高中生物實驗課教學方法探析

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高中生物實驗課教學方法探析

一、更新教育理念,重視生物實驗課堂

生物實驗是學習生物知識的一種重要手段和方法,但長期以來很多學校的實驗教學停留在教師講實驗,學生聽實驗的層面上。很多教師認為,在學生實驗中,只要學生能按步驟完成實驗,只要能做出課本上的實驗結果,就是成功的實驗。在實驗教學過程中按教材內容紙上談兵,從實驗原理、實驗步驟到實驗現象,沒有直觀的感受,一切都是背誦加想像。由于在大量的習題中含有實驗內容,練習指導實驗教學的現象隨之產生。學生沒有做過實驗,解題如同盲人摸象。雖然他們經常利用多媒體演示一些實驗,但沒有親自動手就永遠只是一個看客,到頭來還是只能紙上談兵,動手能力得不到鍛煉,更談不上合作探究能力的培養了。其實,在生物學科發展中,每個規律的發現,每個假說的提出,都需要很多的實驗做基礎。學生在實驗過程中可能會發現一些理論課上遇見不到的問題,只有通過分析、合作、探究來尋求解決的方法。因此,我們要改變傳統的實驗觀念,發揮學生在實驗課中的主體地位,讓每一位學生都參與進來,讓學生真正成為實驗課堂的主人,而不是把學生培養成一個模仿者、旁觀者。例如,在模擬考試中有一題:在綠葉中色素的提取和分離實驗中,某學生得到的色素帶顏色較淺,導致這一現象可能的原因是:A.取材的葉片本身顏色淡,色素總含量偏少;B.未加入二氧化硅,研磨不充分;C.劃濾液細線的次數較少,使濾紙帶上的色素含量較少;D.層析時色素帶沒入層析液中。試卷最初提供的參考答案是:ABCD,在批改前修正為ABC。但有一部分老師認為D選項也是可能原因,理由是前一階段的某一份試題中有相同的內容,如果D選項不選,將造成前后矛盾,引起混亂。這是典型的練習指導實驗教學現象。如果試題是嚴謹和科學的,對學生正確理解實驗的科學思想和方法、推理實驗現象就會有一定的幫助;如果試題偏離了科學的軌道,那我們將把學生引向何方?學生沒有直觀感受,教師應該有實驗教學經驗,或者親自動手做一做這個實驗,以實驗現象為證據,對試題作出正確的判斷。值得慶幸的是,有位教師很快就做了色素帶沒入到層析液中的操作,實驗結果是濾紙條上沒有色素帶,談不上色素帶的深與淺。這一題給教師帶來了很多啟發,實驗課決不能以講代做。

二、合理分組,為學生提供實驗和合作的平臺

高中生物必修二模塊中,在學習“生物的遺傳和變異”內容前,讓學生調查自己父母的一些形狀特征,如眼瞼、耳垂、卷舌、拇指彎曲、酒窩、食指長短等性狀,這樣就能大大增加學生的探究興趣。上課伊始,分小組進行充分的交流,學生興趣盎然,但有很多疑點無法解釋,學生的學習積極性空前高漲。又如,在探究影響光合作用的因素時,將全班學生分組,分別探究光照、溫度、CO2濃度等因素對光合作用的影響,寫出實驗的大致思路:自變量如何設置、因變量如何體現、無關變量如何控制等等,學生分組合作,群策群力,提高了學生的集體意識,培養了他們的合作精神。

三、實驗創新,激發學生的學習興趣和學習熱情

興趣是最好的老師,只有對學習產生了濃厚的興趣,學生才能在學習上積極主動,才能產生強烈的求知欲望。在生物實驗中存在很多的創新點,如果能充分抓住這一點,學生的興趣也就能很快被吸引。例如,在“葉綠體色素的提取和分離”實驗中,有的學生將濾紙條變為圓形濾紙,在正中央滴加濾液,結果形成了4個不同顏色的圓,筆者展示給其他小組看后,很快引起競相模仿,全班學生的興趣一下子就被點燃了。還有的學生用粉筆代替濾紙條也取得了良好的效果,學生能有這樣的創新精神實在出乎教師的意料之外。又如,“滲透作用”實驗是教材中的重點實驗之一,尋找合適的“半透膜”材料是學生感興趣的地方(課本上提供的材料是玻璃紙),學生也非常樂于創新。他們充分發揮創造性,想到了雞蛋膜、玻璃紙或魚嫖等。他們利用課余時間,把這些材料都找出來,逐個試驗,結果發現雞蛋膜和魚鰾是較為理想的實驗材料。再如,在“探究酵母菌的呼吸作用方式”實驗中,酵母菌呼吸作用產生氣體這一現象,可以在錐形瓶里放入酵母菌培養液,上面套上一個氣球,通過觀察氣球的膨脹,直接感受呼吸作用產生氣體這一現象。為了增加實驗的趣味性,可以用橡膠手套等,使氣體膨脹之后產生一定的形狀。將收集到的氣體導入澄清石灰水,可以使其變渾濁,進一步探究該氣體是CO2。在“細胞大小與物質運輸的關系”實驗中,教材建議的實驗材料是含酚酞的瓊脂塊與質量分數為0.1%的氫氧化鈉溶液,換用涼粉代替含酚酞的瓊脂塊,用紅墨水代替氫氧化鈉溶液,其實驗效果也不錯,這樣做,不僅降低了實驗成本,減少了制備瓊脂塊的麻煩事,而且可以避免氫氧化鈉溶液腐蝕衣服和皮膚的安全問題??傊?,在實驗過程中,創新實驗,可以收到意想不到的效果,使學生對生物學實驗產生極大的興趣,激發學生的學習熱情。

四、正確對待學生實驗中的錯誤

在教學中教師要培養學生分析問題的習慣及思維方法,分享體驗其分析總結得出結論的快樂。美國心理學家愛德華•第博農曾經說:“在任何階段、任何時間萬無一失,也許是新思想的最大障礙。”因此,從培養學生創新精神的角度看,教師不要怕學生在實驗中出錯,要鼓勵學生進行新的嘗試和探究,要善于從學生的錯誤中了解學生的思維軌跡,為進一步指導學生探究創造條件,這樣,就能使學生放開手腳。例如,在人教版生物必修1《分子與細胞》模塊中“檢測生物組織中的糖類,脂肪和蛋白質”,雙縮脲試劑的使用方法是先加0.1g/mL的NaOH溶液,再加0.01g/mL的CuSO4溶液。在實驗過程中,有的學生沒有按照規范的操作流程進行操作,即先加CuSO4溶液再加NaOH溶液。對于學生的這種錯誤,教師可以先不做簡單的否定,讓學生自己去嘗試失敗,再找出失敗的原因,讓學生在失敗中仔細體會課本中操作順序的真諦,加強學生對該知識點的理解和記憶。另外,在該實驗中,可以提供蘋果、花生、大豆、甘蔗汁、面粉、西紅柿、小白菜、甘藍葉、葡萄糖溶液、食用油等材料供學生選擇。同時,在實驗中可以提出以下幾個問題供學生探討:在實驗中為什么選擇蘋果、花生、大豆作為實驗材料?這些材料有什么優點?能否用其他材料替代?選擇替代材料的標準是什么?在實驗分析后,又可以引導學生思考這樣的問題:我們所檢測生物組織中是否只含有一種物質?如蘋果中是否只含有還原糖,有沒有蛋白質?能否用蘋果檢測蛋白質?用花生來檢測還原糖?大豆來檢測脂肪呢?讓學生自己嘗試探究,從中得出結論。

作者:袁秀英 陳俊偉 單位:河南省實驗中學

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