⌾洪小燕
谈高中生物的实验教学
⌾洪小燕
“自主――探究”教学模式,是依据创新教育理论、主体教育理论、现代信息教育理论创建的高中生物实验课教学模式,旨在通过引导学生对直观现象的观察、分析,并对可能出现的结论进行大胆猜测,敢于发表不同意见,然后进行实验验证,从而得出自然科学规律,提高学生探索知识奥秘的能力,调动其学习积极性和主动性。
高中生物;生物实验教学
在生物教学中,实验教学质量的高低与否对于学生掌握生物知识、培养生物综合素养具有至关重要的影响力。那么,作为一名高中生物教师,我们在日常开展生物实验的过程中,需要从哪些方面入手来不断改进生物实验课堂,提高实验教学的质量呢?
传统的实验课,一般实验室的实验员会提前把实验所需的仪器,试剂摆好,材料准备好,学生不需要准备材料。然而通过观察,我发现绝大部分学生非常喜欢自己去准备实验材料,用自己准备的实验材料做实验感觉肯定是不一样的,就好比品尝自己烧的菜一样,更有成功的体会和喜悦。既然这样的话,教师何不就索性让他们自己去准备实验材料。 再者由于不放心学生的操作,教师总要讲上半节课甚至是一节课,几乎要把实验过程可能遇到的所有问题及问题的解决方法统统讲给学生,学生只是按部就班机械地进行实验操作,根本没有进行思考和探索,往往实验效果很不理想。对于高中的学生,她们已有一定的实验能力、逻辑思维和合作能力。因此,教师只需把实验设计的基本模式,生物实验设计应遵循的基本原则及注意事项给学生讲清楚。在生物实验中,教师应该放手,教师只有放手,学生才能学会走,只有相信每个学生,才能调动她们的学习积极性,从而提高课堂教学效果。只有真正放手,才能真正实现为每个学生终身发展奠定基础。
我们常说,在课下花的时间越多,在上课的时候所需要的时间就会越少。在实验教学中,教学效果的高低与否往往取决于课前准备工作是否充分。这里所说的课前准备,既包括教师的准备工作,又包括学生的准备工作。作为教师,首先要做好充分的备课工作,在备课环节中,不仅要搜集整理好相应的教学资料,同时还要根据实验教学内容制定详尽的实验计划,包括实验时间安排、实验原理、实验步骤等内容。其次,实验中需要用到的器材和药品,教师在开展实验教学之前也要反复进行校验,以保证接下来实验的顺利进行。最后,可以对学生的预习活动进行适当地引导,这样会让学生的预习活动更具针对性。
作为学生,在实验开展之前一定要认真做好预习工作,包括了解相关实验原理、进行实验设计、熟悉实验器材的操作规范等,必要的时候,学生甚至可以到实验室对照着实验仪器来进行预习活动,这样预习的效果往往会更好。
高考生物实验的考查,重视实验回归教材,从内容上看,既可是对教材实验内容的直接考查,也可是对教材相关实验原理和方法进行拓展考查,从形式上看,不是机械地重复,而是通过创设新的实验情境,考查学生对实验原理,实验程序,实验现象,和实验结论等内容的分析,总结和归纳,考查学生的理解能力,分析能力,综合能力,收集处理信息的能力,逻辑思维能力,语言表达能力和开拓创新能力。所以在平时的实验教学中,仅靠“开足实验和掌握书本知识”是远远不够的,而应创设相关的学习情境,同时为学生提供相应的仪器,工具等资源,并给予适当的指导和帮助,让学生学会自己开展探究活动,为学生提供一个能动脑思考、交流、合作、亲自探究创新的空间,激发学生的求知欲,促使学生主动探究,使学生的知识水平和探究能力在探究过程中逐渐增长起来,从而培养学生独立进行实验分析,实验设计和处理实验数据的能力。培养学生的科学素养,而且能培养学生在高考中解答有关实验分析题,实验设计题的能力。