安徽
“檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質”是高中生物人教版教材必修1中的第2個實驗。幾位任課教師用了3天的時間完成所帶班級的實驗課教學。回顧所上的實驗課,幾多感慨,感覺有成功之處,更有遺憾之處。現將筆者的幾點體會總結如下:
在預實驗中,筆者發現一個問題:還原糖的鑒定效果并不明顯,究竟是材料有問題,還是試劑出了問題?經過反復實驗和思考,發現實驗過程中疏忽了一個細節——沒有注意NaOH溶液的濃度(實驗員提供的NaOH溶液濃度是0.01 g/mL,而實驗要求的NaOH溶液濃度是0.1 g/mL)。在做淀粉的鑒定實驗時,開始選擇直接用馬鈴薯樣液,但由于樣液本身的顏色效果不明顯。因此采用靜置一段時間后取其樣液的沉淀物稀釋液進行實驗,實驗效果明顯。在實驗過程中由于學生操作不當或者其他原因會出現實驗結果不理想等情況,如將標本壓碎、制作的標本中氣泡太多等。對此,教師應注意引導學生分析原因,想辦法解決。實驗過程中出現的“失敗”往往會激發學生的思考欲,培養他們的問題意識。在問題解決過程中,學生的思維變得活躍,對問題的認識得到了提升,促使實驗順利完成。
實驗不僅僅是一種操作,更是一種思維方式。不能讓學生空著腦袋進入實驗室。進入實驗室前要讓學生有明確的目的,清楚自己去做什么、如何做、可能會遇到什么問題。進入實驗室后,在具體操作過程中會遇到新問題,該如何解決?學生在實驗中提出問題是必要的,更是值得表揚的。如在檢測淀粉的實驗中有多數學生發現滴2滴碘液效果不明顯,這引發了學生的思考。隨后學生通過和實驗員一起分析探討發現是碘液配制出現問題,經過重新配制,實驗效果變明顯了。在實驗操作過程中發現問題、產生問題,經思考后解決問題,這本身就是個思維參與的過程。
如果將該實驗僅僅教授成驗證性實驗課,感覺很遺憾。筆者是這樣處理的:筆者按照教材進行實驗演示,讓學生明確該如何做實驗,結果是什么樣的。演示結束后,筆者則要求學生完成以下幾個實驗:
(1)請學生探究筆者提供的幾種組織樣液中含有哪幾種有機物。(教師提前準備好且已經明確成分)
(2)提供兩種奶粉(脫脂奶粉和未脫脂奶粉),請學生鑒別一下哪個是脫脂奶粉。
(3)提供另外兩種奶粉[合格奶粉和劣質奶粉(不含蛋白質或含量很低)],請學生鑒別一下哪種奶粉是劣質的。
通過反饋了解,筆者認為這幾個實驗激發了學生的實驗興趣(實驗內容與生活聯系密切且符合學生的探究心理,同時也具備相關的知識),提高了學生的探究欲望。當然這樣的實驗處理更有助于培養學生的探索精神。
在教學中很多教師喜歡在課堂上唱獨角戲,學生習慣了聽,也習慣了回答老師的提問。這種課堂氛圍顯然不利于探究活動的開展,為使學生養成提問的習慣,筆者試著從以下幾個方面進行改進:
(1)創造和諧融洽的課堂氛圍
和諧融洽的課堂氛圍是探究活動開展的重要條件。在輕松和愉快的教學環境中,學生才能夠獨立地探索、大膽地發表見解。為此,筆者每節課鼓勵學生大膽地提問,可以對筆者講的內容提出質疑并闡述自己新的見解。利用課余時間,主動地走近學生,傾聽他們的心聲,多與他們交流,久而久之與學生之間建立了深厚的友誼。這種關系有利于學生在上課過程中思維處于活躍狀態,樂于思考與探討問題。
(2)強調提出問題在學習中的重要性
愛因斯坦說:“提出一個問題往往比解決一個問題更重要。”亞里士多德說:“人的思想是從疑問開始的。”由此可見提問的重要性,但傳統的教學使多數學生習慣于聽老師提問,對提問熱情度不高,對此應該從思想上讓他們認識到提出問題在學習中的重要性。問題是探究的核心,發現問題是探究活動的起點,沒有問題就不可能有富有成效的探究活動。而發現問題需要有一定的情境,創設學生熟悉的、蘊含著教學問題而又具體生動的情境,有利于激發學生發現問題,進而提出問題、解決問題。
(3)教學中不斷創設問題情景
