高中生物实验教学重视方法

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高中生物实验教学重视方法

摘要:高中生物课的一个重要教学内容就是实验。实验是对生物知识的呈现,同时也是对生物知识进行探究的主要手段。因此,高中生物课程应切实重视实验教学,抓好实验承载涵盖的知识内容,培养学生科学严谨的实验态度,指导学生缜密有序的组织实验,培养学生钻研认知的探究精神,从而提高学生的生物水平与能力。

关键词:高中生物;实验教学;重视方法

实验是高中生物课的一个重要环节,它既是生物知识的呈现载体,又是学生探究生物知识的工具。我们仔细观察就不难发现,高中生物实验教学中存在着各种各样的问题,如实验设施不完善、实验资源不充足等,这些都会在一定程度上弱化教师的实验教学质量,影响学生知识吸收的效果。因此,教师要重视实验教学,为实验教学活动拟订目标,制订方案,让实验教学落到实处,让学生真正地掌握知识,提高能力。

一、明确实验承载涵盖的知识内容

实验是指实验者通过人为外力的干预来对研究对象进行模拟或控制,使其按照所要验证的目标或需要解决的问题而进行重现,从而达到认识自然现象和规律的目的。因此,实验本身就是知识内容的一种变形,所以,教师应明确实验的知识内容,重视这一教学环节。例如,“使用高倍显微镜观察几种细胞”实验,作为学生接触的第一个实验,它具有非凡的意义。显微镜是生物研究中非常重要的实验工具,学生在日后的实验中会经常用到,如果掌握不当则很可能影响后续的实验活动。这一实验所涵盖的知识内容大体上可以分为两个部分:一是对几种细胞的细致观察;二是对显微镜的准确使用。显然,第二部分的权重高于第一部分。因此,教师在对这一实验进行教学前,应当明确以下几个问题:使用显微镜的具体步骤;对光的程序是怎样的;使用低倍镜观察的程序是怎样的;使用高倍镜观察的程序是怎样的;视野中异物位置确定的程序是怎样的,等等。当学生初步掌握了这几个问题后,还有很多细节需要厘清:当被观察的物体成像时,低倍镜下的视野亮度、被观察物体的范围大小、物镜与标本间的距离大小,这三者之间是怎样的关系?目镜和物镜中,长度大小与放大倍数大小之间是怎样的一种关系?显微镜的放大倍数是指放大的长度,还是放大的宽度,又或是像的面积?不难发现,看似简单的用显微镜来观察细胞的实验,却涵盖了大大小小、若干零碎的知识,如果教师不重视这一实验,就可能出现遗漏知识点的问题,进而影响学生对显微镜的准确使用与认知,甚至影响学生后期生物实验的学习。因此,要想提高教师对生物实验的重视程度与教学力度,首先应从明确实验承载涵盖的知识内容做起。

二、培养学生科学严谨的实验态度

当学生操作实验时,常常是急急忙忙、迫不及待地投入实验。当学生观察教师操作实验时,容易出现“抓大放小”的问题,只关注自己关心的或教师、教材提及的,而忽略了其他细节,这两种行为都是不合格的。因此,教师在重视实验内容的同时,还应注重培养学生科学严谨的实验态度。以“绿叶中色素的提取和分离”这个实验为例,其中有许多细节需要学生在操作时格外留意。例如,在“提取色素”环节,用于实验的叶子,必须是鲜嫩的、浓绿的;在“制作滤纸条”环节,用于实验的滤纸,必须是经过干燥处理的定性滤纸,在距离剪角一端1cm处用铅笔画一条横线;在“画滤液细线”环节,滤液线必须是细小的、整齐的、色浓的、均匀的,而要增加色素沉积,则必须等滤液干燥后才可以画;在“分离色素”环节,倒入烧杯中的层析液应为3mL,且倒入时应略微倾斜地靠着烧杯内壁。一方面,在学生操作实验之前,教师应当告知并提醒学生注意上述细节,避免出现毛毛躁躁操作实验的问题。另一方面,通过实验,教师要让学生意识到实验操作应具备科学严谨的态度。无论是操作哪一个实验,还是观察哪一个实验,都应认真细心地观察与判断,尤其要思考可能影响实验结果的各种因素,并把这些干预因素都尽可能地排除在外。这种实验态度是学生的实验能力之一,会影响实验的有效性与所得结果的真实性。

