在生物教學(xué)中創(chuàng)設(shè)學(xué)生實驗

胡彬

摘 要：本文介紹了在生物教學(xué)中創(chuàng)設(shè)更多學(xué)生實驗的方法，可以通過科學(xué)史創(chuàng)設(shè)、在演示實驗中創(chuàng)設(shè)、從現(xiàn)有實驗中創(chuàng)設(shè)和從教材難點中創(chuàng)設(shè)，從而提高學(xué)生的動手實踐和實驗探究能力。

關(guān)鍵詞：科學(xué)史；演示實驗；現(xiàn)有實驗；教材難點

生物是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科，通過實驗激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，啟迪學(xué)生的思維。因此，在平時的教學(xué)過程中，我不放過任何讓學(xué)生動手的機會，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容適當(dāng)?shù)貏?chuàng)設(shè)一些實驗，這些實驗可以讓學(xué)生課上完成，也可以課后探究，可簡單亦可復(fù)雜。那么如何創(chuàng)設(shè)學(xué)生實驗?zāi)兀肯旅媸俏医?jīng)過幾年的實踐教學(xué)得出的點滴體會。

一、通過科學(xué)史創(chuàng)設(shè)學(xué)生實驗

教材中非常重視學(xué)生對科學(xué)史的學(xué)習(xí)，通過學(xué)習(xí)能夠讓學(xué)生從中了解到科學(xué)探究的艱辛，能夠領(lǐng)略到科學(xué)家嚴(yán)謹(jǐn)嚴(yán)密的科學(xué)作風(fēng)，但學(xué)生只有通過親身體驗，才能真正體會。當(dāng)然科學(xué)家所設(shè)計的經(jīng)典實驗是必須要講的，因為還可以使學(xué)生從中掌握一些實驗探究的好方法。而書本中每一位科學(xué)家的發(fā)現(xiàn)都可以作為一個小課題讓學(xué)生再重新去探究。俗話說“條條大路通羅馬”，方法不可能只有一種，科學(xué)家是以他們當(dāng)時所擁有的知識來設(shè)計實驗，最后得出結(jié)論，那么學(xué)生也可以用他們所學(xué)的知識，設(shè)計出不同的方法來開展探究實驗，真正體驗探究過程，在實驗活動中自己獲得知識，并從中學(xué)習(xí)探索科學(xué)的方法。

例如“光合作用的研究歷史”一課中，我根據(jù)研究歷史中的內(nèi)容設(shè)計了二項研究課題：探究綠色植物進行光合作用需要水和二氧化碳；探究綠色植物在光下能釋放氧氣、制造淀粉。在課前兩周讓學(xué)生分組利用課外的時間設(shè)計并開展實驗。在課上教師講解科學(xué)家是如何進行研究的，并穿插展示學(xué)生的探究過程和成果，教學(xué)效果十分理想。

其中有一組讓我記憶深刻，他們設(shè)計的實驗是“綠色植物在光下能釋放氧氣”。學(xué)生最初設(shè)計的實驗方案是在一個可樂瓶里裝滿水和水綿，并用瓶蓋擰緊置于光下，結(jié)果沒有收集到氧氣。于是學(xué)生在教師的啟發(fā)下對裝置進行了多次修改。最后用帶有玻璃管的橡皮塞代替了瓶蓋，塞緊瓶口，玻璃管插至瓶底，這用到了化學(xué)上的排水集氣法。瓶中加入了適量的NaHCO3增加水中CO2的量，目的是促進植物釋放更多的氧氣。為了防止產(chǎn)生的氣體通過裝置的接縫跑出來，他們還細(xì)心地想到了將蠟燭點燃后熔化的液體蠟滴在瓶口與橡皮塞、玻璃管和橡皮塞的接縫處。在課上該小組的學(xué)生向全體同學(xué)展示了他們的裝置，并讓兩位同學(xué)現(xiàn)場配合打開了瓶塞，將帶火星的衛(wèi)生香接近瓶口，衛(wèi)生香復(fù)燃了，成功地證明了綠色植物進行光合作用釋放氧氣。

