文/杨亮亮
摘 要:中学实验课教学是实施素质培养的重要教学环节。从教师应该备教材、备学生,使学生熟悉实验原理、实验试剂、实验步骤,以及分出部分探究组允许学生探究,分出部分出错组允许学生出错,培养学生的探究能力和创新精神等方面谈谈如何上好生物实验课。
关键词:生物实验课;探究能力;创新能力
生物学是研究生命现象和生命活动规律的科学,同时又是一门以观察和实验为基本研究方法的实验科学。对于大部分学生来说,高中的生物实验课是既新鲜又陌生的。它对于提高学生的学习兴趣,加深对基础知识的理解,掌握基本技能,发展智力,培养学生探究能力和创新精神等方面都具有重要意义。那么,怎样上好生物实验呢?
一、教师必须备好实验
1.备教材
在进行每一节实验课前,教师应首先认真学习教学大纲,钻研教材,明确实验的目的、内容、重点、难点,精心设计和安排好实验课的具体步骤,准备好实验用的仪器、药品、实验教材,保证实验课的顺利进行。另外,准备好实验课所需要的挂图、标本、幻灯片等辅助教具。
2.备学生
在学生上实验课前,教师应对实验至少要操作一遍,对于在实验过程中哪些地方容易出现错误,教师要做到心中有数,对学生的各种实验现象要有预见性,并能帮助学生正确分析,合理解释。
3.精心设计与分组,注重培养学生的探究能力和创新精神
根据教材精心设计实验与对学生进行适当分组。在实验课的教学过程中,培养学生的探究能力和创新精神,把探究和创造还给学生,让学生在探究和创造性的学习中提升科学素养。
二、教师要使学生做到“三熟悉”
1.熟悉实验原理
每一节实验课之前,都应使学生了解他们将要学的是什么,原理是什么,我们为什么要那样做等。例如,让学生理解了斐林试剂和还原糖产生砖红色沉淀的反应原理,在实验操作时学生就很好地认识到为什么斐林试剂要现配现用,有利于学生正确地进行实验操作。学生理解了实验原理后,就能理解为什么斐林试剂不能检测西瓜里的还原糖,为什么花生油用苏丹Ⅳ检验而不用苏丹Ⅲ。学生理解了实验原理后,就非常清楚他们接下来要做什么了。他们能够很快地将桌上的材料与试剂分组,并在接下来的实验中,能根据实验现象准确地判断他们的实验操作是否正确。
2.熟悉实验试剂
对于实验试剂,往往学生在了解了实验原理后,给出的一般是几种主要的试剂,而且对于试剂的使用也不是很熟悉。此时,我往往会采用引导的方法,让学生积极思考,最后只要给我一个接近的答案便可。如,在讲解“DNA粗提取与鉴定实验”时,我会先讲清不同浓度的NaCl溶液的作用,然后让学生思考这几种浓度的NaCl溶液估计会在什么时候使用。
3.熟悉实验步骤
如,在讲解“DNA粗提取与鉴定实验”时,我会先讲清楚七步骤并进行总结提问,为什么整个实验共“两次蒸馏水,三次过滤,两次析出,六次搅拌”。学生理解这些步骤的操作区别时,加深了对实验的理解,有利于实验操作过程顺利进行。
三、分出部分探究组,允许学生探究
以“叶绿体中色素的提取和分离”实验为例,本实验的步骤是:去除叶柄、粗叶脉的新鲜菠菜叶5 g,剪碎放入研钵,加少量碳酸钙、石英砂,15 mL无水酒精,研磨成匀浆后过滤,得到叶绿体色素提取液。用毛细管吸取少量滤液,在干燥的滤纸条上划一细线,烘干后再次划线,重复多次,然后放入层析液中进行层析。
在教学过程中我遵循自愿原则,鼓励学生在实验过程中大胆地使用各种方法,通过对比实验来研究哪种方法能达到最佳的实验效果。如,建议学生对所取的菠菜与酒精的量的比例作一研究(可以采用10 g菠菜叶与5 mL无水酒精组合、10 g菠菜叶与10 mL无水酒精组合、5g菠菜叶与5 mL无水酒精组合、5 g菠菜叶与10 mL无水酒精组合等),也可对滤纸条的划线次数(可以是3次、5次、7次、10次等)、划线方法(可以是用毛细管、载玻片、铅笔、滤纸条折线等器材等方法)、是否需要过滤等实验步骤提出建议。学生在实验过程中,自己选择对比实验组,通过自设实验,得出结论。
在实验过程中,学生的兴趣很高,积极性与主动性得到了充分的体现,相互之间主动交流实验的结果与体会。同时,教师根据学生的实验对比结果,对实验的方法进行了一定的改进。如,采用10 g菠菜叶与10 mL无水酒精组合,层析后色素带分层比较清晰,划滤液细线的方法可直接采用载玻片的一侧蘸取匀浆,压在滤纸条上,并称其为“敲图章”。此法不仅节省实验时间,而且滤液细线细而齐整,划线次数超过7次后对实验影响就不明显了。将部分学生的研究结论介绍给大多数学生,学生直接参与到教学的研究中,对于参与实验的学生是一种激励,也可以成为他们进一步学习的动力。
四、分出部分出错组,允许学生出错
教师针对教材中某些“不许”“不能”“注意”等内容提出质疑, 要求学生解释为什么,然后让部分自愿不按教材中要求做实验的学生进行实验,让他们通过实验得出结论并与大家分享。如,在“叶绿体中色素的提取与分离”实验中不能让层析液浸没滤液细线,否则色素会溶解在层析液中,影响实验结果;“植物细胞的有丝分裂”实验中根尖解离后必须经过漂洗,否则盐酸同染色剂反应,会影响根尖细胞内染色体的染色效果;“生物组织中蛋白质的鉴定”实验
中蓖麻籽的薄片需用95%酒精洗去油脂,以免影响对蛋白质晶体的观察。为什么要这样做呢?以往教学过程中,往往是教师把现成的答案告诉学生,要求学生记住,实验中不能如此操作。但如果教师不直接给出答案,而是建议学生在实验时试一下,通过学生亲自进行“错误”操作,知道了此操作所造成的后果,其印象比教师口头的讲述要深得多,也更有说服力,其心理体验的效果比直接告诉学生答案的效果好很多。然后让部分出错组的学生讲授心得体会,也让做出正确结论的学生讲讲收获,由此让学生体会科学研究的严
谨性。
通过这样一些精心设计,能养成学生批判性的获取教科书知识的习惯,培养学生发现问题并积极探索解决问题的精神,更能培养学生的逻辑思维能力。学生能更深入地认识科学的本质特点,加深对生物学知识的理解,超越现有知识,也有助于培养学生的科学态度和创新精神。打破了学生认识过程中的思维定式,激发了学生的学习兴趣和参与意识,培养他们学习的主动性,形成客观而实事求是的科学态度和不懈的进取精神、严谨细致的作风和坚忍不拔的意志等。
以上是本人在教学实践中的一些做法和体会。总之,我认为高中生物教学必须重视实验课的教学,认真上好生物实验课,从而使我们的学生能真正理解生物是一门以实验为基础的学科,同时使他们对生物产生浓厚的兴趣,掌握学习生物学的能力和方法,为他们获取新的知识并将知识运用于实践创造良好的条件。
参考文献:
刘恩山.《普通高中生物课程标准》的设计思路和主要特点.生
物学通报,2003(6).
编辑 谢尾合
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