三、指导学生缜密有序的组织实验

大部分学生对实验的认识是“操作”“完成实验”,实际上,这是一种比较狭隘的认知。完整的实验应当包括三个环节:前期的实验准备→中期的实验操作→后期的实验反思。因此,教师在开展生物实验教学时,应当注意由这三个环节所构成的完整实验过程,指导学生缜密有序地组织实验。以“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂洋葱根尖培养”实验为例,首先,教师要让学生理出实验思路:装片制作→观察→绘图。其次,细分每一个环节,装片制作:取材→解离→漂洗→染色→制片,接着再对装片制作中的每一个环节进行分解;解离:解离液必须是质量分数为15%的HCI和体积分数为95%的酒精混合液(1:1),目的是使组织中的细胞分离,时间控制在3~5分钟,将根尖解离到酥软位置;漂洗:漂洗液必须是清水,目的在于洗去解离液,便于染色,时间控制在10分钟之内;染色:染液必须是0.01g/mL或0.02g/mL的甲紫溶液或醋酸洋红液,目的是使染色体/质能够着色,时间控制在3~5分钟;制片:实验者要用镊子将根尖弄碎,盖上盖玻片,复加一块载玻片并用拇指轻压,使其呈云雾状,目的在于使细胞能够分散开来。可以看出,我对这一实验进行了两次细分与裂变,在操作实验之前就已经把实验过程中的细节弄清楚了,这样在操作时就能做到准确无误。当教师指导学生通过这种方式来组织实验时,学生可以从中看出整个实验从最开始的准备到真正操作时的各个环节都是紧密相连、有条不紊的。当学生经历了这种缜密有序的实验过程后,个人的实验能力就能得到较大的提升与增强。

四、培养学生钻研认知的探究精神

实验是生物研究的一种方式与工具,研究者通过在实验中思考问题、发现问题、解决问题,进而弄清楚各种自然科学的规律。因此,教师要重视这一过程,注重培养学生钻研认知的探究精神。以“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂洋葱根尖培养”实验为例,其中有很多问题值得学生好好思考与探究。比如,解离液为什么必须是15%的HCI和体积分数为95%的酒精混合液;15%与95%这两个数据是怎么计算出来的;在时间掌控方面,如果解离时间少于3分钟或者长于5分钟,实验物质会发生怎样的变化。同样,在染色环节,染液必须是0.01g/mL或0.02g/mL的甲紫溶液或醋酸洋红液,0.01g/mL或0.02g/mL这两个数据是怎么计算出来的;为什么要选取甲紫溶液或醋酸洋红液;是否存在其他可代替物质;如果染色时间少于3分钟或者长于5分钟,实验物质会有怎样的变化,等等。对于教师来讲,唯有将实验的原理、方式、设计思路等都逐一地让学生理解,才能让他们从懂得知识转变为懂得方法。对于学生来讲,唯有带着认真钻研的精神开展实验研究,才能发现实验研究的重要性,才有可能成为实验的设计者与组织者,进而剖析与解密其他自然规律。实验是生物研究必不可少的工具,学生在操作实验、观察实验、反思实验、设计实验的过程中,一方面,是对知识的吸收与消化;另一方面,也是对实验素养的培养与提升,它既是现有能力的掌握,又是未来能力的储备。因此,生物实验之于生物知识的重要性不言而喻。教师应该从实验承载的内容、实验需要的态度、实验前后的组织过程、实验过程中的探究思考精神这四个方面入手进行教学。唯有重视实验教学中的各个环节,才能夯实学生的各种能力,才能帮助他们提高生物学习的水平与能力。

参考文献:

[1]陈欣.谈高中生物教学中实验教学的重要性与策略[J].中国校外教育,2016(21).

[2]刘俊波.高中生物新课程实验教学的舞台与对策[J].教育与装备研究,2011(1),

作者:朱娟 单位:江苏省海门市四甲中学