曹钰雯
生物学是一门以实验为基础的自然科学学科,实验是教学的基本形式之一。以实验为基础的生物课堂,符合初中学生求动求趣的心理特征,应该是学生最喜欢的课堂。然而,在现实课堂中,实验教学由于器材缺乏、材料难得、过程冗长、现象不明显等因素,教学往往搁浅,难以持续开展。笔者尝试一些“小微”实验改进措施,使搁浅的教学重新“起航”。
1更换材料,利于实施
天竺葵是苏科版七年级生物教材(上册)“植物的光合作用”内容中推荐的实验材料,这种盆栽植物在普通学生家庭中并不常见,作为自备实验材料较难获取。教学过程中,笔者发动班级兴趣小组的学生就地取材,对校园附近常见植物叶片进行采摘,发现牵牛花叶、大豆叶、构树叶、番薯叶、艾草等多种常见植物都可以替代天竺葵。在脱色环节,学生比较阳生植物与阴生植物,得出结论:阴生植物叶片大,表面角质层薄,容易脱色,利于实验的实施。
再如,苏科版八年级生物教材(上册)“绿色植物与生物圈的水循环”一节课安排了“观察植物叶表皮气孔”的实验,教科书推荐的材料是蚕豆叶片。但每年十一月中旬学习到该内容时,蚕豆在自然生长季已经枯萎,不易获取新鲜的蚕豆叶片。因而,笔者就选取学校里比较常见的绿萝叶片或者市场上售卖的菠菜、青菜等来进行实验,效果也很明显。
校园是个小型生态系統,只要善于观察和发现,师生都能在其中获取较多生物实验素材。就地取材、因时择材可以突破地域、季节等条件的限制,有利于实验教学开展;同时,多样化的取材方式也有利于学生发散性思维的培养。
2巧设对照,突破难点
在“制作口腔上皮细胞临时装片”实验中滴加的是生理盐水,学生特别容易与清水混淆起来。设置对照能很好解决这个问题:A组载玻片滴加清水,B组载玻片滴加生理盐水。观察两组载玻片,学生发现:在生理盐水中可以看到细胞,而清水中观察不到上皮细胞。学生质疑后,教师再讲解“动物细胞要维持正常形态,必须要保持细胞内外浓度相等”的知识。学生就能恍然大悟,并留下深刻印象了。
七年级上册“植物的光合作用”中的萨克斯实验植物要先进行暗处理,有学生疑惑:为什么要进行暗处理?为突破这一难点,实验时,教师不妨增加一组对照实验:A组叶片未暗处理,B组暗处理24 h。学生观察实验结果,分析原因:叶片中含有淀粉,如果不进行暗处理,让植物呼吸消耗掉叶片中原有的淀粉,会使得实验不准确。
在学生对某个知识点有疑惑、教师很难讲解清楚时,可以在实验中增加对照,如以上两个案例。在讲解植物气孔开闭原理时,教师可以将质量浓度分别为0.2、0.4g/mL的蔗糖溶液和清水分别滴在载玻片,观察同一叶片的下表皮气孔的开闭情况,从而总结出植物气孔开闭与细胞溶液浓度的关系。因此,教师在突破难点时,不妨多进行一些对照实验,使教学更简单明了。
3优化方案,量化观察
在八年级上册“绿色植物与生物圈中的碳一氧平衡”中,教科书所示用BTB溶液检测植物在光下吸收二氧化碳,用排水法收集金鱼藻在光下产生的氧气。这些实验方案虽然好,但是操作过程比较繁琐,师生较少采用。在有条件的学校中,教师可以利用能精确检测空气中氧气和二氧化碳浓度的空气检测仪,并将其放在有绿色植物的密闭玻璃瓶中,即可呈现实时数据和动态曲线。
在“生物对环境的影响”的学习中需要用干湿表测绿色植被对空气湿度的影响,教师也可利用空气检测仪直接测出空气湿度的数值以及变化趋势,从而让实验结果简明直观。
随着科学技术的发展,很多实验设备、实验方案也在不断地进行优化改进,教师要时刻保持对科学技术的关注,尽量将前沿科技应用在生物学教学中。
4回归生活,自主探究
“观察动植物细胞”实验中,除了教科书上要求的口腔上皮、洋葱、蚕豆叶、葫芦藓以外,笔者又提供了青菜、芹菜、苹果、土豆、牛肉、猪血、鸡爪等几种材料,要求学生对以上材料进行切片观察,根据细胞形态,11种材料,总结并说明理由。学生给观察结果拍照,再观察照片,根据细胞形态进行分类归纳,并得出结论:植物细胞形状一般呈长方形或者棱形,比较规则;动物细胞部分呈圆形,不规则。学生又自主探究了动植物细胞的不同点和相同点,总结出了细胞具有多样性和统一性这一观点。
在七年级下册“单细胞的生物体”中有酵母菌制作馒头的实验,应用的原理是:酵母菌进行有氧呼吸,分解葡萄糖产生二氧化碳,二氧化碳遇热膨胀使馒头松软。学生在做实验时分成两组,A组发酵0.5 h,B组发酵1.5 h。在蒸熟品尝后,教师引导学生分析馒头口感不同的原因,并找出馒头发酵的最佳时间。在学生理解了酵母菌有氧呼吸的过程后,教师将酵母菌能不能进行无氧呼吸的问题抛给学生。学生在课后查阅资料,继续自主探究学习。
生活是课程和学习的源泉,生活中处处有生物学。教师引导学生走进生活,走进社会,培养学生总结、归纳、合作学习、自主探究的能力,使学生自己收获成长的喜悦。
实验教学是生物学科区别于其他学科得天独厚的优势。教师在细节上寻求实验教学的改进措施,必将激发学生的探究热情,提升学生的生物学学科核心素养。