在教學中筆者盡量把學生要學習的內容轉化為問題情景,這樣有利于激發學生強烈的學習欲望,集中學生的注意力,同時也發展了能力。如在學習“DNA是主要的遺傳物質”的相關內容時設計的一個問題是“如果你是同時代的一位科學家,為了弄清楚這種“轉化因子”是什么物質,你會如何設計實驗呢?”問題一出教室內一片寂靜。過了一會教師開始提問,雖然有些回答不盡如人意,但是畢竟經歷了思考。
(4)對學生提出的問題多肯定、多鼓勵
學生在學習中提出的問題難免會質量不高,甚至有錯誤等。對此,教師不能嘲笑打擊,不能對學生采取否定、訓斥等態度,而應多使用肯定語言,多采用鼓勵、欣賞的態度,注意引導,這樣才不會打消學生學習的積極性,從而有利于促進學生提出更多更好的問題。
(5)在實踐中培養學生的問題意識
這里所說的實踐是指實驗課和試題訓練。俗話說“實踐出真知”,通過實踐實現了實踐→問題(產生)→再實踐→解決問題這一過程。
實驗不僅僅是一種操作,更是一種思維方式。透過實驗過程實現了發現問題、提出問題并思考問題,進而通過糾正、完善或創新操作等解決問題。如在教授“使用高倍顯微鏡觀察幾種細胞”一節實驗課時,有的學生提出:“我們看不到什么啊;在低倍鏡下觀察到了,為什么在高倍鏡下觀察不到了?為什么高倍鏡下觀察的視野很暗?……”筆者則通過引導他們思考并動手操作,使得問題得以圓滿地解決。
在本節實驗教學中,有幾個學生提出的問題具有代表性,整理如下:
學生1:鑒定還原糖用的“班氏糖定性試劑是一種什么物質?
班氏試劑由A液(硫酸銅溶液)和B液(檸檬酸鈉和無水碳酸鈉)配制而成。將A液傾注入B液中,邊加邊攪拌,如有沉淀生成可過濾。實驗原理與斐林試劑相似,班氏試劑是斐林試劑的改良,它利用檸檬酸鈉作為Cu2+的絡合劑,使溶液穩定、靈敏度高且可以存放備用,故避免了斐林試劑必須現配現用的缺點,使用起來更簡便。
學生2:斐林試劑與雙縮脲試劑有何不同?
生物組織中普遍存在的可溶性糖種類較多,常見的有葡萄糖、果糖、麥芽糖等。葡萄糖、果糖和麥芽糖的分子內含有醛基,醛基具有還原性,可與弱氧化劑反應。與醛基有特定顏色反應的化學試劑可用來鑒定這三種糖的存在。斐林試劑由甲液(質量濃度為0.1 g/mL的NaOH溶液)和乙液(質量濃度為0.05 g/mL的CuSO4溶液)配制而成,二者混合后,立即生成淡藍色的Cu(OH)2懸濁液,Cu(OH)2懸濁液在加熱條件下與醛基反應,被還原成磚紅色的Cu2O沉淀,醛基則被氧化為羧基。可見用斐林試劑只能鑒定還原糖,不能鑒定可溶性的非還原糖。用斐林試劑鑒定可溶性還原糖時,溶液的顏色變化過程為淺藍色→棕色→磚紅色(沉淀),反應條件是50~65℃的水溶加熱。而雙縮脲試劑則是用來鑒定蛋白質,使用時通過先加A液(質量濃度為0.1 g/mL的NaOH溶液)創造一個堿性環境,然后添加B液(質量濃度為0.01 g/mL的CuSO4溶液)。雙縮脲試劑與蛋白質中的肽鍵反應呈紫色,反應過程中不需要加熱。
學生3:斐林試劑為何要現配現用?
斐林試劑要現配現用,否則實驗難以得到滿意結果,因為此反應利用的是斐林試劑中的Cu(OH)2產物作為弱氧化劑參與還原糖的反應,而生成的Cu(OH)2是一種懸濁液,放置過久沉淀過多則不利于反應。
學生4:為什么蘇丹Ⅳ染液染色時間比蘇丹Ⅲ染液短?
蘇丹Ⅳ染液與脂肪的親和力比較強,所以染色的時間比較短(1 min左右)。
學生5:還原糖的鑒定能否直接加熱?
不可以。因為不能保證受熱均勻,容易因試管局部溫度過高將糖氧化而影響觀察效果或使試管炸裂。
……
隨著新課改的不斷推進,學生提出的問題會越來越多,如何應對學生新穎而富有挑戰的問題?教師應該不斷充電,自我加壓拓展知識面,在備課中進行必要的預設。反思在教學中是個人成長的助推器,促使教師時刻保持一種清醒的認識,去反省、思考、探索和解決在教學過程中遇到的問題。