鉴于此,在做“植物细胞的质壁分离及质壁分离复原” 实验,这是一个验证性实验。在完成教学目标后,引导学生向探究的方向迈进:(1)发生质壁分离的细胞是死细胞还是活细胞,如何判断?(2)实验材料,是否只能选用洋葱外表皮细胞,其他植物细胞可以吗?(3)实验试剂,除了蔗糖溶液,可改用其他试剂吗?试剂的浓度呢?(4)原生质层和细胞壁哪个伸缩性大?学生经思考、实践和探讨后,得出结论:(1)发生质壁分离的细胞是活细胞,否则不能发生质壁分离和质壁分离复原,也可以用观察细胞质的流动来判断细胞是死细胞还是活细胞。(2)其他植物细胞也行,但洋葱外表皮紫色部分,液泡呈紫色,原生质层和细胞壁区分明显,在显微镜下观察质壁分离及质壁分离复原现象十分清晰。(3)蔗糖溶液粘性强,易污染显微镜,不好清洗。根据渗透作用原理,其他试剂也行,比如可用NaCl,KNO3等试剂。而试剂的浓度不能太高,否则易导致细胞死亡,无法质壁分离复原;浓度太低,实验没有现象或不明显。(4)原生质层的伸缩性大。我结合这个实验,引导学生探究某植物细胞的细胞液浓度。有了这个验证性实验作为背景,学生设计起来就容易得多,设计实验的方法和思路与原实验基本相同,将原来30%蔗糖溶液,改为清水,30%蔗糖溶液和KNO3溶液,分别观察植物细胞质壁分离来区分三种溶液。
通过此实验不难发现,学生能在实验过程中发现问题,改进方法,并由此设计实施探究性实验,能力有了一定的提高。学生也发现自己通过实验更好掌握了植物渗透吸水原理,对自己所做实验结论也较满意。 可见积极引导学生去思考、去探索,比简单的验证更能培养学生的实验技能和创新能力。这样做不仅可使学生牢固掌握知识点,而且激发了学生探究的热情,培养了学生创造性思维能力。
我们之所以开展生物实验教学,其目的就是希望学生能够通过自己的亲自操作,掌握一定的实验知识和技能,培养一定的创新能力、思维探究能力。因此,我们在实验教学中,一定要充分重视学生实验主体的地位,在实验过程中放手让学生自己做,让学生能够充分发挥自身的主观能动性。另外,作为教师,在学生进行实验的过程中也并不是无事可做,而是要从旁适当引导,对学生的实验过程进行监控,帮助学生及时地发现问题、解决问题,提高实验的效果。
例如,学生在做“观察植物细胞有丝分裂”的实验时,一些学生虽然也是按照解离、漂洗、染色、制片的步骤去做,但是一些学生在利用显微镜进行观察时经常会发现这样的问题,就是有的细胞重叠在一起了。而对于实验过程中出现的这样一个小现象,如果教师不加以引导,可能很多学生都不会太在意,从而让这个问题就这样过去了。而教师如果能够及时地帮助学生发现这个问题,引导学生去思考:为什么会出现这样的问题?是因为盐酸解离的时间太短导致细胞没有完全分散开,还是因为压片的时候处理得不好呢?这样,在教师的引导下,学生才能对出现的问题引起重视,进而认真探究问题出现的原因,寻找解决问题的方法。在教师的引导之下,学生在实验过程中会逐渐形成质疑的习惯,并且养成科学谨慎的实验态度。
总之,生物实验是一门以观察、实验、探究为主的学科。总结生物实验教学模式的实质是为教师提供一个教学活动框架,为教学提供一个具有可操作性和开放性的平台。从上面两种教学模式的比较分析来看,任何一种教学模式都有其合理性,也都有其局限性,因而教学模式只有更好没有最好,关键在于我们的选择使用。强调探究并不反对验证,强化验证是为了更好的探究,所以,我们对生物实验教学模式的研究应加强多种教学模式互补性和相关性的研究。
王晓静.中学生物实验教学现状的调查与分析[D]. 河南大学 2013.
江西省上饶市万年中学 334000)