摘 要: 在高中生物實驗教學過程中,除了要達到讓學生提高動手能力、認識實驗原理和方法、驗證所學知識這些目標之外,教師還要教給學生進行實驗分析的一般方法,初步培養和提高學生分析問題的能力。
關鍵詞: 高中生物教學 實驗教學 分析能力
生物是一門實驗為基礎的學科,但我們在教學過程中往往只重視實驗結果,而不重視對實驗結果進行分析;只滿足于實驗的成功,而不分析實驗失敗的原因。造成這種現象的原因是,學生對實驗的目的性缺乏深刻認識,也不知道怎樣分析實驗,甚至沒有掌握實驗分析的基本方法。在實驗過程中,會有多種因素影響實驗結果。這就要求我們必須具備很強的分析問題的能力。
一、培養學生分析實驗現象的能力
在生物實驗中,總會存在注重對實驗結果的記錄,而輕視對實驗過程中實驗現象的記錄;重視實驗的結果,而輕視對結果的認真分析;重視對成功實驗的肯定,而輕視對實驗失敗的原因的排查。這樣不利于學生實驗能力的培養。例如:在做“質壁分離和復原”實驗時,要讓學生了解液泡的體積大小、顏色變化等;在做“葉綠體中色素提取與分離”實驗時,讓學生理解色素彼此分離的原理。該原理課本上介紹的并不多,因此應該讓學生知道:濾紙是吸附劑,層析液是展開劑,四種色素的化學性質均不同,它們在濾紙上吸附能力也不一樣,所以,色素隨著層析液在濾紙條上的擴散速度各不相同:其中胡蘿卜素的溶解度大而吸附力卻小,因而擴散的速度比較快;葉綠素b的溶解度小而吸附力卻很大,擴散的速度比較慢。在實驗過程中,因某種原因,少數學生的實驗中不明顯或實驗失敗,這時教師就應指導學生查找失敗的原因。如“葉綠體中色素提取和分離”的實驗現象四條色素帶部分或全部不明顯,不妨提示學生:①丙酮的用量是否過多?②是否用的新鮮葉?③是否在劃濾液細線時重復的次數變少了?④層析時濾紙條上的濾液細線是否被層析液浸沒?
二、培養學生基本能力及思維方法
高中生物教學不僅是讓學生學習專業知識,而且要培養學生的基本能力及思維方法。在生物實驗教學過程中,教師可以通過科學實驗,培養學生的觀察能力,思維能力,以及分析問題和解決問題的能力。例如:在“土壤中小動物類群豐富度的研究”實驗中就要用到觀察能力,正確分辨土壤中有什么種類的小動物,這些小動物有什么特點,它們生長在什么樣的環境之中,必須細細觀察;實驗還涉及取樣方法的選擇及物種數量的統計,這可以培養學生科學嚴謹的態度和耐心。又如在“探究影響酶活性的因素”實驗時,為什么要向試管中注入等量的麥芽糖、加入等量的酶試劑、反應進行相同的時間?為什么不同溫度酶的反應速率不同?學生會積極地思考分析,從而激發內在的學習動機,讓知識的理解、結論的檢驗、思維的發展融為一體,這對學生掌握科學的思維方法與提高解決問題的能力有積極的促進作用,讓學生形成較為系統的思維方法,這不僅可用于實驗,而且對學生的決策能力會產生一定的影響,使之成為一種理論性的指導方法。
三、明確實驗儀器原理與使用方法
在學生剛接觸生物實驗的時候,要讓學生掌握各種儀器的使用原理與方法,這是學生學好生物實驗、培養各種能力的基礎。教學過程中教師可能常碰到這樣的情況:在教學顯微鏡的使用時,雖然大部分學生已經知道了顯微鏡的基本構造、使用方法等,但是實際操作中還是會出現使用不當的現象,如視野過暗,根本就看不到觀察的目標。教師這個時候不要親自去為學生調節顯微鏡,而要引導學生思考:物體是通過反射光線才被我們看到的,如果我們看不到它,只能說明外界的光線太弱了,而顯微鏡上玻片的光線是由反光鏡反射光源提供的。因此,如果看不到目標應該調節什么呢?這樣學生就會恍然大悟,這個時候教師再指導學生把反光鏡對準光源,讓反射光通過通光孔,如果光源太弱就適當調亮光源、放大光圈。另外在觀察目標的時候,學生剛開始都覺得高倍鏡放大的倍數高、分辨率高,應該更容易找到觀察的目標,所以先用高倍鏡找到后再換用低倍鏡,可換后才發現根本找不到目標。這是因為學生忽略了高倍鏡觀察的面積小、尋找目標的空間小。教師可以引導學生先使用低倍鏡找到目標,接著再用高倍鏡進行觀察,這樣就很容易找到觀察的目標了。
四、滲透新課標中的實驗探究
高中生物新課標中對學生的實驗設計能力要求雖然明顯地提高了,但是受到生物課時的限制,要切實開展好高中生物課本中的實驗探究課仍有一定的難度。結合現在學生的研究性學習課時和課外活動課時明顯增多的情況,我們可以把實驗教學與學生的研究性學習和課外活動有機地結合起來。例如:在進行“生物細胞有機物的鑒定”驗證性實驗時,通過對少數學生的課外活動的實驗指導,讓他們在生物實驗課堂上擔任“主角”,不但對學生的還原糖、脂肪和蛋白質的鑒定的實驗操作指導到位,而且節省了教師實驗教學的課時,提高了驗證性實驗教學效率。對很多探究性實驗,我們可以變實驗大班上課為小組實驗探究。如在“通過模擬實驗探究生物膜的透性”、“影響酶活性的因素”、“有害物質對肝細胞的影響”等實驗中,讓學生進行探究學習,把全班同學分小組,分別完成各自的實驗設計,然后分組開展交流討論,選出最優化的實驗設計過程到實驗室進行分組實驗。教學實踐證明,把小組實驗探究教學與學生的研究性學習相結合,確保了每個同學都能積極地參與實驗,提高了學生實驗能力,還讓教師在有限的課時內指導更多的學生,大大增強了生物實驗教學效果。
總之,生物實驗對于學生掌握生物知識、培養學生的科學素養、創新思維及實踐能力都有著至關重要的作用,值得生物教師認真研討。同時,在教學過程中教師要多指導學生,讓學生從實驗中總結經驗,不斷提高分析能力,為更好地學習生物打下堅實的基礎。
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