林惠卿
摘要:實驗教學屬于是生物教學環節中關鍵部分之一,開展實驗教學是指在培養和增強學生的探究性、創新性精神,尤其是對培養初中生的生物科學精神是非常重要的。因此,在初中生物教學過程中,需要注重實驗教學的重要性。本文主要以《光合作用》中“光合作用產物”為例進行探究性實驗教學的具體過程和意義。
關鍵詞:初中生物;光合作用;探究性實驗教學
由于現階段的教學改革的逐步深入,教學成效成為衡量教學水平的關鍵指標之一。在實際初中生物教學過程中,開設實驗教學能夠彌補課堂教學的不足和缺陷,進而可以培養和增強學生的探究性、創新性精神,以及提升學生生物科學素養。因此,在具體實際生物教學過程中,生物老師要適當地提升實驗教學在整個生物教學中的比重。實踐是驗證真理的唯一標準,對初中生物學也是必不可少的環節,特別是屬于微觀視角分析的光合作用的學習。
一、 “光合作用產物”理論基礎
所謂光合作用,實際上是光能合成作用。具體來說是植物、藻類以及細菌等物資在光的影響下,產生了光反應、暗反應現象;然后再通過光、色素能夠將二氧化碳、硫化氫以及水轉變為有機物,同時伴隨著氧氣、氫氣釋放的生化過程。
光合作用實際上是具有比較復雜性的代謝生化現象,并且是大自然眾多生物的生存、繁衍的基本條件和必要前提。光合作用還是人類生存環境中完成碳氧循環過程的一個媒介。影響光合作用的因素是多方面的,譬如:生物實現光合作用是有條件的,需要適當的光度、光照時間、環境中的二氧化碳、溫度、水分含量等多種因素,而且不同植物進行光合作用所需的條件也是有差異的。就產生的意義來說,光合作用過程中能夠將光能轉變成化學能,進而能成為人類所采用,譬如:煤炭、木材以及天然氣等諸多資源,這些資源都是植物借助光合作用產生的。除此之外,植物的光合作用還可以向人類、動物提供食材,甚至可以平衡空氣中O2和CO2的含量,進而維護生物的生存和繁衍。
二、 “光合作用產物”實驗分析
光合作用產生生化過程是需要借助日常生活中存在參照物、實驗對比進行觀察。因此,在進行光合作用的教學過程中,必須要借助實驗教學完成其教學的深入、全面的探究。要將實驗與教學進行有效的融合,強化學生基礎知識的學習,并能夠讓學生用科學手段完成光合作用實驗,進而培養學生的科學素養。
(一) 自主學習
當前初中生物教材內容歸納的光合作用的理論知識是非常充分的,因此,生物老師在進行教學前可讓學生自主的進行學習。首先,老師先拋出關于影響光合作用的因素方面的問題;讓學生帶著老師提出的問題有針對性地進行自主學習;然后老師要根據學生總結出的影響因素進行梳理和整合,譬如:光照、二氧化碳濃度、水分、葉綠素、溫度等諸多方面的因素;最后再進行實驗教學。
(二) 小組探討
可以將全班學生分成不同的小組:首先要每個學生都發表自己的見解和認識;然后根據學生不同的認識和理解進行小組組合,學生能夠相互的交流、討論想法;而老師要根據學生的想法進行適當表揚和建議,并且篩選出比較典型的理念進行實驗操作,譬如:水、CO2這兩個因素對光合作用產生的影響,首先進行小組分類,要將意見和想法不同的學生分為一個組,能夠促進學生之間交換想法,引導學生借助探究性措施開展實驗研究:提出問題、進行假設、試驗論證、思考總結;然后要將每個小組看做成探究單位,讓學生進行交流、探討,并且要求學生仔細的做好探討記錄,有利于學生后續的發言。
(三) 相互交流
生物老師要讓各個小組完成討論后選出一個學生代表,展示自己小組的討論結果;然后讓其他組的學生根據其展示的結果,進而補充說明,譬如:
選出三個小組的實驗方案通過投影儀進行展示,可以直觀的進行對比;其次,還要讓學生找出不同設計之間的異同;最后引導學生剖析各個設計具有的可行性、不可行性因素,還要根據設計中出現的問題,設計針對性的解決方法。譬如:關于CO2的剔除設計中,對于學生制定出真空、氮氣的方法是不予以采用的,而這需要向學生解釋不能夠被采用的原因,同時老師還要講解能夠采用氫氧化鈣、氫氧化鈉等方法來剔除大氣中的CO2的原因。
(四) 分組實驗
在學生提出問題、擇選出設計后,各個小組就可以進行實驗操作了。在進行實驗教學前,為了實現教學的時效性,生物老師需要事先配置好所需器材設備、劃分好實驗小組。對于驗證光、CO2等因素對光合作用的影響,實驗對象可用的是:天竺葵、金魚藻;對于驗證葉綠素對光合作用的影響,實驗對象可用的是:金心大葉黃楊。在進行影響光合作用的因素實驗的過程中,老師要反復的強調實驗操作原則和注意事項。
(五) 實驗操作
要驗證制定設計結果是否正確,關鍵是驗證光合作用是否可以產生出淀粉、O2,并且其產生出的淀粉和O2要符合教材內容中要求。因此,要將實驗教學轉回到教材內容上,這不僅能夠對學生提出的設計進行實驗,還能夠有利于學生有效地把握教材內容知識。開展生物實踐教學的過程中,要讓每個學生都可以融入到其中,在學習中體驗到成功的喜悅和意義,并盡可能地讓每個學生都能進行實驗動手操作。在進行實驗過程中,老師要重復的指導學生規范的進行酒精隔水加熱操作、密封式的進行檢測、玻璃試管中的水量、實驗植物的選擇等各個方面要求。學生在制定設計的過程中無法避免的會出現錯誤,而老師對于學生出現的錯誤要給予引導修正,并適當地給予鼓勵和支持。在實驗操作過程中不可避免的會產生失誤,生物老師要積極的鼓勵和引導學生多做實驗,從中找出失誤的原因,并且有效的進行調整和糾正。實驗操作是學生即興學習最有效的方法。因此,生物老師要不斷地完善和強化實驗教學設計、教學質量,進而培養和增強學生的實踐操作能力和學習的積極性。
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