生物实验教学范例6篇

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生物实验教学

生物实验教学范文1

关键词:初中生物实验教学; 教学策略; 能力培养

中图分类号:G633.91 文献标识码:A 文章编号:1006-3315(2013)10-065-001

1.前言

生物学是一门以实验为基础的自然科学,在生物教学中,学生实验、实习和观察等实践环节对学生掌握生物学知识、科学方法、培养能力和形成科学素质都有至关重要的作用。当前我国初中生物新课程中,一方面增加了许多实验,包括观察、探究和调查等实验;另一方面,也在强化教师实验教学的意识。可以说,生物实验教学是新课程改革中的一项重要内容。

2.初中生物实验教学策略

2.1透析教材实验,建构科学思维方法,培养学生观察能力

九年制义务教育《全日制初级中学生物教学大纲》明确指出:培养学生能力应与传授知识并举,也就是把二者放在同等重要的位置,由应试教育转轨于素质教育,提高学生能力是其中的一个重要方面。因此,必须科学地培养学生观察能力。初中《生物》中安排的近40个学生实验中,其中单纯的观察实验近30个,占全部学生实验的70%以上,而且观察贯穿于全部实验中。

观察是一切知识获取的首要步骤,是顺利掌握知识,完成某种活动甚至创造发明的基本能力。学生在实验教学过程中观察能力的高低,很大程度上取决于其对生物实验过程的仔细、准确、敏锐、深刻的观察。因此,在引导学生观察时,必须科学地培养学生思维方法和思维能力。

在生物实验教学过程中培养学生的观察能力中,要把握以下几个方面:

2.1.1明确观察的目的。进行实验现象观察时要注意明确提出观察的目的,切不可盲目地乱看,没有目的的观察,是空洞的,也是一种徒劳。

2.1.2保证足够的观察信息源。要制定周密的观察计划以帮助学生进行全面的观察。

2.1.3要给学生一个思考的机会和时空。让学生在观察过程中进行思考,分析现象得出结论,不要将知识点直接告诉学生。

2.2重视生物实验教学预习和预实验,提高学生的预习能力和实验的效果

2.2.1通过预习,培养学生的预习能力。古人云:“凡事预则立,不预则废。”学生学习也是如此。预习是指在老师讲课之前,学生自学新课内容,做到初步理解,并做好上课的知识准备的过程。预习是学习过程中的一个重要的环节,是课堂学习的基础,是提高学习效率、取得好成绩的前提之一。

2.2.2通过预实验,提高实验的效果。所谓预实验,就是在学生正式实验之前先做一个实验,这样可以为实验的进一步进行摸索条件,也可以检验实验设计的科学性与可行性。

2.3把握生物实验演示,培养学生操作能力

生物实验能力包括以下几个方面:①操作能力;②获得知识的能力;③整理分析能力;④解决问题的能力。我们可以根据学生的认知规律,采取以下不同的组织形式,循序渐进地培养学生的操作能力。

2.3.1授之以“鱼”――模拟实验:针对初一新生好奇心强、好动,注意力分散在实验仪器及用品上,忽视老师的讲解与示范,一般采取模拟方式进行实验。如《显微镜的作用》一课,先讲解显微镜的结构和作用,操作显微镜时边讲要点、边做示范,学生边模仿操作。学生模仿操作完显微镜后,教师再训练学生独自操作一两次,学生就基本上学会使用显微镜了。

2.3.2授之以“渔”――分段实验:在模拟实验的基础上,再以分段实验的方式训练学生。如在《用显微镜观察动植物的细胞》一课,把实验分为制作并观察洋葱表皮细胞、制作人口腔上皮细胞装片。每个阶段实验过程是老师先讲实验操作的要领、做示范,然后学生再独立操作、观察。学生操作观察时老师巡回辅导,一个阶段完成后再进行下一个阶段。各个阶段完成后,老师以问答的方式让学生说出观察到的实验现象。老师再补充说明。

2.3.3形成“渔识”――独立实验:经过一段时期分段实验的训练后,学生可在老师的指导下,独立操作实验。方法是实验前,学生在老师的指导下,认真熟悉实验目的、方法、步骤、实验所需的药品、材料。教师提出实验要求,讲清要点,然后再让学生独立操作。例如在探究光照和水分对植物生长的影响时,老师先讲解探究光照对植物生长影响的实验材料的选取、培养条件的控制处理、观察现象、分析结果得出结论,然后有学生根据老师的示范与解释,完成模仿性的实验。在这基础上,教师就进一步要求学生自行设计实验,《探究温度对植物生物的影响》的实验。实验设计无疑是实验能力的较高水平。当然教师在操作过程中巡回指导,若发现带共性的问题,要让全班停下来,统一纠正后再继续实验,最后总结实验,指导学生完成实验报告,这样就进一步培养了学生独立实验的能力。通过以上的组织训练后,有效地培养和提高了学生的实验能力。

2.4合理运用现代教育手段与教育技术,扩大生物实验教学效果

随着科学技术的不断发展,多媒体技术广泛地应用到了实验教学中,使得生物实验教学的方法、手段也呈现出了多样性,取得了非同一般的教学效果。例如,观察根尖结构时,教师进行的是演示实验,但是由于根尖就很小,下面的同学根本就看不到也看不清,采用实物投影仪将实物投影到大屏幕上,其效果就非常不错,既真实又清楚。同时,教师的现代教育手段与教育技术也得到了进一步的掌握与运用。

