摘 要: 實驗設計題能拓寬學生的思維空間,有利于學生的科學素養和創新能力的培養。鑒于當前學生對生物學實驗教學普遍重視不夠,學生缺乏對實驗設計基礎知識的學習和訓練,因此學生的實驗設計能力較差。為盡快而有效地提高學生的生物實驗設計能力,應加強該方面的教學實踐。
關鍵詞: 新課程;生物教學;實驗教學;能力培養
新課程改革在我省進行快5年了,今年是改革實效的檢測之年,實驗的內容考查更是重中之重。本人結合實驗教學的實踐和新課程改革要求,談談自己的一點認識。
一、新課程改革下的實驗教學對學生的能力要求
學生的能力的范疇很廣,如觀察能力、記憶力、想象力、動手能力,等等。那么,在生物實驗教學中應培養學生哪些能力呢?教學大綱對此作了籠統的規定,即在生物實驗教學中要求學生對有關生物實驗的技能和能力達到初步學會和學會兩個層次。具體來說,學生在實驗教學中應著重掌握以下幾種能力:觀察能力、實驗操作能力、思維能力,以及生物學的初步研究能力等。觀察能力是人們認識事物,增長才干的最基本途徑,是培養智能的基礎,對于生物學這種實驗性學科尤其如此。學生對實驗過程中出現的現象進行仔細觀察、記錄,而后經過一定的比較、分析、歸納等思維過程,得出某個結論。因此,思維能力是以觀察能力為前提的。同時,就生物學科而言,實驗操作能力也是諸多能力中最基本的。通過大綱規定的實驗內容的學習,讓學生初步學會或學會一定的實驗操作技能,為今后的進一步提高打下基礎。上述幾種能力,相對而言,觀察能力、實驗操作能力等是初級的、較低層次的能力要求;而研究能力則屬于較高層次的能力要求,它必須建立在觀察能力、實驗操作能力、思維能力等的基礎上;思維能力的提高有賴于觀察能力、實驗操作能力等,又反過來對這幾種能力的發展起到積極的促進作用,此外,只有具備了一定水平的思維能力,才能去從事有關生物學研究工作。
二、自己結合實踐的幾點做法
1.在生物實驗中讓學生熟悉基本功,培養動手能力。首先必須讓每個學生親自去做每一個實驗,確保每個學生都動手,如顯微鏡的使用,裝片的制作等是生物實驗的基本功,尤其是顯微鏡的使用,直接關系到實驗的成敗,例如:制作洋蔥根尖有絲分裂裝片得經過解離→漂洗→染色→制片,這幾個復雜過程,最后在顯微鏡下觀察,如果顯微鏡不能正確熟練使用,裝片做的再好,也觀察不到應有的現象,使實驗前功盡棄,所以實驗前,單獨拿出兩節課進行基本功訓練,使每位學生對顯微鏡的使用達到熟練程度,從鏡頭的安裝,視野的調節,裝片的安放到觀察方法都能熟練準確進行。通過訓練,學生的動手能力提高很快,在進行質壁分離和復原實驗中,能很快在低倍鏡下看到植物細胞中紫色大液泡,換用高倍物鏡調節也較清楚。裝片制作基本功也很重要,如在實驗中訓練學生怎樣蓋蓋玻片,才能使裝片不出現氣泡等。
2.在實驗中讓學生帶著問題去實驗,培養學生觀察和思維能力。實驗教學可以幫助學生形成生物概念,理解和鞏固生物知識,提高分析問題、解決問題的能力。例如在植物細胞質壁分離和復原實驗中提出這樣幾個問題:①此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%的濃度實驗結果會怎樣?③質壁分離的條件是什么?在觀察根對礦質元素離子的交換吸附現象中,可提出這樣的問題:①為什么要選用剛培養出來的新鮮根尖?②為什么要設計去浮色這一步驟,并選用蒸餾水沖洗?③為什么要設計對比實驗?如用自來水代替蒸餾水,會出現什么現象?這樣教師在實驗前啟發,學生帶著問題去觀察思考,學生將觀察和思維活動緊密結合起來,提高了學生的觀察思維能力。
3.在實驗中重視實驗結果的分析和實驗的改進,提高學生分析問題和解決問題能力。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,例如:洋蔥根尖有絲分裂裝片在顯微鏡下觀察,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。在同一實驗中細胞有時會出現顏色過淺,學生會分析出可能是漂洗和染色時間短所致,通過對實驗結果的分析也培養了學生嚴謹的學習態度。在今后的實驗中,學生都能認真對待每一步驟,主動提出問題,如某一步驟為什么要這樣操作,如不這樣會怎樣,對實驗的某一部進行改革,增強了學生實驗的興趣,也培養了解決實驗問題的能力,例如在葉綠體色素的提取和分離實驗中,劃濾液細線是難題,用書本說的毛細吸管劃,往往一次很難成功,但學生有的用廢油筆去劃,有的用蓋玻片邊緣去劃,得到的效果更好。
通過對學生實驗基本功的訓練,讓學生帶著問題去觀察,以及注重實驗結果,分析和改進,確實提高了學生的操作能力,觀察和思維能力,以及解決實際問題的能力,通過生物實驗,也培養了學生嚴謹踏實的科學態度,認真求實的良好實驗習慣,取得了較好的效果。另外,從應試角度考慮,高考中實驗設計問題的基礎還是由教材中的實驗為理論基礎,教師在教學過程中要不斷挖掘隱含在在教材的實驗內容和生物學史中生物學實驗設計的基本原則和方法等內容,從而幫助學生了解和掌握實驗設計的理論知識,做到基本功扎實,無論是對能力的培養還是解有關的實驗題,都是益處多多的。
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