二、在演示實驗中創(chuàng)設(shè)學(xué)生實驗

所謂演示實驗，是指教師用演示的方法，結(jié)合課堂教學(xué)進行的實驗，是一種直觀的教學(xué)手段。在平時的教學(xué)中，我發(fā)現(xiàn)教師在進行演示實驗的時候，大部分學(xué)生很關(guān)心實驗的結(jié)果，像看熱鬧，不太注意觀察實驗的操作過程和聽教師講解實驗成功的關(guān)鍵，演示實驗的效果不太令人滿意。而且演示實驗中學(xué)生缺少參與的機會，獨立操作能力及創(chuàng)造能力難以得到培養(yǎng)。教育心理學(xué)認(rèn)為：個體的發(fā)展，離不開認(rèn)識主體的自由活動。因此，我想將部分演示實驗改為學(xué)生實驗，不僅會給學(xué)生提供更多的動手機會，而且由于每個學(xué)生的知識水平和實驗?zāi)芰⒉畈积R，實驗中容易產(chǎn)生各種與結(jié)論不符的意外結(jié)果，使學(xué)生生疑。在好奇心的驅(qū)使下，學(xué)生就會積極思考，嘗試辯證地觀察、分析、處理和解決問題。

在教學(xué)中，我發(fā)現(xiàn)“通過膜的擴散”演示實驗中，實驗材料與器材易得，但實驗操作過程要求比較高，容易出錯，產(chǎn)生不同的實驗結(jié)果。因此我就嘗試將其改為學(xué)生實驗，效果不錯。

在教學(xué)中，我將此實驗穿插在細(xì)胞膜這部分內(nèi)容中。讓學(xué)生先將實驗裝置按要求做好，20分鐘后觀察。發(fā)現(xiàn)A組實驗出現(xiàn)了兩種結(jié)果：大部分學(xué)生的燒杯中只有透析袋內(nèi)呈現(xiàn)藍(lán)色；少部分則透析袋內(nèi)外水溶液都呈現(xiàn)藍(lán)色。不同的結(jié)果，引起了學(xué)生的討論。在教師的引導(dǎo)下，學(xué)生深刻地意識到本實驗成功的關(guān)鍵在于實驗用的透析袋兩端必須扎緊以免溶液漏出；在放入燒杯前要用水流沖洗透析袋表面，除去外表面的淀粉溶液或葡萄糖溶液。緊接著，教師可啟發(fā)學(xué)生思考如何提高B組實驗的嚴(yán)密性，因為殘留在透析袋表面的葡萄糖有沒有被沖洗干凈，或袋內(nèi)的葡萄糖溶液是否漏出，不像A組實驗?zāi)菢涌梢杂萌庋壑苯佑^察到，需加班氏試劑后，加熱才能檢驗出。從而使學(xué)生明白B組實驗中透析袋放入燒杯后，為什么需取出燒杯內(nèi)的水5ml于試管中待測。

三、從現(xiàn)有實驗中創(chuàng)設(shè)學(xué)生實驗

書本上的很多實驗以驗證為主，學(xué)生根據(jù)書本、實驗報告或教師的講解，照著步驟進行操作，這種以實驗訓(xùn)練為基礎(chǔ)的學(xué)生實驗可以增加學(xué)生的感性認(rèn)識，鍛煉學(xué)生的動手能力，保證學(xué)生基本掌握該實驗的操作方法和原理。根據(jù)學(xué)生的操作水平，教師還可以放心大膽地讓學(xué)生進行相應(yīng)的拓展實驗。那么教材中的哪些學(xué)生實驗可以進行相應(yīng)的拓展呢？