3.结语

生物实验教学是素质教育的重要内容之一,也是生物教学不可或缺的一部分。实验是生物的灵魂,是生物教育的一种最有效的、最基本的教学形式,能把文本的知识转换成具有活性的生命性知识,把书本知识从微观转变成宏观,把抽象转变成具体,变无形为有形,帮助学生理解和掌握基本概念和理论,激发学生学习生物的热情与兴趣,有效地培养学生的观察能力、预习能力和操作能力,还有助于学生培养实事求是,严肃认真的科学态度和学习方法。因此,充分认识实验教学在生物教学中的地位和作用,切实采取措施加强实验教学,是提高生物教学质量的重要环节。

参考文献:

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关键词 生物实验 教学方法 自然学科

我国的生物实验教学起步较晚,以致在很长一段时间的生物教学中存在重知识、轻实验,重理论、轻实践,于是在学生中普遍存在生物实验操作能力差的现象。随着教育教学改革的深入,在九年制义务教育生物课程标准中,强调了理论和实践相结合的生物原则,教材内容编排中突出了实验内容多,实验形式多(演示、分组和分组探究),实验要求多的特点。学生动手参加实验的次数和机会多了。如果教师不注意对学生进行实验规则和技能的教育,不精心设计好实验的内容、步骤和项目,学生不明白实验目的、要求和要注意的事项,则不仅实验效果不好,甚至会出现实验秩序乱乃至出现实验事故,更谈不上达到应有的实验目的。

1 教师要转变教学理念,使生物实验教学具有探究性

当今社会越来越强调教育要注重培养学生的创新精神和实践能力,而不是偏重于对学科知识的机械记忆,浅层理解和简单应用。原生物教材的长时间使用,使实验停留在技能型和验证型阶段,通常是教师把仪器、设备、实验材料、药品等都配备好,学生上实验课只是简单地操作、观察一下,其结果仅是学生只知道“是什么?”(部分学生没有预习实验指导,连本次做什么实验都不知道就仓促上阵)而不知道“为什么?”与旧教材相比,新教材在实验部分有了较大的改变,实验突出了探究性。

实验的探究性要求教师既要成为学生的指导者、组织者、促进者,又要和学生平等参与实验研究,教师应树立以学生发展为中心的教学理念,积极为学生提供信息,启发思路,介绍方法,引导质疑,探究和创新。培养学生独立思考的能力和创新精神,让学生在探究的过程中充分发挥自己的聪明才智。

2 善于设计演示实验,创设情境

设计合理的小实验,教师从创设情境入手,着眼于培养学生的学习兴趣,培养学生的创新能力和思维能力。

教学实践告诉我们,教师在课堂教学过程中,有意识地创设情境,将学生引入情境之中容易激发起学习的动机,培养学习兴趣。在生物教学中若能辅之设计合理的小实验,则将势必容易达到我们的教学目的,培养学生的创新思维能力。

3 明确实验的观察重点和目的

观察是人对客观事物的一种生动的感性认识形式,它往往通过多种感觉器官的联合活动,并在思维的参与下进行的。在观察时,必须对观察者预先提出一定的目的或任务,拟定一定的计划,按计划仔细地观察,提出问题,寻求某种答案,这样才能保证注意力集中在所要观察的事物中。例如:观察洋葱表皮细胞的实验,实验目的是要求学生在观察中认识细胞壁、细胞质、细胞核和液泡。观察前教师应强调细胞膜紧贴在细胞壁内壁上不易辨认,有些细胞核也不太清楚,要调好光圈,光线强弱要控制适当。使学生按照老师提出的目的要求去观察。观察的结果好坏,可由教师检查,检查方法可采取教师提问学生回答,也可让学生绘制观察的标本图示,这样一定能达到观察的目的。

4 预习好实验内容,明确实验过程

实验前让每个学生弄清了今天实验目的、实验仪器、实验器材、实验内容、实验操作步骤、实验注意事项。预测实验现象及实验失败的可能的原因。只有这样学生才能做到对实验了如指掌,更好地驾驭实验,实验的成功率才会高,才能达到生物课程标准的要求。对于难度较大不容易成功的实验,教师要引导学生对实验难点进行突破,使学生掌握实验成败的关键,达到实验的预期目的。如练习使用显微镜时教师可事先培养课代表和小组组长,再由课代表和小组组长去指导其他同学。

5 培养学生科学的观察方法和求实态度

观察能力的提高,有赖于正确的观察程序和方法,教会学生用正确的方法进行观察,对培养学生观察力是很必要的。

5.1 先整体观察后局部观察

教师要指导学生全面进行观察,抓住事物的各个方面及其发展变化的全过程,这样才能达到认识事物的目的。

局部观察即细微观察,要求学生在观察过程中抓住事物最本质的属性,捕捉它们之间的细微差异,从而发现事物各个侧面的特点。

5.2 对比观察

是运用纵横比较进行观察,同中求异或异中求同。对比观察能使学生从平常的现象中发现不平常的东西,从相似的事物中找出差异以及从差异中找出共同点或因果关系。通过对比观察,学生对各科、种的生物特征就易掌握。

5.3 重复观察

为了保证观察的结果可靠性,观察的次数要多,否则就难以区分偶然发生和一贯现象,也就是巴甫洛夫所说的“观察、观察、再观察”,他深刻地揭示了观察的严肃性和科学性。在长期的实验教学中笔者深深体会到:只有指导学生反复观察,才能认识事物的本质属性。

6 小组合理分工,做好实验小结

学生在做实验的同时,要做好实验记录,实验记录的内容要全面,一般有教师按照生物课程标准和教材的要求设计。如果一个实验小组两人,则一人主要负责做实验,一人主要负责记录,下一次实验组内成员互相对调。记录要实事求是,有什么记什么,当出现实验现象偏差时要重新做实验并分析原因。通过实验培养学生科学探究的能力、实验操作能力、良好的观察思维能力和动手能力,培养学生严谨的科学态度和科学方法。

