摘 要:實驗教學是實施全面素質教育最有效的形式。生物實驗可以向學生提供生物界的感性認識,幫助學生理解生物概念,提高分析問題的能力,培養實驗操作能力和實事求是、嚴謹的科學態度。新課改把加強實驗教學、提高生物學教學質量作為重要環節。教師應努力在各方面創造條件,改進和提高學生生物實驗能力。
關鍵詞:實驗設計 觀察 創新 討論
中圖分類號:G420 文獻標識碼:A 文章編號:1673-9795(2012)12(c)-0159-01
生物學是自然科學的一個門類,主要研究生物的結構、功能、發生和發展的規律,以及生物與周圍環境的關系等。科學探究是學習生物學基本途徑之一,它有助于學生形成對生命世界的正確認識、對科學本質的理解和對生物學規律的領悟。
1 明確實驗目標和實驗原理
教學目標不應是簡單的知識目標,而是要幫助學生進行有效的學習,要能促進學生的知識、能力和情感的全面發展。學生只有明確了生物實驗教學目標,恰當地運用評價標準和方式,才能科學地進行生物實驗教學的設計。高中學生的思維意識比較多向化,對任何新鮮事物都感興趣,容易被無關的內容所吸引。如有的學生在觀察自制洋蔥表皮細胞裝片時,把注意力主要放在擺弄鏡頭和觀察游移不定的氣泡上。因此,讓學生知道實驗的目的和要求,是實驗教學中的重點。教師可根據具體化的教學目標,針對性的采取有效的教學方法,從而使學生知識,能力,情感三方面都得到發展。
除了教學目標,學生還應明確實驗原理。理解原理不僅是實驗成功的關鍵,也是理解實驗方法步驟的關鍵。例如:觀察植物細胞的質壁分離和復原的實驗原理解析:當細胞液的濃度小于外界溶液的濃度時,細胞液中的水分就透過原生質層進入外界溶液中,使細胞壁和原生質層都出現一定程度的收縮。由于原生質層比細胞壁的伸縮性大,當細胞不斷失水時,原生質層就會與細胞壁逐漸分離開來,也就是逐漸發生了質壁分離。當細胞液的濃度大于外界溶液的濃度時,外界溶液中的水分就透過原生質層進入細胞液中,整個原生質層就會慢慢地恢復成原來的狀態,使植物細胞逐漸發生質壁分離復原。學生必須先了解此原理,才能對實驗過程做認真的觀察和分析,否則在做實驗時就很難理解,不利于整個實驗的操作。
2 預先設計實驗方案
學生對實驗設計方案的思路模糊,存在一定的畏懼心理,不知道該從何處入手。教師可采取由淺入深、循序漸進的策略,幫助學生樹立實驗設計的自信心。課本實驗是學生熟悉的知識,教師可在課本實驗的講解過程中靈活地改變實驗的某個條件,讓學生模仿實驗的程序進行簡單的、開放性的實驗。學生自己動手操作,從中獲得成功感,初步形成實驗設計的正確思路,為實驗設計的實施奠定良好的心理基礎,切實提高了實驗能力。
由于實驗設計具有開放性的特點,每個學生有自己獨特的思維方法和解決問題的途徑,所以設計水平高低不同,設計的方案也是多樣化的。教師要及時點撥和引導學生交流設計成果。同學的啟示和教師的點撥豐富了設計的思路,啟迪了思維,能總結出設計方案的基本思路和標準,取長補短,完善設計方案,豐富設計內容,從而使學生鞏固實驗設計方法,對問題的理解更加全面和深入,實驗設計能力從本質上得到了很大的提高。
3 認真觀察,準確分析
觀察不必做實驗,實驗往往要觀察。實驗觀察可使學生辨認生物的種類,認識生物的形態結構,了解生物的生理機能,加深了學生對所學知識的理解,使記憶牢固,提高了學生學習生物學的積極性。如何做好實驗觀察呢?
(1)觀察要有明確目的,觀察是一種具有很強目的性的活動,要求學生能從紛亂的事物中,迅速、準確地分辨出所要觀察的對象。觀察目的明確,被觀察的對象就完整、清晰。因此,生物教師要時刻提醒、指導學生按觀察目的進行觀察。例如:在觀察植物細胞結構時,教師引導學生在低倍鏡下找到所要觀察的目標,注意哪個是細胞,哪個可能是氣泡,兩者有什么區別,讓學生通過自己的觀察來辨析。低倍鏡找到目標后換高倍鏡由外到內觀察細胞結構,包括細胞壁、細胞膜、細胞質、細胞核,最后再全面觀察細胞的顯微結構圖。只有確定目標后,才能使學生集中注意力,排除無關干擾,這樣才能對細胞結構有全面的認識。
(2)觀察要有科學的方法,在生物實驗教學中,培養學生科學的方法有助于觀察能力的提高。教師應引導學生先從整體再到局部,抓住生物各個方面發展及變化過程,通過觀察的現象來了解生物的變化的本質。其次,縱向對比觀察,使學生從平常的現象中發現不平常的東西,從相似的事物中找出差異及差異中求共同點和因果關系。最后為了確保實驗的準確性還要重復觀察,充分體現觀察的嚴謹性和科學性,發現潛在的問題,提出并解決。例如:觀察水稻的根系時先整體看根系發達,再細分直根系、須根系、主根、側根、不定根的形態特征。水稻屬單子葉植物,小麥也是,再比較兩者的異同。最后,反復觀察得出結論。
4 討論交流,完善實驗
實驗信息交流是科學研究重要環節之一。傳統實驗缺少實驗信息的交流。豐富多彩的探究性實驗信息,為學生進行交流創造了廣闊的機會和空間。實驗不能避免地會出現錯誤。對于實驗操作出現的錯誤,教師要及時引導學生討論、交流,從而合理地設計實驗。教師應對正確操作的學生進行表揚,活躍他們思維;對于實驗失敗的學生,通過學生對實驗設計方案的討論,可以取長補短,完善設計方案,豐富設計內容。同學的啟示和教師點撥豐富了實驗操作思路,啟迪了思維,使每個同學對問題的理解更加全面和深入,實驗設計能力從本質上得到了很大的提高。實驗交流不僅使學生博采眾長,彌補自己思考中的不足,相互促進,培養學生學會虛心的態度;也能使他們萌發靈感,觸類旁通。
新課改中,實驗教學倡導合作性學習方式,由于學生之間存在知識、心理、能力等方面的差異,因此應合理搭配,使實驗能力強的學生有更大進步空間,同時也使實驗能力相對弱的同學得到及時的幫助,獲得鍛煉與提高,這樣就能碰撞出許多創造性思維的火花。不僅實驗教學效果顯著提高,而且還促進了學生學習方式的轉變,培養了學生各方面的能力,實現了新課程改革的核心目標。
生物實驗充分體現了素質教育的基本要求,既為學生獲得知識創造條件,又為培養學生的多方面能力奠定基礎,值得每一位生物教師高度重視。我們應當努力提高學生的生物實驗能力,讓他們在實驗過程中有更多的收獲。