摘要:通過對高中生物實驗材料本地化選擇,加強了學生-教師-實驗室的聯系互動,優化了學校教師和實驗室的資源配置,取得良好的教學效果。本文對人教版教材主要分組實驗的實驗材料的研究,對實驗教學進行總結反思,為實驗教學提供參考。
關鍵詞:高中生物實驗;實驗材料;實驗教學;選擇
高中生物教學中實驗教學很受師生的重視,高效的實驗教學,需要激發學生的實驗興趣,提高實驗的開出率,增強實驗的科學性和趣味性,因而實驗材料的選擇尤為重要。本文對人教版教材主要分組實驗的實驗材料的研究,選擇出合適的實驗方案,并對生物學實驗教學進行總結和反思,為實驗教學提供參考。
一、 生物學教學實驗材料從本地選擇教學課例
(一) 模擬細胞大小和物質運輸關系實驗材料,課本上建議用含酚酞的瓊脂塊,學生分別用魔芋塊、涼粉塊、土豆塊和蘿卜塊及熟的土豆塊和蘿卜塊進行了實驗,發現用涼粉塊和紅墨水做這個模擬試驗效果比較好,可以適當增加溶液溫度提高擴散速率。而且有學生設計了反向顯色的實驗,增加實驗的趣味性,即先在含酚酞的瓊脂塊中加氫氧化鈉調節pH,使之成為紫紅色的瓊脂塊,之后在實驗時加入稀鹽酸溶液中,稀鹽酸擴散進入后,瓊脂塊將會重新變無色,增加了實驗的趣味性的同時又不失科學性。
(二) 觀察根尖分生組織細胞有絲分裂實驗中,教材上建議用大蒜或洋蔥,有同學發現吊蘭的氣生根尖用來做實驗效果不錯,只是要試驗出合理的解離時間,這個時間較課本上略長一些。這個材料的優點是可以隨時獲取,來源也很廣泛,分裂期細胞也很容易找到。
(三) 探究植物的吸水和失水實驗材料的實驗中,學生除了結合課本的實驗,利用嘉峪關特色洋蔥產業,本地大致有六個洋蔥品種,學生搜集后分別進行實驗,總結后認為甘肅紫皮洋蔥這一品種液泡中色素含量高,撕取外表皮較容易,比較適合質壁分離實驗。
(四) 檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質實驗方法中,應該根據季節選取鑒定還原糖的實驗材料,新授課大致在9月,各種瓜果都可以實驗,盡可能選擇白色果肉的水果,有學生甚至使用甘蔗來試驗,驗證試題中出現的甘蔗不可以用來檢測還原糖,教師應當鼓勵學生在實驗中的科學的質疑精神和探究精神。
(五) 制作雙螺旋結構模型實驗材料,設置模型制作大賽,由7個理科班來制作模型,學生兩人為一個組合,最后在學生作品中選擇優秀作品,結合科學性、美觀性和實用性,評出了一二三等獎,學生的創意豐富,心靈手巧,讓人嘆為觀止。有學生用廢紙板制作,有學生用銅版紙,有學生用折紙套起來,有的用塑料瓶來做,可以扭轉,還有DNA臺燈,展示出DNA分子的螺旋化,兼備實用性。
二、 對實驗材料選擇后的實驗教學效果
(一) 提高學生的實驗興趣。利用生活中的實驗材料,讓學生自己設計和改進實驗思路,增加實驗教學中學生的自主性,能主動進行實驗,相互交流,反思改進,促進學生的探究性實驗和科學思維能力。適用于一些實驗時間較短的驗證性實驗,如還原糖脂肪和蛋白質的鑒定,以前的此類實驗過程中會出現學生很快完成實驗后,會出現隨意實驗,浪費實驗材料的情況。增加實驗材料的選擇,可增加學生設計實驗的環節,實驗時間更為緊湊。
(二) 促進教師的業務發展。新課改之后高中生物實驗教學實驗的數量和難度增加,但是學校基礎設施和教學課時又有諸多限制。實驗教學能力是每個生物學教師必備的,教師必須根據實際情況,利用現有實驗條件,利用生活中的實驗材料并進行選擇,積極地開展各類生物實驗,提高這一能力。在一師一優課教學競賽活動中,我校幾名老師上報了生物實驗教學課例,獲得了省級優課。老師之間相互交流借鑒,促進了老師的業務發展。
(三) 促進了學校實驗室的建設。通過師生對實驗方法和材料的比較選擇,對實驗室的工作提出了更高的要求,實驗教師能忙碌起來,豐富了實驗室教師開展實驗教學研究的途徑和素材,實驗室的工作也更貼合高中生物教學實際。同時促進學校實驗室生活化建設,讓實驗室更能為高考助力。也讓所有的生物教師都參與到生物實驗室的管理使用和建設上了,形成了教師-學生-實驗室良性互動的共同體。
三、 對實驗材料選擇的反思
(一) 實驗課時安排。高中生物教學往往課時緊、教學任務重,實驗室也是實驗材料缺乏,實驗準備周期長,會影響實驗開出率。如何高效簡單地開展實驗成了每位老師必須思考的問題。雖然存在以講實驗背實驗代替做實驗的情況,但多做實驗,做好實驗是老師和學生的共識,我校的多次問卷調查和師生反饋中就已體現。如何講練結合,學與做結合,能用有效時間既完成教學任務,又能結合生活進行生物實驗,既能提高學生成績,掌握知識,又能讓學生的知識內化,對生物學習更有興趣,能在生活中用到這些知識,是我們要繼續探索的問題。
(二) 實驗室條件制約。各個學校實驗室軟硬件各有差異,我校雖新建了生物實驗室,并配備了生物技術室和植物組織培養室,設備齊全,但耗材大量使用是一個問題。因為高中學校往往對實驗室的易耗品采取集中采購的辦法,實驗室管理教師缺少很多采購的權限,往往在實驗時缺這少那,而且選修一實驗的材料比較昂貴,學校經費方面也有約束。要想提高生物實驗的開出率,尤其是選修一的實驗,必須要結合當地實驗材料,因地制宜地開展實驗。比如泡菜的制作,植物精油的提取,都可以盡量選擇當地的蔬菜水果。
(三) 實驗教學模式限制。我校的生物實驗教學仍然比較傳統,教學流程一般是學生預習,教師講解原理,介紹實驗材料,強調實驗步驟,再在學生實驗后總結實驗結論,學生用三分之二的時間來進行實驗。甚至會出現教師講一步,學生做一步的情況,學生的自主性受限。進行反思后,實驗課突出導學案的作用,先利用導學案考察基礎知識如實驗原理實驗步驟等,節省時間,教師不再重復講解,給學生留下更多的實驗時間,保證學生實驗的自主性。
通過對高中生物實驗材料本地化選擇,學生和教師都對實驗的方法進行了改進,對實驗的理解更加深刻,教師增強了開展生物實驗的動力,拓展了生物教研的渠道。學生也更加積極主動,對生物實驗的思考也更加深入。學校實驗室也能在實驗材料選擇的過程中,不斷改進實驗室設備和材料的采購方式,實驗教師的工作積極性也比較高,提高實驗的成功率和開出率。這樣,通過實驗材料選擇這一實驗教學改進,把原本顯得雞肋的生物實驗激活了,把學生-教師-實驗室的聯系和互動加強了,優化了學校教師和實驗室的資源配置,取得良好的教學效果。
作者簡介:
劉宗巨,甘肅省嘉峪關市,嘉峪關市第一中學。