1.效果不太理想的實驗

在教學(xué)過程中有時現(xiàn)按照教材上所給的材料和方法，某些實驗效果并不是最好，在這樣的實驗中就可以挖掘出一些拓展實驗了。教師可引導(dǎo)學(xué)生針對實驗的方法、材料進行改進。例如“學(xué)做酸奶”實驗，按照課本上描述的方法做出的酸奶總是沒有市場上賣得好喝，于是布置任務(wù)讓學(xué)生考慮哪些因素會影響酸奶的口感。學(xué)生設(shè)計并開展實驗，最后得出結(jié)論：酸奶牛奶配比1：5，每100ml鮮牛奶加10克糖，恒溫發(fā)酵6小時酸奶口感最好，并與市場銷售的酸奶口味相近。還有教材中“DNA粗提取實驗”，材料選用洋蔥，用粉碎機機械粉碎的方法破壞細(xì)胞壁和細(xì)胞膜。按照教材的步驟進行實驗，最后得到的DNA粗提取物全部斷裂成碎片，根本無法用玻璃棒纏繞取出。于是讓學(xué)生分析原因，改進實驗。最后學(xué)生經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，把使用粉碎機機械粉碎改為手工研磨，效果非常好，不光產(chǎn)生的DNA粗提取物量多，且容易用玻璃棒纏繞上來。

某些實驗對操作技巧要求頗高，這也是導(dǎo)致實驗效果不太理想的原因之一，例如“葉綠體中色素的提取和分離”實驗，分離色素時劃濾液細(xì)線是實驗中非常關(guān)鍵的一步。用毛細(xì)吸管在濾紙條上劃細(xì)線越細(xì)、越齊，最后在濾紙條上形成的色素帶效果才越好。但操作的時候往往很難達(dá)到這個要求。于是學(xué)生通過實驗探索畫線細(xì)而直的方法，最后發(fā)現(xiàn)用飯卡、蓋玻片等代替毛細(xì)吸管畫線效果理想。

2.實驗原理不易理解的實驗

任何一個實驗的進行都是圍繞著它的實驗原理而開展的，因此在實驗中有著非常重要的地位，有時為了鞏固實驗原理加深對原理的理解，可適當(dāng)?shù)卦黾油卣箤嶒灐Ｈ纭疤骄恐参锛?xì)胞外液的濃度與質(zhì)壁分離的關(guān)系”實驗，原理學(xué)生不易理解，為了解決這個問題，我要求學(xué)生利用這一實驗原理，完成以下拓展實驗：“比較三種鹽溶液濃度的大小”“推測洋蔥表皮細(xì)胞細(xì)胞液的濃度”和“如何控制氣孔張開和關(guān)閉”，目的是通過不斷的實踐，加深對實驗原理的理解。

四、從教材難點中創(chuàng)設(shè)學(xué)生實驗

教材中一些比較難的知識點光靠教師講解很抽象，為了將抽象轉(zhuǎn)為形象，我通過實驗幫助學(xué)生形成概念、理解原理和掌握規(guī)律。例如：條件反射這一概念就屬于難點。為了讓學(xué)生真正理解這個概念，我事先布置一部分學(xué)生回去養(yǎng)烏龜，訓(xùn)練烏龜一聽到鈴聲就爬過來找食吃，一部分學(xué)生則進行“蚯蚓走迷宮”的實驗，當(dāng)蚯蚓走錯了路用針刺它直到走對為止。課上展示實驗的結(jié)果，分析原因，從“烏龜條件反射”實驗的成功與失敗中，讓學(xué)生真正理解什么是條件反射，條件反射的建立需要一段時間的不斷強化，同時已建立的條件反射仍需強化，否則就會導(dǎo)致退化。蚯蚓由于走錯路而多次被針扎后，一到迷宮模型中就不肯動。針對這一現(xiàn)象，總結(jié)出害怕也是通過條件反射而建立的，并利用所學(xué)解決如何消除對某一事物的害怕行為，繼而引申到如何培養(yǎng)良好的行為習(xí)慣和消除不良行為習(xí)慣。

教師只要做個有心人，總能創(chuàng)設(shè)出更多適合學(xué)生的實驗，讓他們有更多的機會在親身體驗中學(xué)習(xí)生物，提高實踐能力，為生物教育走素質(zhì)教育之路發(fā)揮其獨特的功能。