实验结束前,让一些实验认真、观察细致、操作熟练、实验步骤和实验目的明确、实验现象明显、实验技能高超并且实验成功的同学谈谈感想、体会。让实验没有成功的同学说反思。对一些因为怕麻烦、怕脏、怕腥味等原因而不愿意做实验的学生,以至实验效果不好或无结果提出批评,同时教师对这些怕脏、怕麻烦、怕腥味的学生帮助其克服这些缺点,以便今后做好实验。

通过认真细致严谨的实验使学生懂得生物是一门实验为基础的科学,实验和标本的采集与制作是学好生物必备的基础,实验在生物学习中有着举足轻重的地位。

7 养成遵守实验室规则的良好习惯

7.1 分组实验要加强组织纪律教育

实验要有严谨的态度,细致的观察方法。实验室规则是上好实验课的保证,为了培养良好的实验习惯,使实验顺利进行,必须向学生强调遵守实验室守则和实验规则的重要性。并要向学生讲清道理,反复教育,使学生明白并自觉遵守,保证实验室内环境安静。要求学生不到下课时间,不准擅自离开实验室。如本人实验完毕或有事要离开,须报告教师。总之,要养成有组织,有纪律的实验习惯和良好作风。

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一、演示实验在教学中的作用

1.有利新知识的掌握

科学研究表明,人们从语言形式获得的知识大约能够记忆15%,而同时运用视觉、听觉则可接受知识的65%左右。因此,通过演示实验讲授生物学知识,能增强学生的感性认识,使学生对新知识形成清晰的表象,用较少的时间获得更多的知识,从而加快学习速度,提高学习效率。

2.便于调动学生的积极性

演示实验教学通过看得见、感受得到的现象,使学生在良好的情绪状态中学习,很容易调动学生的学习兴趣。在良好的学习氛围中,学生由被动学习变为主动学习,由“要我学”转变为“我要学”。兴趣是学习最好的老师,学生的学习积极性一旦被调动,接受知识的能力就会大大提高。

3.有助于学生掌握生物学技能和科学实验方法

在进行演示实验教学中,教师要根据教学要求向学生介绍有关演示实验的设计方法、注意事项、实验设备的准备、实验仪器的使用等知识内容,并对实验结果进行分析和说明。通过演示实验教学,学生可以初步了解和掌握生物学科学实验的基本思路、基本技能和基本方法。

4.有利于培养学生的观察和思维能力

在生物学教学过程中要培养学生的综合素质,关键在于培养学生良好的观察力和注意力,以提高学生分析问题和解决问题的能力。在演示实验教学中,教师通过引导学生有目的地进行观察,可减少学生观察的盲目性,便于其抓住要观察的重点,从而形成敏锐的观察能力。在指导学生进行观察时,教师要有意识地引导学生在获得感性知识的基础上综合归纳,逐步形成理性认识,培养学生的综合思维能力。

二、演示实验时应注意的问题

由于演示实验在教学中具有重要的作用,因此,教师在进行演示实验教学时应注意实验操作的规范性、实验结果的准确性和实验的全局性。精心准备每一个演示实验,不可忽视每一个细节,力争做到实验准确无误,授以学生科学的知识和实验技能。

1.明确演示目的,精心选择实验材料。

演示实验是课堂教学有机整体的一部分,要以突出教学重点和解决教学难点为目标。教师进行演示实验时要精心选择演示实验的内容,使实验有助于讲清重点、突破难点。比如有关光合作用内容教学的演示就相当多,有的演示实验用于说明光合作用过程中有二氧化碳的参与,有的演示实验用于说明光合作用过程中氧气的产生,有的演示实验是用来说明合作用过程是需要光的,还有的实验用来说明光合作用只吸引一定波长的光。在生物材料选择上,有的使用一片叶子,有的使用植物提取液,有的使用水生植物,还有的使用陆生植物。可用于光合作用演示实验的生物材料种类千差万别。教师要善于根据教学的实际要求,对材料进行合理的选择。

2.科学设计演示过程,确保实验的准确性。

演示实验设计要准确无误,操作步骤要合理,时间安排要得当。为确保实验效果良好,应严密控制实验条件,并可通过设置对照组等方法来增加演示实验的说服力。在设计实验时,要注意不断地改进实验仪器、实验材料和实验方法,使实验便于操作,演示效果更加有效明显。实验前教师对演示实验过程中可能出现的问题要进行充分估计,对可能影响演示实验结果的各种因素要进行分析,采取相应的措施减少各种因素对演示实验结果可能产生的不利影响。在演示实验过程中,教师必须注意严格按实验操作步骤规范正确地操作,使整个演示真实可信,确保演示实验的成功,对于在演示操作过程中出现的意外情况一定要科学对待,认真分析其原因,以培养学生实事求是的科学态度。

3.做好演示准备,确保实验成功。

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引言

环境工程微生物学作为一门边缘学科,它要求学生要将理论与工程实践紧密结合,是一门实践性很强的课程。掌握必要的环境工程微生物学实验技能对于理解和认识环境工程微生物学有关理论,从事环境工程相关研究工作具有重要意义。现代大学教育的目标是培养学时创新意识和能力,将以知识为核心的观念转变为以创新为核心,从强调传授知识到知识与能力并重,培养应用型人才。因此,大量的课程实验成为巩固和加深学生对基本知识和基本技能掌握与理解的必然要求。然而,传统环境工程微生物实验课中,各部分实验项目相对独立,连贯性不强,且内容重复较多,学生在有限的课堂教学中难以系统地把握微生物学实验操作,不利于实现对培养学生的环境工程微生物操作技能和综合素养。面对近年来各种实验课堂教学学时都存在压缩趋势,如何在实验教学过程中综合设计、合理调整、突出重点显得非常关键。因此,我们可以根据实际需求和条件,适当调整实验内容,将原有各相对独立的实验项目按照器皿包扎、配制、消毒,菌株划线分纯、计数、转种、保存,革兰氏染色、菌落观察及菌体特征显微观察等系统串联在一起,形成一个综合性实验。通过该综合实验短期而系统的锻炼,让学生掌握4种以上实验项目的实验技能。

