曾建兵
生物學是一門以實驗為基礎的自然科學,生物科學的形成和發展都離不開實驗。通過實驗來探究生命規律,是培養學生創新思維、觀察能力、實驗操作能力以及分析解決生物學問題能力的有效途徑,還能培養學生理論聯系實際的學風和實事求是、嚴肅認真的科學態度,因此實驗教學在生物教學中占有非常重要的地位。在以素質教育為主的今天,上好實驗課是實施素質教育的一個突破口。那么實驗課到底開設得如何呢?以下是我對新課程背景下更好地開展生物學實驗教學的幾點思考:
一、更新觀念,端正態度,提高認識
把探究實驗變成了知識傳授,學生靠死記硬背來掌握這些知識,實驗探究的目的沒有真正得到實現,學生的創新能力沒有得到真正的培養。因此,只有教師本身認識到實驗探究對培養學生能力、實現新課程目標的重要性,才能認真有效地去實施實驗教學。要有效地實施實驗探究,教師本身對實驗探究要有積極的態度、堅定的信念、執著的精神,同時要善于學習和積累,不斷提高實驗探究教學的能力。對于在實施的過程中可能遇到的困難,比如實驗條件的限制、學生能力和興趣的問題,教師還要有動手實驗的能力,而不是那些簡單的紙上談兵的播放錄像、講解等。作為生物教師,對素質教育的認識、對實驗教學目的的認識不能停留在口頭上,而要從思想意識上真正認識到實驗課的重要性,應擺正實驗課與理論課的關系。
二、注重探究方法,提高實驗探究的有效性
實驗探究法的一般模式是:誘導準備——實驗探索——歸納研究——遷移深化。這是學生探究實驗的具體實施過程。在誘導準備階段,課前教師要做必要的有目的的誘導,使學生對探索目的和途徑有比較明確的認識。如何做誘導準備呢?可根據實驗目的,設計一系列程序性實驗,印成講義,發給學生在實驗課前預習準備。在實驗探索階段,要加強觀測方法的指導,分析實驗原因,培養實驗修養,抓住時機誘導學生思考,這樣邊實驗邊思索邊總結,就會水到渠成,為最后的總結奠定良好的基礎。實驗探究實施過程中,教師若能抓住時機,創設質疑的環境,“以其所知,喻其不知”,便能達到事半功倍的效果。
如在人教版生物必修1《分子與細胞》模塊中“檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質”,這個實驗學生選擇了白蘿卜、花生、大豆作為實驗材料,并實驗檢測發現白蘿卜中有還原糖、花生含脂肪、大豆含蛋白質。而課前,我們在實驗桌上還擺了甘蔗汁、面粉、西紅柿、小白菜、甘藍葉、葡萄糖溶液、食用油等材料供學生選擇。由于此實驗操作較簡單、易成功,所以在實驗中又適時提出一些問題:在實驗中為什么只是選擇白蘿卜、花生、大豆作為實驗材料?能否有替代品?思考并嘗試用其他材料進行實驗,結果又該如何呢?在實驗分析后,又引導學生思考:生物組織中是否只含有一種物質?比如,白蘿卜中是否只含有還原糖?有沒有蛋白質?學生很快會明白生物組織中不只含有一種物質。能否用白蘿卜來檢測蛋白質、用花生來檢測還原糖、用大豆來檢測脂肪呢?讓學生嘗試探究。在這個過程中教師盡量只當一個組織者,不以自己的思維左右學生的思維,讓學生暢所欲言,鼓勵學生繼續探究。
又如,人教版生物必修1《分子與細胞》模塊中的“植物細胞的質壁分離及質壁分離復原”實驗,實驗前,我們同樣在實驗桌上擺出的材料有紫色洋蔥、白色洋蔥、鴨趾草、5%蔗糖溶液、30%蔗糖溶液、60%蔗糖溶液等。在完成教學目標后,我們引導學生向探究的方向邁進:實驗材料能否選用白色洋蔥外表皮細胞?選用紫色洋蔥的意義何在?實驗試劑,除了30%蔗糖溶液,能否用其他試劑濃度呢?然后讓學生分組進行嘗試實驗,討論實驗現象。
通過此實驗不難發現,學生從以前按部就班到現在能在實驗過程中發現問題、改進方法,并由此設計實施探究性實驗,能力有了一定的提高。這樣處理使學生在探究過程中能深入思考,對問題進行全面的探究,激發了學生的探究興趣,培養了學生的思維能力和探究精神。
三、愿對實驗失敗的原因進行分析
生物學是一門實驗性很強的學科,在實驗過程中會有多種因素影響、干擾實驗結果,致使實驗失敗。此時,實驗分析就顯得很重要,既可找出并排除影響因素,又可以總結出經驗教訓,甚至可能還有意外的收獲、新的發現。這就要求教師要培養學生有分析問題的習慣及思維方法,分享、體驗其分析總結得出結論的快樂。否則,很多學生在實驗得不到正確結果時,常常是馬虎應付;當老師催要實驗報告時,他們就按課本上的理論知識填寫實驗報告,或憑猜測填寫實驗結論等。如硬把無現象說成有現象,或是把錯誤現象說成正確現象。這樣的教和學要達到實驗教學的預期目的,那是不可能的,學生對上實驗課也就沒有了信心、不感興趣。如人教版生物必修1《分子與細胞》模塊“葉綠體色素的提取和分離”實驗中,實驗的難點是如何畫又細又齊的濾液細線,很多學生得到的實驗結果是:四條色素帶比較模糊,不清晰。指導學生分析原因,并找出解決的辦法。學生分析總結出了一些不錯的方法,如直接用尺子為界,用毛筆沿尺子畫幾次即可,又有人提出用兩片載玻片為界來畫線,效果都不錯。
新的《生物課程標準》對生物實驗特別是探究性實驗提出了更高的要求,因此,我們要改進教學方法,深挖教材,更新觀念,通過實驗教學培養學生的探究能力、創新意識,激發學生學習生物學的興趣,引導學生主動參與探究、勤于動手動腦,逐步培養學生分析和解決問題的能力、交流與合作的能力,培養學生的創新精神和實踐能力,為祖國的未來培養高素質的創新型人才。