生物學作為一門自然科學,其發展離不開實驗,生物領域的所有知識幾乎都是從實驗中獲得的。因而在高中生物教學過程中,為了讓學生更好的理解和掌握所學的生物知識,教師必須加強高中生物實驗課程設計,提高高中生的生物實驗能力。高中生物實驗不僅能提高學生的觀察能力、動手操作能力、思維能力等,還能提高學生的創新能力和自主思考能力、解決問題能力。由此可見,高中生物實驗的重要性。基于此,下面筆者將就如何提高高中生的生物實驗能力進行探析,以期能對提高高中生的生物實驗能力有所幫助。
一、明確實驗儀器和藥品特性,提高學生實驗基礎能力
要想提高學生的實驗能力,首先,需要學生熟練的掌握生物實驗所需要的基本的技能,例如,儀器的掌握,實驗的程序等。在生物教學課堂中,首先需要讓學生全面認識各種生物實驗儀器。例如,作為生物實驗中最常用的實驗工具,正確的使用顯微鏡是一項生物實驗基本技能。因此,教師要全面的向學生講解顯微鏡的各部分結構、功能及其操作方法,并讓學生親身體驗,以便學生能夠正確、熟練的使用。
其次,還要向學生傳授臨時裝片的制作、標本的采集以及簡單的解剖技能等。在傳授上述技能的過程中,教師一定要秉承著嚴謹的態度,嚴格遵守實驗的要求,并要求學生嚴格按照實驗的操作規范和步驟進行。這樣使學生在掌握每一個具體的實驗方法的過程中,逐漸積累,形成一套綜合的科學實驗能力。
二、緊扣教學內容,提高學生的實驗分析能力
絕大多數生物知識來源于實驗,實驗是高中生認識生物、掌握生物知識最直接的方法,在進行生物實驗過程中,高中生除了準確的掌握基本的實驗工具,規范實驗操作,還要學會在實驗過程中準確的分析實驗的目的,吸取每一次實踐經驗。對此,教師在引導學生進行實驗過程中,要針對實驗材料、儀器、步驟等進行適時的點撥,從而提高學生的觀察能力、分析問題能力以及實踐操作能力。
例如,在進行《葉綠素的提取和分離》實驗中,教師可以根據實驗的內容設計一下問題,引導學生理解和掌握實驗的要點:1)研磨葉片過程要動作迅速的目的是什么?2)剪去濾紙條的兩角的目的是什么?3)為什么不能在過濾過程中使用濾紙及紗布?4)為什么濾液不能沒及濾液細線?5)為什么濾液細線越細越好、越齊越好?等。學生通過對上述問題的回答,意識到生物實驗的嚴謹性和科學性,了解該實驗需要注意的問題,掌握實驗的操作要點。事實上,如果學生不能正確的回答上述的問題,那么其在實驗過程中,必然會出現錯誤的操作,進而導致實驗不直觀或者失敗。由此可見,教師在生物實驗過程中,要結合每一個實驗的特點,利用恰當的問題引導學生思考和分析所進行的實驗的過程和結果,從而提高實驗成功的機會,幫助學生形成嚴謹科學的思維習慣,加強學生的實驗分析能力。
三、設計探究性實驗,提高學生的實驗設計能力
縱觀現代高中生物,其基本上仍是驗證性的實驗,學生在動手實驗之前,都掌握了實驗需要哪些器材、實驗的方法以及實驗全部程序和達到的目的。這種驗證性的實驗方法長期束縛了學生,不利于學生實驗能力的培養。新課改之后,高中生物中部分驗證性實驗調整成了探究性的實驗,要求培養學生的合作能力,創新能力以及實驗設計能力。對此,高中生物教師除了規范學生的實驗過程,巧設問題提高學生的實驗分析能力之外,還要改進實驗方式,設計探究實驗,引導學生改變驗證性實驗為探究性實驗。例如,在講授葉綠體中色素的提取和分離實驗過程中,教師引導學生根據原理,采用不同的方法,進行實驗,并通過實驗來探究哪種方法實驗效果最佳。如,建議學生利用所學到的化學知識研究層析液的成分,減少對人體的毒害;探究濾紙條的劃線次數、劃線方法以及碳酸鈣的取用量等實驗步驟。之后,教師在根據學生得出的實驗結果,指導學生對實驗方法進行改進,如,采用10g菠菜葉和10ml無水酒精進行實驗,這樣層析后色素帶更加的清晰,便于觀察和分辨;在載玻片的一側蘸取均漿直接壓在濾紙條上,這種方式使得慮線更加的細、齊,且能節省一定的時間。通過這種學生直接參加的探究性實驗,極大的提高學生的實驗興趣,更加積極、主動的參與到實驗過程中,主動的提出自己的看法和意見,并在交流和互動的過程中,培養學生的合作意識,提高學生自主動手實驗的能力,讓學生真正體驗到了“實踐是檢驗真理的唯一標準”的含義。
除此之外,在引導學生設計探究性實驗過程中,教師要將學生放在實驗的主體的位置,給學生提供一個自由、民主、輕松的實驗氛圍,鼓勵學生大膽思考,勇于發表意見,培養學生獨立思考的能力的同時,還要組織學生進行交流和討論,培養他們的團隊合作能力,提高他們的集體意識。
總而言之,在課程改革和素質要求的形勢下,教師要積極響應“深化教育改革、全面推進素質教育”的號召,重視學生的生物實驗能力的培養,積極通過一系列的探究性實驗,來改進生物實驗教學,幫助學生形成嚴謹、實事求是的科學態度,培養他們的創新精神。
(作者單位:江蘇省海安縣實驗中學)