这不仅优化实验教学内容,能够让学生在有限实验教学学时内掌握几种关键的微生物学基础操作技术,而且使他们对环境工程领域所涉及的微生物学研究途径有一个完整认识。结合自身特色,设计综合性实验。如自建的污水处理厂,环境工程专业实验室位于污水厂办公楼内,极大程度上方便了相关实验课的开展。结合此特点,我们提出了“污水生物处理过程中微生物的简单分析”的综合性实验。

一、综合实验教学方案设计

污水生物处理主要是指利用微生物的新陈代谢作用,分解转化污水中的污染物,达到净化水质的目的。生物处理是目前污水处理最有效、最经济的方法之一。污水处理过程中微生物种类繁多,采用传统技术方法和镜检来分纯、计数、观察其中的优势菌株,对比其与进水和出水中主要菌株的差异,有助于了解污水生物处理过程中微生物的生长情况,巩固基本操作技术。长期对不同阶段、环境下污水处理中优势菌株观察,可以有助于正确判断污水处理运行情况。综合性实验“污水生物处理过程中微生物的简单分析”是在综合实验准备环节、细菌计数、划线分纯、形态观察等操作的基础之上,完成对污水中微生物的划线分纯培养、斜面接种、菌落计数(平板涂布法、倾倒法及显微镜直接计数法相比较)、菌落观察、菌体观察(革兰氏染色及镜检)等系列分析工作。通过对污水分离菌的菌落和菌体形态观察,初步判定大致所分主要菌株类型。结合本组的实验结果,了解所选污水处理的不同阶段微生物生长情况。在学习对污水处理过程中微生物生长情况简单分析的方法的同时,强化了学生的微生物基础操作能力。

二、实验教学内容实施

让学生掌握微生物基础操作,并尝试判断污水处理的前、中、后不同阶段细菌生长情况。实验前,先统一以PPT形式讲授整个实验流程及各部分须注意事项,然后开始分组实验。

(1)实验准备环节:配制固体基础培养基和0.85%生理盐水,并分装固体培养基———6支试管(每支5mL)做斜面,剩余装入锥形瓶中;另外,制作试管、锥形瓶的棉塞,并对试管、锥形瓶、培养皿、移液管进行包扎;然后对以上所有实验用品进行高压灭菌。取出后放入无菌操作台中,并用紫外灭菌。用无菌锥形瓶分别取进水、处理中、出水水样,备用。

(2)细菌计数:计数之前首先对所取水样进行梯度稀释,然后按照平板涂布法、倾倒法及用血球计数板直接计数法分别进行计数,尽量让学生了解并掌握三种计数方法的特点与差异,以便今后根据实际情况选择合适计数方法。

(3)划线分纯:取原水样进行平板划线,根据微生物菌落特征分别选取分散开的不同菌落进行再次划线后继续培养,直到获得多个不同菌株。此部分工作由于每次划线培养都需要1天时间,因此若要多次划线分纯,则需学生在课后继续“自助”进行该实验,直到获得纯菌株为止。最后,在已准备好的固体斜面上接种所得已分纯菌株,培养24小时后取出,4℃下保存。

(4)形态观察:取出前一天培养的平板,对细菌的菌落形态和菌体形态分别进行观察。其中菌落形态是观察培养皿内不同菌落形态,初步分析自己分离微生物的种类,并和其他同学的实验结果进行对比,大致判断污水处理不同阶段微生物的差异。菌体形态则是分别挑取具有不同特征的菌落,按照已掌握革兰氏染色方法进行染色,镜检观察。实验过程中,学会具体操作技能是根本,而对实验结果的分析判定同样重要。因此要求学生做详细记录,以便根据所属小组的实验结果分析所取水样中细菌情况。可根据各个实验部分设计不同图表方便学生记录,如表1就是用于实验污水中细菌计数结果记录用表。要求学生根据实验结果,分析所属小组分离出了那些常见菌,以及结合自己实验,判断污水处理过程中有没有哪些菌在不同阶段都存在?如果存在,有哪些?

三、“指导+自助”实验教学模式探讨

采用“指导+自助”实验教学模式,实现课上指导、课下自助。指导老师在课堂上有重点地讲授实验操作技能,学生除课堂学习外,根据自己喜好,或重复练习课堂所学实验操作,或自己设计实验进行分析,也可以参与教师的科研项目进行更深入的锻炼与提高。这种方式不仅是对环境工程微生物课堂实验教学学时有限的弥补,更是对实验教学学时、内容的拓展与延伸,能够充分提高本科实验室教学资源的利用效率,发挥本科实验室教学资源的功能,让学生可以充分利用课余时间熟练实验操作,巩固所学实验知识,增强自主创新技能。在学生自助实验学习过程中,实验室指导老师也可以根据学生个人情况适当安排和指导。可以根据已学“污水生物处理过程中微生物的简单分析”实验进行延展分析,如设计活性污泥法处理污水过程中的“革兰氏阳性与阴性细菌比例情况分析”、“污水处理中最常见菌体的确定与分纯”、“接触池投加药物量与杀菌效果的关系”等实验,促进学生培养自己的创新性思维。#p#分页标题#e#

四、实施效果总结

(一)集中讲授效果

实验课在理论课结束后集中两天授课,改变了实验教学依附于理论教学的从属地位,既保证了与理论课的衔接,使实验在理论的指引下按其本身的规律和系统进行,又能系统、合理安排实验教学内容,使实验内容连续、有序进行。不仅使学生操作起来认真,更重要的是结合实际、系统讲授使得环境工程微生物学实验课程更有意义。尽管课时有限,但六年来的实验教学探讨发现,95%的学生在实验学习过程中有良好表现,并对这种集中式综合设计实验表示非常满意。

