生物學是一門實驗性科學,生物實驗是生物教學中的一個重要環節,是學生獲得知識的手段。通過實驗操作,可以使學生的動眼、動手和動腦活動有機地結合起來,得到必要的基本技能訓練,提高學生各種能力。
指導觀察,提高學生的觀察和思維能力
觀察能力是人全面、深入、正確地認識事物的一種能力。觀察是人獲得感性知識的重要途徑,是有目的地運用各種感官,了解周圍環境或某一事物的知覺過程。在實驗教學中提高學生的觀察能力,1)要讓學生明確觀察的目的。在組織學生觀察前,提出觀察的目標,說明觀察目的,這樣才能保證學生的注意力集中到要觀察的事物上。2)對實驗的關鍵步驟深入挖掘,提出問題。問題要沒有現成答案,必須通過親自實驗觀察、動腦才能得出結論。學生帶著問題有目的地去思考,可以提高認真觀察和認真思考的能力。例如在“植物細胞質壁分離和復原”實驗中,教師提出問題:①對比實驗為什么要用紫色的洋蔥?②實驗中30%蔗糖溶液改成10%或50%的溶液,結果會怎樣?③質壁分離的條件是什么?通過教師在實驗前的啟發,學生帶著問題去觀察,將觀察和思維活動緊密結合起來,培養觀察、思維能力。3)對學生進行觀察方法指導。如觀察植物根尖結構教學中,讓學生懂得先整體,后局部,由表及里,自上而下按順序觀察。同時指導學生注意觀察事物的細節,培養學生細致和敏銳的觀察能力,養成嚴謹求實的科學態度,從而達到觀察實驗的目的。
重視操作,提高學生的動手操作能力
實驗操作能力是人們動手對實驗材料的加工、處理,對實驗儀器的正確使用能力。它對學生掌握基本技能和發展思維具有重大意義,也是培養學生創造能力的必要條件。提高學生的操作能力,1)創造一切條件讓每個學生親自動手做每一個實驗。如觀察植物的種子、根、莖和葉子等實驗,應發揮本地的資源優勢,發動學生自己收集、選取、準備實驗材料,使每個學生手中都有實驗材料,保證都能動手參與實驗。2)教師在分析教材的實驗時,要求學生認真操作,根據不同實驗,選取適宜的實驗材料、藥品,正確使用實驗儀器,嚴格按照實驗步驟,一絲不茍地操作。如“制作并觀察洋蔥根尖有絲分裂”實驗,實驗步驟復雜,每個環節的操作都應加以重視,否則就達不到預期的目的。在實驗前,教師應單獨利用2節課進行基本功訓練,使每位學生都能熟練操作實驗器械。通過訓練,提高學生的動手能力,進而讓學生按照實驗步驟,一絲不茍地操作,保證實驗成功。不僅使學生得到技能、技巧的提高,而且使學生養成科學、嚴謹、周密的實驗操作態度。
在實驗教學中,教師除應做好規范的演示外,還要根據不同情況對學生進行必要的啟發引導。對比較麻煩的實驗,簡明歸納操作過程;對難度大的實驗,則將整個過程化整為零,分別操作。學生通過親自動手做實驗,把理論和實踐結合起來,能加強對理論知識的理解和運用,同時提高動手操作能力。
引導探索,提高學生探索、創新能力
在生物實驗教學中,引發學生的創造性思維,使學生在掌握所學的基礎上,重新設計和增加一些探索實驗,讓學生在教師組織和引導下,通過探索事物的活動,對實驗材料選取和實驗方法大膽提出質疑,來獲得新知識,從而培養學生提出問題、分析問題、創造性地解決問題的能力。例如在完成“種子萌發的外界條件”這一實驗后,針對學生提出的“光照是否影響種子萌發”的問題,學生在筆者的指導下,把綠豆、黃豆、玉米等植物種子各自分成2組,在溫度、水分、空氣條件一致的情況下,一組置于室內明處,一組放于同室的暗箱中。2天后,學生觀察實驗結果。最后通過分析、歸納結論,解決問題。學生不但獲得了成功的喜悅,而且增強了學習的興趣,同時也提高了能力。
誘導思維,提高學生分析問題、解決問題能力
實驗完成后,對實驗結果的分析也是提高學生能力的重要環節。對實驗現象明顯、效果好的裝片,讓全班學生對比看;對實驗效果差的學生,不急于指出存在的失誤,而是幫助他們分析沒能達到預期效果的各種可能情況,讓他們自己找出失敗的原因,從而提高學生分析問題的能力。如在給學生演示“細胞吸水”的實驗后,讓學生思考:加入清水的蘿卜上的玻璃管內的水柱為什么上升?通過引導思考,最終得出:當周圍水溶液濃度小于細胞液濃度時,細胞吸水,所以管內水柱下降;當周圍的水溶液濃度大于細胞液濃度時,水分就從細胞中滲出,所以管內水柱上升。又如在顯微鏡下觀察洋蔥根尖有絲分裂裝片,看到有的細胞重疊在一起,看不清每個細胞的形態,讓學生分析可能是哪一步驟出現錯誤。通過分析,學生得出原因,可能有兩方面,一是解離時間短,二是制片過程壓片沒壓好。在同一實驗中,針對細胞有時顏色過淺的現象,學生分析出可能是漂洗和染色的時間短所致。通過對實驗結果的分析,培養學生嚴謹的學習態度,在以后的實驗中認真對待每一步驟,主動提出問題,分析問題,想辦法去解決問題。讓學生在操作過程中理解實驗原理,有意識誘導學生進行思維,不僅要使學生 “知其然”,而且還要“知其所以然”。
總之,通過學習豐富多彩、有趣的實驗教學內容,在教師的啟發、引導下,經過對學生實驗基本功的訓練,讓學生帶著問題去觀察、實驗,注重實驗結果的分析、改進,可以提高學生的各種能力,培養嚴謹、踏實的科學態度,認真求實的良好實驗習慣。
(作者單位:河北省內邱縣第二中學)