对高中生物选修实验的实践与建议

2017-04-22 12:15邱晓华
文理导航 2017年11期
关键词:生物实验

邱晓华

摘要:生物选修模块是以学生为主体,通过实验设计和操作实践,学习科学探究的课程。实验占着举足轻重的地位,但在实际教学中选修实验很少开展。本文主要介绍选修实验课的一些实践,并提出相关建议。

关键词:生物实验 选修实验 教学实践与建议

1. 生物实验的重要性

生物学以实验为基础的一门学科。实验课是探究生物世界的一个重要途径,通过实验能使学生直接接触生物,观察生命现象,从而调动学生的积极性,同时也培养了学生的动手操作能力,通过实验培养学生实事求是的科学态度以及团结协作的精神. [1]当然高中教学的目标是高考,近年来生物高考实验考查的内容呈现多样化,有基本的实验原理、实验操作、实验步骤和注意事项等基础实验的内容,也有实验设计和实验结果的分析,还有根据研究目的和内容进行开放性实验设计,并对实验结果进行预测和分析等各种题型,对考生的实验能力要求越来越高。[2]而对选修实验也越考越细,如果没有亲手做过,很多细节的考题都不会做。

实验在选修模块中也占着举足轻重的地位。对于选修模块,《普通高中生物课程标准(实验)》内容标准部分指出:“本模块式实验课,所说的生物技术,是指广义的生物技术,而不限于现代生物技术。内容包括微生物的利用、酶的应用、生物技术在食品加工中的应用和生物技术在其他方面的应用四部分。”这就是说,这是一门以学生为主体,通过实验设计和操作实践,学习科学探究的选修课程。《标准》在课程设计思路中指出:“生物技术实践”模塊重在培养学生设计实验、动手操作、收集证据等科学探究的能力,增进学生对生物技术应用的了解,适于继续学习理工类专业或对实验操作感兴趣的学生学习。[3]

2.高中生物选修实验教学存在的问题

对于选修模块的实验,一方面课题比较新,是比较前沿的科学知识,实验设备要求比较高,很多学校不具备实验条件;另一方面,对于教师要求也比较高,很多教师自己也没有做过相关的实验,再加上生物教学课时紧张,所以选修的实验课,往往是教师根据一些考题和自己的理解,把知识点讲解一遍。而学生对实验仪器和药品一无所知,听得云里雾里,对一些考点死记硬背,考题稍有变化,便完全靠运气瞎猜乱蒙,所以实验课靠讲是不行的,还是要让学生自己动手来做实验。

3. 教学实践与建议

3.1突出重点,讲做结合

在“固定化酵母细胞”一节的教学时,我尝试着改变原有的教学方式,让学生动手来做,由于课时非常紧张,要在一节课中要把内容和实验都完成,所以要尽量压缩教的时间。我从学生生活中熟悉的酶制剂——洗衣粉引入,让学生找出其最大的缺点——不能反复利用,引导学生想办法解决——把酶固定下来,即固定化酶。向同学们演示固定化酶的装置,学生一看就懂了。继续追问,如果我们要酿酒,能否用固定化酶。学生经过思考会发现,酿酒需要酵母菌细胞中一系列酶的催化,用固定化酶只固定一种酶是不行的。那能不能把酵母细胞固定下来,很容易就可以引导出固定化细胞。即进入主题。

那怎么固定呢?三种方法,可以让学生自己看书后连线解决。

然后简要介绍固定化酵母细胞的过程,即可让学生自己动手实验。由于时间很紧张,可以把酵母菌的活化,氯化钙的配置等操作由教师事先准备好,关键的操作步骤由学生来完成。在实验中,让学生分组实验,用0.1g、0.4g、0.7g海藻酸钠分别溶解在蒸馏水中,即不同浓度的海藻酸钠溶液进行实验对比;提示学生注射器推的速度快、慢进行对比;注射器举例液面远、近进行对比。

学生通过自己做实验,看到了海藻酸钠、酵母细胞的“真容”,切身体会到加热是为何要搅拌、要用小火间断加热,实验做好了,自然相关的题目也就不成问题了。

在这个实验中,当学生把海藻酸钠和酵母菌的混合后,注入CaCl2溶液的瞬间一颗颗圆滚滚的凝胶珠形成了,当注射速度变快的时候圆珠变成了”面条”。学生在见证科学奇迹发生的同时,也定会爱上生物这门有趣的学科。

3.2 课外实践,激发兴趣

由于生物课课时往往不足,一些对于实验装置要求不高的实验,可以放到课后完成。如在组织“果酒、果醋”的教学时,课上可以介绍制作原理和过程,提示学生可以用一个饮料瓶来做反应装置,但是为了防止污染,要把瓶子清洗干净,并晾干。用新鲜的葡萄,先冲洗后去梗,然后放入瓶中,留三分之一的空间。然后把动手实验作为假期作业,让学生课后完成。学生对此非常感兴趣,不仅每个同学都自己做了这个酿酒装置,还带来了很多惊喜:有些同学用苹果、凤梨等水果代替了葡萄,甚至还有一个同学嫌果皮不干净,把果皮削了,另外加了酵母菌菌种。接下来让学生每天都拧松瓶盖放气,十天左右就有同学能闻到酒味,喝上自己酿造的果酒了。这样不仅解决了课时紧张的问题,让学生亲自动手实验,了解了实验过程,也激发了他们的兴趣。

3.3 化繁为简,重在体验

“DNA的粗提取与鉴定”实验中,鸡血取材不方便,我们可以用实验效果好的菜花来替代,并且简化实验步骤。把菜花剪碎,放入研磨装置中,加入稀释的洗涤剂和食盐,研磨并提取滤液,然后加入等体积的冷酒精中,用玻璃棒搅拌,即可得到丝状的DNA。非常简便,效果也好。而学生却在这么简单的一个实验操作中,锻炼了动手能力,又见到了DNA的真面目。

主要参考文献

[1]严静. 浅谈实验课在生物教学中的重要性[J]. 新课程学习, 2011,( 6) .

[2]吴幸萍.高中生物实验教学存在的问题与对策[J].生命教育,2010,3:87-89

[3] 朱正威,孙万儒,赵占良.生物技术实践教师教学用书[M].北京:人民教育出版社,2010:1-2

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