(二)学生评价结果

通过对“污水生物处理过程中微生物的简单分析”实验课的学习和课后自己的巩固练习,系统掌握了从实验基本的包扎、消毒等准备工作到细菌分纯、计数,再到菌落、菌体观察等。此外,由于本实验内容是基于污水处理过程中的细菌分析,学校有国内首座高校自建污水处理厂,实验取样方便,实验结果对于我们更清楚认识污水处理过程有积极作用。

生物实验教学范文5

关键词:创新能力;微生物学;实验教学;教学策略

一、以培养学生创新能力为目的,合理设计探究式的实验项目

在实验教学过程中,教师一定要意识到学生才是真正的参与主体,要把他们当成自己的合作伙伴,师生共同设计实验流程、选择实验材料,提出实验过程中应该注意的问题。在此基础上,鼓励各个学习小组拟定合理的实验方案,经审核之后,确定选题。接下来,学生就要积极进行实验准备,如,采集样品、配制实验试剂、选择仪器设备等。这样一来,学生就能对实验产生一定的了解,为后续研究的深入进行做好铺垫。实验结束后,还要做好后续整理工作,如,以正确的方式处理废弃微生物,对培养基进行杀菌处理,及时清洗仪器设备等。学生多次参与实验,多种能力就会得到有效锻炼。

二、充分结合能力培养和学生需求,合理地优化实验教学内容

在学习微生物这门课程过程中,学生不仅要掌握全面的理论知识,还要具备一定的实验技能,如,纯种分离、无菌操作等,这些在日后的工作中都会用到。虽然当前实验内容将这些内容囊括其中,但多数都是验证性实验,毫无新意可言,无法引起学生注意。要想使这一局面得到扭转,就需要对实验内容进行调整。例如,在组织微生物分离实验时,不能直接为学生指定分离介质,而应该鼓励学生灵活运用自己掌握的知识寻找适宜的介质,或是自己设计实验。如,分离酸奶中的益生菌等。在实验教学过程中,鼓励学生根据自己的情况自主选择合适的培养基、需要分享的微生物,但教师一定要为他们提供指导。再如,分离微生物的实验能否获得成功,无菌操作成为至关重要的一环,虽然教师会反复向学生提出不受污染的要求,但这对学生来说却是最大的难点。面对这一问题,反复唠叨与强调往往无法起到良好效果,可以考虑做对比实验,在分离细菌过程中,让学生对着培养皿呼气,或是把培养皿平板暴露在空气当中,空气中的微生物就会沉降在培养基平板上,与无菌操作下的培养基平板形成鲜明对比。通过这种方式,学生就能充分意识到无菌操作是实验过程中最需要控制的一个条件,知道整个实验过程不得有半点松懈,对实验过程产生浓厚的兴趣。

三、注重实验教学各个环节的把控,提升实验教学的整体效率和质量

实验教学是一项较为复杂的活动,包括预习、讲解、观察、讨论四大环节,只有四个环节的高度集合,才能提高实验的成功率。具体如下:第一,课前预习。通过预习,学生不仅能对实验内容产生一定的了解,也能知道自己存在着哪些薄弱环节,在实验过程中就能得心应手,自己的多种想法与观点都能得到验证,也能解开心中的疑惑。要想实现这种效果,在预习之前应该为学生发放实验指导书,或是将各种视频资料上传到QQ群,让学生通过自主学习掌握实验重点。第二,课堂讲解。在正式讲解之前,先要对学生的预习情况进行检查,做到心中有数,针对学生中普遍存在的问题进行重点讲解,规范操作方法,特别是一些容易被学生忽视的内容、容易出错的内容,要反复强调与说明;可以向学生抛出有价值的问题,使学生受到启发;也可以请某个同学进行演示操作,对其演示过程进行讨论,对不当行为进行干预纠正,加深印象。但要注意的是,微生物实验是一个完整的过程,可能需要进行长期观察与探究,在实验过程中一定要做好记录,适时进行观察。每一节实验课上,都要预留5分钟的时间,对实验情况进行总结,肯定学生操作过程中的优秀做法,对其错误进行纠正。第三,观察记录。在微生物实验过程中,这是最烦琐、最艰巨的任务,需要耗费大量的时间与精力,但恰恰是在这一过程中,学生能形成实事求是、脚踏实地、一丝不苟的实验态度与作风。在观察实验结果时,应该适时向学生开放实验室,安排实验教师轮流到实验室坐班,了解学生在观察中遇到哪些困难,及时向他们伸出援手,使学生遇到的各种困难能得以解决。为了确保观察效果,也要制定出合理有效的监督机制,想办法让学生从这一过程中获得良好的情感体验。如,要适时将观察记录交给实验教师审阅,特别要记录各种特殊情况,为每个学生分派任务,使他们的观察能力、分析能力、思考能力得到锻炼。通过各个小组撰写的实验报告,能看出学生是否真正对实验产生了透彻理解,有针对性地对其提供指导,为学生日后进行课题研究打下基础。在实验、观察、讨论、汇报的过程中,鼓励学生用流利而完整的语言描述实验原理,同时锻炼学生的手、脑。第四,分析实验结果。这一环节对于本科生来说,具有一定的难度,相当一部分学生不知道应该从哪些方面入手进行分析,分析过程中思路不清晰。针对这种情况,可以用一定的问题对学生进行引领,鼓励学生阅读优秀论文,尝试着对自己的研究过程进行总结,针对实验过程中出现的问题提出合理建议与方法。

