申先萍
新课程标准要求加强培养学生的生物学学科核心素养,尤其是科学探究和生物学实践能力,因此高中生物教材中设计了大量操作实验和探究实验,以增强学生的动手实践和探究体验的机会。
而在农村中学,学生初高中缺少衔接、学生的动手能力不强、实验意识不够;生物实验器材陈旧、实验设施不完善,这些多方面的原因导致学生对生物实验的兴趣不高,生物实验教学的实施离课标要求相差甚远,因此,如何成功地让学生“导”人生物实验课堂显得至关重要。
1.科学地引导学生进入课堂
实验课的开端是实施实验的前奏,是师生情感共鸣的第一音符,是师生心灵沟通的第一座桥梁,寻找多种方法把学生领进学习的大门,激起其内心的求知浪花,营造积极探索学习的氛围。
(1)复习巩固提问
制备细胞膜实验中,回顾:细胞膜的结构模型;科学家要研究细胞膜,首先要解决的问题,是获得相应的实验材料,即细胞膜。提问:用哪种细胞来制备细胞膜比较合适呢?为什么?科学家发现,哺乳动物成熟的红细胞中没有细胞核,而且细胞质的结构也比其他真核细胞简单得多,是制备细胞膜的理想材料。进一步提问:怎样才能获得纯净的细胞膜呢?直接剥离可以吗?有没有间接的方法?
(2)联系生活实际
质壁分离实验中,课前准备一份凉拌黄瓜,现场准备一份新鲜黄瓜,让学生品尝,学生异常兴奋,品尝的同时让学生观察:凉拌黄瓜盆中有较多水,黄瓜块变软、变小。这时提问:用佐料拌过的黄瓜为什么会出水,水从哪里来?这一平时习以为常的生活现象,紧紧抓住了学生的兴趣。
(3)巧設实验材料
凉皮是一道日常生活很受欢迎的美食,知道凉皮是如何制作的吗?凉皮在制作时要先将面团洗出面浆,面浆经过蒸煮成为面皮,洗完面浆剩余的部分蒸煮后成为面筋。以凉皮作为有机物鉴定实验的材料,拿出面筋,在学生指出其颜色后滴上双缩脲试剂,观察颜色,分析原因,拿出面汤,滴加碘液,摇晃后观察实验变化,分析原因。
(4)幽默的谚语俗语
制作生态瓶实验中,教师可以用“大鱼吃小鱼,小鱼吃小虾,小虾吃污泥”,引导学生在制作生态瓶时,生态瓶的中各种生物之间以及生物与无机环境之间,必须能够进行物质循环和能量流动。
2.适时疏导实验中的难点
实验中或多或少会存在一些障碍环节,或是使现象不易呈现、或是实验时间过长又或是无法实际操作等等,在实际教学中尽可能的化解这些环节,使之更符合农村实验课堂。
(1)改进实验材料
比如在观察叶绿体的试验中,教材提供的实验材料是黑藻,因为黑藻是种常见的沉水植物,其叶片小而薄,叶肉细胞中有大而清晰的叶绿体,是观察的理想材料。但事实上在实验中学生并不能达到理想结果,能否更换更好的材料而达到理想的实验现象呢?从黑藻我们联想到,水生生物中应该更易寻找,在大量的水生植物材料的实际实验观察后,发现查早叶绿体多且大,自由水含量高细胞质环流现象明显,实验课中以此作为实验材料,学生均观察到了叶绿体和细胞质环流现象。
(2)改进实验器具
在叶绿体中色素的提取与分离的实验中,关键步骤画滤液细线,要求滤液细线细、直、颜色深,教材建议用毛细吸管蘸取滤液画线,实际实验中学生按要求操作所画细线还是不能达到要求,影响色素带的层析。怎样才能画出理想的滤液细线?有比毛细吸管更好的器材吗?有,但对农村中学不现实,能否让毛细吸管变得更细?经过多方尝试,我们将毛细吸管在酒精灯下受热拉伸,成为更细更易操作的理想器材。
(3)改进实验方法
比如绿叶在光下制造淀粉的实验,教材要求隔水加热,如果把装有酒精的两个烧杯放在装水的大烧杯里,水沸腾后两个烧杯就会碰出响声,既不符合隔水加热的要求,又分散了学生的注意力。为了避免上述现象,用细树枝做成十字形木架放在大烧杯底部,可有效避免上述现象。
(4)做好演示实验
有些实验比如酵母菌种群数量变化规律,过程复杂多变,目的及要求又有一定难度,这时教师的演示实验就给学生提供了实验操作示范。当然演示实验并不是老师一味演示讲解,学生观察,在演示实验中,作为教师,一方面要注意实验现象的直观性,积极引导学生观察、推测、分析和归纳总结;另一方面应让学生自主参与到演示实验中,使学生充分了解实验原理和内容,加深印象巩固记忆。
3.适时引导扩散思维
科学探究是从问题开始的,学生在实验中遇到问题不要回避,让学生带着问题观察,启发和引导学生观察探究,由于学生带着问题观察,感知和思维仅仅围绕着被观察对象,给学生的思维提供了丰富多彩的实验材料,提高了学生的探究能力。
例如质壁分离及复原实验,选取洋葱紫色鳞片叶外表皮作为实验材料,因为其液泡有紫色便于观察,但是实验中有同学用成白色内表皮,自然观察不到实验现象。这时教师引导:内表皮细胞是否有大液泡?是否满足渗透作用的条件?学生自然想到无法观察,因为没有颜色参照。既然液泡没有颜色,那么能否让液泡外着色便于观察呢?这时要引发学生积极思考,和进一步探究的兴趣。
同样,在本实验中,教材用浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液作为高渗溶液,实际操作中发现此浓度下的蔗糖溶液粘度较高,以至操作台难以擦拭,能否换成同浓度的其他溶液?鼓励学生大胆尝试,学生发现在用醋酸溶液做实验时发现质壁分离后不能复原,而用KN03溶液做实验时不需要滴加清水就自动复原,为什么呢?学生对出现的现象颇感兴奋,积极参与讨论。
当然我们在实际实验中还会面临很多问题,当学生在实验中遇到困难时要及时指导,学生因实验没有成功而难过时要适时开导,学生想继续做实验时要积极辅导,总之我们要充分相信学生,相信学生的想象力和创造力是无限的,农村有广阔的土地,有丰富的生物资源,有多种多样的实验材料,办法总比困难多,相信通过师生的共同努力,绝大部分的探究和实验室都可以完成。
(江苏省东台市安丰中学)