素的提取和分離”這個實驗為例,其中有許多細節需要學生在操作時格外留意。例如,在“提取色素”環節,用于實驗的葉子,必須是鮮嫩的、濃綠的;在“制作濾紙條”環節,用于實驗的濾紙,必須是經過干燥處理的定性濾紙,在距離剪角一端1cm處用鉛筆畫一條橫線;在“畫濾液細線”環節,濾液線必須是細小的、整齊的、色濃的、均勻的,而要增加色素沉積,則必須等濾液干燥后才可以畫;在“分離色素”環節,倒入燒杯中的層析液應為3mL,且倒入時應略微傾斜地靠著燒杯內壁。一方面,在學生操作實驗之前,教師應當告知并提醒學生注意上述細節,避免出現毛毛躁躁操作實驗的問題。另一方面,通過實驗,教師要讓學生意識到實驗操作應具備科學嚴謹的態度。無論是操作哪一個實驗,還是觀察哪一個實驗,都應認真細心地觀察與判斷,尤其要思考可能影響實驗結果的各種因素,并把這些干預因素都盡可能地排除在外。這種實驗態度是學生的實驗能力之一,會影響實驗的有效性與所得結果的真實性。

三、指導學生縝密有序的組織實驗

大部分學生對實驗的認識是“操作”“完成實驗”,實際上,這是一種比較狹隘的認知。完整的實驗應當包括三個環節:前期的實驗準備→中期的實驗操作→后期的實驗反思。因此,教師在開展生物實驗教學時,應當注意由這三個環節所構成的完整實驗過程,指導學生縝密有序地組織實驗。以“觀察根尖分生組織細胞的有絲分裂洋蔥根尖培養”實驗為例,首先,教師要讓學生理出實驗思路:裝片制作→觀察→繪圖。其次,細分每一個環節,裝片制作:取材→解離→漂洗→染色→制片,接著再對裝片制作中的每一個環節進行分解;解離:解離液必須是質量分數為15%的HCI和體積分數為95%的酒精混合液(1:1),目的是使組織中的細胞分離,時間控制在3~5分鐘,將根尖解離到酥軟位置;漂洗:漂洗液必須是清水,目的在于洗去解離液,便于染色,時間控制在10分鐘之內;染色:染液必須是0.01g/mL或0.02g/mL的甲紫溶液或醋酸洋紅液,目的是使染色體/質能夠著色,時間控制在3~5分鐘;制片:實驗者要用鑷子將根尖弄碎,蓋上蓋玻片,復加一塊載玻片并用拇指輕壓,使其呈云霧狀,目的在于使細胞能夠分散開來??梢钥闯?,我對這一實驗進行了兩次細分與裂變,在操作實驗之前就已經把實驗過程中的細節弄清楚了,這樣在操作時就能做到準確無誤。當教師指導學生通過這種方式來組織實驗時,學生可以從中看出整個實驗從最開始的準備到真正操作時的各個環節都是緊密相連、有條不紊的。當學生經歷了這種縝密有序的實驗過程后,個人的實驗能力就能得到較大的提升與增強。

四、培養學生鉆研認知的探究精神

實驗是生物研究的一種方式與工具,研究者通過在實驗中思考問題、發現問題、解決問題,進而弄清楚各種自然科學的規律。因此,教師要重視這一過程,注重培養學生鉆研認知的探究精神。以“觀察根尖分生組織細胞的有絲分裂洋蔥根尖培養”實驗為例,其中有很多問題值得學生好好思考與探究。比如,解離液為什么必須是15%的HCI和體積分數為95%的酒精混合液;15%與95%這兩個數據是怎么計算出來的;在時間掌控方面,如果解離時間少于3分鐘或者長于5分鐘,實驗物質會發生怎樣的變化。同樣,在染色環節,染液必須是0.01g/mL或0.02g/mL的甲紫溶液或醋酸洋紅液,0.01g/mL或0.02g/mL這兩個數據是怎么計算出來的;為什么要選取甲紫溶液或醋酸洋紅液;是否存在其他可代替物質;如果染色時間少于3分鐘或者長于5分鐘,實驗物質會有怎樣的變化,等等。對于教師來講,唯有將實驗的原理、方式、設計思路等都逐一地讓學生理解,才能讓他們從懂得知識轉變為懂得方法。對于學生來講,唯有帶著認真鉆研的精神開展實驗研究,才能發現實驗研究的重要性,才有可能成為實驗的設計者與組織者,進而剖析與解密其他自然規律。實驗是生物研究必不可少的工具,學生在操作實驗、觀察實驗、反思實驗、設計實驗的過程中,一方面,是對知識的吸收與消化;另一方面,也是對實驗素養的培養與提升,它既是現有能力的掌握,又是未來能力的儲備。因此,生物實驗之于生物知識的重要性不言而喻。教師應該從實驗承載的內容、實驗需要的態度、實驗前后的組織過程、實驗過程中的探究思考精神這四個方面入手進行教學。唯有重視實驗教學中的各個環節,才能夯實學生的各種能力,才能幫助他們提高生物學習的水平與能力。

參考文獻:

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[2]劉俊波.高中生物新課程實驗教學的舞臺與對策[J].教育與裝備研究,2011(1),

作者:朱娟 單位:江蘇省海門市四甲中學

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