四、以学生创新小组为基本单位,开展灵活多样的业余科研活动

在实验过程中,鼓励学生提出自己感兴趣的内容,如,有些学生想知道啤酒的生产流程,有些学生对微生物降解环境污染产生了兴趣,有些学生则想研究泡菜的发酵过程,对于学生来说,产生了感兴趣的问题,明确了研究内容,这就等于向成功迈进了一大步。围绕这些内容,鼓励学生制定出合理的实验方案,与学习小组的伙伴们一起为实验的进行做准备,如,查阅资料、拟订方案、设计流程等,但在这一过程中,教师绝不能袖手旁观,应该留意各个小组实验的进展情况,在学生最困难的时候来到他们身边,适时对他们进行点拨、引导,提高实验的成功率。在各个实验环节中,学生都成为真正的主体,他们的主观能动性得以调动,多种能力也会得到锻炼。实验教学固然重要,但课堂教学也不能松懈,要有目的地讲解重点、难点内容,鼓励学生提出自己的疑惑,尝试着解决其他同学提出的问题,有些问题仅凭理论知识无法解决,可以让学生带着问题进行实验,尝试以实践的方式解决问题。在对学生的实验报告进行批阅时,要适时为他们指出不足,使学生实验中存在的不当行为得到干预。

五、创新实验教学考核方式,完善实验教学的考核体系

生物实验教学范文6

湖南省2007年9月开始实施高中新课改。4年来,在新课程改革进入到深水区及国家不断加大实验硬件投入、软件建设的今天,高中生物实验教学仍存在许多问题,这些问题在全国来讲可能也带有一定的普遍性。

1.教师对实验教学重要性的认识及对生物教学质量的促进重视不够。(1)实验教学依附于理论课程的观念在教师中还有较大市场。(2)高考功利性强,为应试而教。(3)“做实验”变成“讲实验”,“打折”现象严重,尤其是选修1。有的学校干脆不开设这门课程,只学选修3来应对高考。

2.实验教学管理机制不健全,实验教学过程管理薄弱。(1)实验员配备不到位,示范性高中多为1人,达到2人的学校很少,而且多为实验器具管理人员,具有本科学历的生物学专业毕业的实验员少之又少,专业素质极不平衡。(2)实验员主要归口学校电化教学中心管理,与生物组联系不紧密,给器具管理和教学质量的提高造成了一定的阻力。(3)实验操作及安全管理制度,器具登记、损赔及借还制度,实验材料及特殊药品采购、报销制度,实验开设及登记制度等存在不完备的地方.从而导致实验开不出、器具损坏严重、存在安全隐患等诸多问题的出现。

3.课前准备与精心设计不够。(1)实验缺乏计划性,某些受季节影响的实验不能很好地完成。(2)实验材料和设备药品的准备和购置不及时。(3)忽视教师在课前的预备性实验,对实验材料存在的不足缺乏足够的认识,不熟悉实验操作环节,不知道实验所需时间.导致实验草草收场。(4)对实验教学中各个教学环节的设计不科学,组织不到位。(5)对教材意图的领会不到位,对实验现象了解不深不透。

4.教师的实验教学专业化素质亟待进一步加强和提升。(1)实验的课堂驾驭能力不足,尤其是年轻教师,对实验出现的问题、现象、失败的原因等不能给学生以满意的答复。(2)忽略对学生实验习惯的教育和养成,课堂纪律差。(3)长期以来,生物实验都是照方抓药,教学创造性弱,惟书本而教;学生实验机械化,缺乏探究成分;不能因时因地改进实验材料、方法、手段,实验走过场;教师和学生都已养成了惰性,缺乏实验创新和科学探究意识和能力,只能教教材,而不能创造性地使用教材。

二、高中生物实验教学主要问题出现的原因分析

高中生物实验教学质量不高不是一个新问题,历史地看,高中生物教学一直是教学的薄弱环节,不被教师所重视,未能真正成为生物教学的重心。原因有多个方面,如实验室建设、实验仪器设备的配置等硬件设施不到位及学校领导不重视、实验员配备不符合要求、缺乏应有的实验材料或采集困难,等等,也有的人说是受高考不考的影响。但笔者认为,这些都不是根本原因。根本原凶是主观因素,包括实验教学观念、敦师的责任意识、实验教学的安排与管理、教学方式与实验教学评价等。

1.实验教学观念仍停留在应试教育模式L,仍有一部分教师把实验课看成是理论课的补充,是一种辅教学。知识和能力培养目标中,侧重于知识;在思维能力与动手能力的培养中.侧重于思维能力。这种把两者人为割裂的目标定位造成一种普遍性的实验教学状况:重实验结果、轻实验过程;重知识巩同、轻能力培养。但是,高中生物实验教学的目的,决不仅仅是为了应付人生中的一次重要的高考,更重要的是通过实验能够培养学生的动手能力、合作能力和积极探索的科学精神。在实验过程中.通过同组学生的分:亡合作,可以使学生认识到人与人之间合作的蘑要意义;通过亲眼目睹实验现象.能够培养学生实事求是的科学态度;通过亲身体验实验过程失败的痛苦与成功的快乐,可以培养学生健康良好的心理素质和不畏艰难、勇于探索的进取精神。这些动手实验对学生健康成长有着重大意义,是那些简单的纸上谈兵式的播放录像、讲解、背诵根本无法达到的。作为生物教师,对素质教育的认识,对实验教学目的的认识不能只停留在口头上,而要从思想意识上真正认识到实验课的重要性,真正理顺实验课与理论课的关系。

2.实验教学安排、管理不到位。实验课与理论课一样都是大班一L课,五六十人挤在本来就不大的实验室一起做实验,而且往往是三四个学生做一个实验,看的多、做的少。由于人多,教师只能是走马观花地指导实验,经常是学生还没明白是怎么回事,就下课了。一次实验课下来,教师累得够呛,学生还没学到什么,实验效率很低。自从新课改推进以来,湖南省教育装备处明显加大了实验器具和药品的配置力度,各高中学校也都有了单独的生物实验室,原来生物与化学合并为一个教研组的现象也少见了.生物有了自己独立的教研组,然而就是在这种大有好转的情况下。生物实验也只是随意安排.缺乏全教研组全学期统一的安排和有效的管理,每个学期也就集中几个星期在开实验.实验室利用率很低,这种不当的实验安排直接影响了实验教学方法的改革。此外,部分教师责任感不强.对学生实验养成教育力度欠缺.直接导致器具损坏、做完实验不收拾桌面、实验室不清扫等不良现象的发生。

3.教学方式机械、僵化。无论是验证性实验,还是探究性实验,其实验教学环节几乎是相同的,即学生模仿教师的演示或照着黑板的步骤按部就班地进行操作。操作结束后,教师提出有关问题让学生思考。这一教学方式又被称为操作模仿式,在生物实验教学中已运用多年,好处是有利于学生掌握实验步骤,教师易管理,但其弊端也是显而易见的。主要有三点:一是动手与动脑环节脱离。由于学生是按指定的步骤要求进行实验,教师让学生思考的问题大多与实验过程无关,因此,学生在动手实验时尤需动脑思考,动脑时又无需动手。这种动手与动脑的脱离使得能力的培养流于形式。二是学生在实验中被动成分大于主动成分。实验材料、用具的选择是教师事先安排好的,实验时间和实验步骤的实施是按教师指令进行的,学生做实验仅凭好动的天性,既没有时间、机会去思考或询问为什么要这样做而不是那样做,也不能去尝试。长此以往,学生养成了不思进取、人云亦云的不良习性,不利于学生创新意识、求实求真品格和科学精神的培养。三是由于动脑思考的问题与动手无直接关系,造成了生物实验教学注重实验结果,忽视实验过程,实验操作过程常被作为教学中的点缀,其实质只是为理论课服务。然而实验能力、方法、态度主要就体现在实验过程中。此外,在实验教学中,绝大多数教师认为敦师应是管理者。实验课最难的,也是令教师最头痛的就是学生的管理。他们认为纪律管好了,实验课就成功了一半。可见实验教学组织管理在教师心目中是多么的重要。因此,在实验课上,教师不惜花费大量时间、精力去维持纪律,要求学生正襟危坐,不让动手别动手,让你怎么做就怎么做。可是,正是这种束缚扼杀了学生的尝试欲望,使得学生服从意识有余、创新思想不足。

4.由于生物学科长期以来不受重视,在学校地位偏低,直接表现在课时费偏低,导致教师教学积极性不高,不愿意多花时间准备实验,应付实验教学的多,当作一种责任、一项事业去做的少,再加上人员编制紧张,课时数少,教学任务繁蘑,所谓的预备实验及实验的精心设计等准备工作就可想而知了。据笔者了解,某些学校生物教师平均周课时达16节,最高达20节以上。还有各种赛课活动、听课活动、集体备课活动、大大小小的会议等,教师只能疲于应付。

5.实验教学评价方法单一。教学评价在教学中主要起反馈作用,不仅支配着教师采用何种教学模式、教学方法,同时,也制约着学生的实验动机、实验态度和进行实验所采取的策略,它已成为影响实验教学实效的重要因素。目前,湖南省高中生物实验评价主要采取两种方式:一是书面考试形式,为了检测学生对实验结果或要证实的理论的掌握程度。二是高三生物实验操作考查,由各地教育行政主管部门组织实施,目的是为了考查学生的实验技能。一般来说,书面考试形式的考查被多数教师认可,因为它简便、省时,但其局限性也是显而易见的,无论在形式上如何改进、在内容上如何调整,它都不能全面反映出学生的能力水平和实验态度、习惯,这就造成学生做与不做实验得到的评价差异不大,这种单一的考查极易养成学生投机取巧、不踏踏实实做实验的坏习惯。而实验操作考查评价属于学业水平考试范围。为了应付,学生只能在很短的时间内反复机械地训练操作技能;教师也为了能让学生顺利过关,考查时往往降低评分标准,甚至直接放行,使考查流于形式,很难谈到促进学生能力的发展。这样也就直接把生物实验教学逼入了困境,使生物实验教学始终处于低效运行状态。

三、增强高中生物实验教学有效性的途径

1.切实转变教学观念.强化实验课地位及其与理论课关系的认识是增强实验教学有效性的前提。学生在实验操作中会发现理论课上不能遇到的问题通过分析、反复尝试,寻找解决问题的方法。这一解决问题的过程对学生而言是一种综合性、和谐性的发展过程,其中,科学实验能力、解决实际问题能力、探索、创新能力均得到了发展,这些能力正是科学素质的核心。所以,实验课与理论课是相辅相成、缺一不可的。最近两年的高考生物新课标卷由原来考查实验设计转向了考查课本实验。例如,2010年的新课标卷选择题第3题:若要在普通显微镜下观察到质壁分离、RNA和脂肪,下列四组材料中应选择的一组是()A.水稻胚乳和花生子叶B.天竺葵叶和水稻胚乳C.紫色洋葱和花生子叶D.天竺葵叶和紫色洋葱再例如,2011年新课标卷选择题第6题:表l是根据实验目的,所需选用的试剂与预期的实验结果,正确的是()这是一种强烈的信号,说明国家也意识到了实验教学的重要意义,因此,教师应引起高度重视,无论是推进新课程,还是高考复习,都要强化实验课地位。

2.必须进行预备性实验,这是增强实验教学有效性的基础。教师的预备性实验,既可让教师充分领会教材编写者的意图,又能发现实验材料可能存在的问题,从而改进材料,建构真正有结构的材料。从而促进课堂教学活动的开展,使学生在探究实验中获得最大的价值,体现课堂教学的有效性。教师通过预备性实验,先自己尝试实验过程,检查材料是否达到了教学要求,就能发现实验材料存在的不足,及时改进实验材料,避免可能出现的实验误差,从而为学生提供成功实验的先决条件。此外,在实验教学中,我们常会遇到因为不熟悉实验操作环节,不知道实验所需时间而造成教学时间不够。因为教师对于实验现象了解不深不透,所以对于学生的问题不知如何解答,对于学生的实验现象无法正确评价。因此,课前教师亲自动手做一遍实验,掌握第一手资料,提前预料实验中会出现的问题,既便于更好地改进实验,又能从容驾驭实验过程,检验实验效果,避免诸多尴尬。

3.优化实验教学模式是增强实验教学有效性的核心。

(1)使学生积极参与到实验中来,变被动为主动。让学生参与实验的准备、实验课的管理、实验计划的制定。这样,就有利于加深学生对实验过程的了解、实验作用的理解,使学生变要我做实验为我要做实验。同时,在一系列参与过程中,学生的能力也得到了发展。

(2)不应只重实验结果.更应看重实验过程。在实验过程中,手、脑的结合可使学生在掌握知识、方法、技能的同时也得到态度、意识、能力的培养,即获得了综合性、协调性的发展。这是理论课替代不l『的,也正因如此,我们应加强学生的实验操作环节。首先,时间上应确保这一环节的完成;其次,应鼓励学生自己尝试用不同的实验方法或实验材料做实验。例如“观察植物细胞的质壁分离和复原”实验,除了教材介绍的用紫色洋葱鳞片叶外表皮做实验材料外,还可以用新鲜水绵、黑藻叶、南瓜表皮做实验。又比如“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”、“比较过氧化氢在不同条件下的分解”、“探究影响酶活性的条件”等实验,将备用的药品、材料集中放在实验室的一个地方,让学生根据实验需要自主选择,就像“吃自助餐”一样,笔者所在学校在这方面已形成常规,效果很好。让学生自主选择、自主探索,学生自己尝试获得“为什么”的道理要比接受现成的“是什么”更有意义。成功的实验不一定要得到正确结果,更重要的是参与和体验探究过程。

(3)教师应从监管者变为引导者。教师不要过多地干涉学生的实验操作,要放手,给学生自由,改变那种“一放就乱”的旧观念。学生在实验中可以互相帮助、讨论,甚至争论。

(4)采用各种激励措施,让每位学生都进行实验操作。改变做不做实验都一样、做不好还不如不做的怪现象。教师在实验中或实验后提出一些与实验过程有关的问题让学生思考,从而使每一位学生都能体验一种动手实验的快乐。同时,应奖“勤”罚“懒”,褒奖“做”的、批评“看”的,形成一种“做”比“看”好,能独立做、创新做则更好的实验氛围。

(5)让学生自行设计实验,这也是实验内容优化的核心。为了发挥学生的主导作用,在实验课的后期。实验室在白天对学生实行全面开放。学生两两结合成一个小组,在给定的范围内,学生自行设定实验目标、自行设计实验方案、自行进行准备工作、自行完成实验并分析处理实验结果。由于学生思路受限制较少,在实验中表现出的创新性想法,对指导教师本身也很有启示作用。同时也让学生学会创造性地使用教材,让教材这个“静态的文本”变成“动态的生成”。

4.进一步加强师资队伍建设,提高生物教师实验业务素质是增强实验教学有效性的关键。最近几年.湖南省教育生产装备处连续举办了两届全省初中生物骨干教师实验培训、一届全省高中生物骨干教师实验培训,全部由笔者所在学校生物组承办,主讲教师以学校骨干教师为主,近300骨干教师参加培训。同时,举办了两届全省实验创新大赛,近400教师参赛:湖南省教科院也举办了每年一届的全省高中生物教学论文评选活动。每年都可收到近300篇论文.其中有大量的实验教学论文;江苏、浙江等省也组织了专门的实验教学论文评选活动;教育部基础教育课程教材发展中心举办了四届“全国中学理科实验教学与小学科学教研优秀论文评选活动”。这一切充分说明。各级教育行政部门、教学研究单位对实验教学的重要性及实验教师队伍的建设已有了足够的认识,并在不断加强。

5.进一步加强和完善生物实验教学是增强实验教学有效性的保障。随着基础教育的发展和国家对教育重视的程度不断提高,学校实验教学的硬件条件正在不断完善,所以要提高实验教学效果就应该充分利用这一优势。

(1)应努力争取教育主管部门和学校领导的重视、理解和支持,在管好、用好现有实验设备的基础上,能投入一定的经费购买必要的设备、仪器、药品等,保证实验教学经费的投人。同时,生物教师也应创造条件,克服困难,充分发挥自己的聪明才智和现有设备的作用,就地取材、因陋就简地开设好生物实验。

(2)实验设计应该多样化。例如,可以采用比较规范的实验仪器设备设计实验,也可以设计低成本实验;可以采用生物材料设计实验,也可以设计模拟性实验;有条件的学校还可以适当引入多媒体技术进行虚拟实验。

(3)注意加强实验安全教育,增强学生自我保护意识。安全使用实验器具(如解剖器具、玻璃器皿、酒精灯等)和实验药品(酒精、酸、碱等)。

(4)积极进行中学生物实验的二次开发。可以根据本地实际情况,探究、发现新的实验材料;可以深入挖掘教材中的知识内容形成探究性实验:可以充分利用地方资源进行生物实验校本课程的开发:还可以积极开展生物实验型研究性学习;等等。