摘要: 生物學是一門以觀察和實驗為基本研究方法的實驗科學,在生物學的教學中,必須重視對學生實驗能力的培養(yǎng)。因此,在生物教學中教師要分清生物實驗的種類及對學生能力培養(yǎng)的要求,以便采取合理有效的多種形式進行專題歸納,針對性地進行有效訓練,達到培養(yǎng)學生綜合能力的目的。
關鍵詞: 生物實驗教學 培養(yǎng)綜合能力
生物學是一門以觀察和實驗為基本研究方法的實驗科學,在生物學的教學中,必須重視對學生實驗能力的培養(yǎng)。九年制義務教育生物教材的最大特點之一就是增加了大量的實驗,其目的在于加強生物學科的實驗教學,培養(yǎng)學生的觀察能力和實驗能力等綜合能力。
一、生物實驗教學的類型
1.模擬實驗。剛進中學的初一學生好奇心強、好動,他們做實驗時,注意力分散在實驗儀器及用品上,不注意聽講、看教師示范,在實驗過程中不認真操作,觀察實驗現(xiàn)象不仔細。此時,我一般采取模擬方式進行實驗。如《顯微鏡的作用》一課,先講解顯微鏡的結構和作用,操作顯微鏡時邊講要點、邊作示范,學生邊模仿邊操作。這樣模仿操作完顯微鏡后,再讓學生獨自操作一兩遍,經過幾次這樣的訓練后,學生就基本學會使用顯微鏡了。模擬實驗教學方法的好處是有利于培養(yǎng)學生認真、細致、嚴謹?shù)目茖W態(tài)度,規(guī)范學生的實驗操作。
2.分段實驗。在模擬實驗的基礎上,再以分段實驗的方式訓練學生。如在《用顯微鏡觀察植物的細胞》一課,把實驗分為制作并觀察洋蔥表皮細胞、制作并觀察蕃茄果肉細胞、觀察葉表皮永久裝片三個階段。每個階段實驗過程都是教師先講實驗操作的要領、作示范,然后學生獨立操作、觀察。學生操作觀察時教師巡回輔導,一個階段完成后再進行下一個階段。各個階段完成后,教師以問答的方式讓學生說出觀察到的實驗現(xiàn)象:洋蔥表皮細胞近似長方體,蕃茄果肉細胞近似球體,葉表皮細胞形態(tài)不規(guī)則,但它們都有細胞壁、細胞質、細胞核。教師再補充說明,植物細胞都有細胞膜,但由于它太薄,而且緊貼細胞壁,用光學顯微鏡是不易觀察到的,最后引導學生得出結論:植物都是由細胞構成的,不同的細胞形態(tài)不同,但它們都有相同的結構——細胞壁、細胞膜、細胞質、細胞核。分段實驗不僅能給學生提供獨自操作的機會,培養(yǎng)學生獨立操作能力,而且能使學生在教師的引導下,逐漸學會觀察實驗現(xiàn)象,收集實驗資料,歸納總結得出結論,從而主動獲得知識。
3.獨立實驗。經過一段時期分段實驗的訓練后,學生可在教師的指導下,獨立操作實驗。方法是實驗前,學生在教師的指導下,認真熟悉實驗目的、方法、步驟、實驗所需的藥品、材料。教師提出實驗要求,講清要點,然后讓學生獨立操作。教師在操作過程中巡回指導,若發(fā)現(xiàn)共性的問題,讓全班停下來,統(tǒng)一糾正后再繼續(xù)實驗。最后總結實驗,指導學生完成實驗報告。這樣能進一步培養(yǎng)學生獨立實驗的能力。通過以上的組織訓練后,學生能比較熟練地使用顯微鏡,能用解剖器解剖小動物,學會植物標本和昆蟲標本的采集、制作,初步具備獨立實驗的能力。
二、生物實驗教學中綜合能力的培養(yǎng)
1.培養(yǎng)學生積極參與的意識。在以往的學生實驗中,實驗材料、試劑都是書本上指定,課前由教師準備好的。實驗時,學生完全按規(guī)定的步驟進行。在這過程中,學生完全成了不用思考的機械操作者,甚至到結束都沒留下完整的印象。這種教學不僅沒有給學生留下積極思維的空間和余地,還不允許他們有任何意義上的標新立異,抑制了學生的主動性和思考的獨立性,而現(xiàn)代教育就是要引導學生積極參與。因此,教師可結合具體實驗,教會學生一些基本的實驗研究方法,然后讓他們自己主動查找資料,弄清實驗原理,選擇合適的實驗材料和實驗方法。這樣就可使學生加深對實驗全過程的認識,提高實驗課的效率,也可培養(yǎng)他們的興趣和特長。例如高中生物必修課本中有幾個實驗都要用到洋蔥根,這樣洋蔥根的培養(yǎng)就可由學生自己來完成。除了按書上的方法培養(yǎng)外,還可嘗試其它的培養(yǎng)方法,如,在做“滲透作用”這一實驗前,“半透膜”的材料也可由學生自己尋找。課本上用的是動物膀胱膜,要大量獲得膀胱膜并不十分容易,那么,能否采用其他材料作半透膜呢?這時,有人可能會想到用雞蛋膜、玻璃紙或魚鰾等,那么不妨把這些材料都找出來,逐個試驗,結果會發(fā)現(xiàn)雞蛋膜和魚鰾是較為理想的實驗材料。這樣不僅可使學生獲得某種程度上的成就感,而且能培養(yǎng)學生的動手能力。
2.培養(yǎng)學生收集和處理生物學信息的能力。有時,實驗不一定會取得令人滿意的結果。此時,要鼓勵學生通過討論、分析實驗中出現(xiàn)的現(xiàn)象,并通過思考找出解決問題的方法。例如“葉綠體中色素的提取和分離”這一實驗,有學生就有可能得不到清晰的四條色素帶,那么就要分析是丙酮加得太多,還是研磨不充分,或是濾液細線劃得太細等問題。這樣一來,雖然沒有得到滿意的實驗結果,但學生對知識的引用能力和領悟能力卻會得到發(fā)展,同時能培養(yǎng)學生綜合處理生物學信息的能力。
3.培養(yǎng)學生設計簡單實驗方案的能力。在生物教學中,教師要精心設置情境,鼓勵學生設計簡單的實驗方案,這有助于培養(yǎng)學生的探究能力和思維能力。在學生掌握了一定的生物學知識后,可讓他們親自設計實驗。例如在了解酶的特性后,可設計實驗驗證酶的活性受哪些因素影響,以及測定唾液淀粉酶分解淀粉需多少時間;在學習了“生長素的生理作用”后,可設計能使植物彎向一側生長的實驗方案(不包括人工修剪和使用藥劑);利用書本知識結合實際,可設計實驗檢測附近的河水污染及空氣污染情況等,在實驗條件許可的情況下,都可讓他們試一試。學生自己設計實驗和按書用做的感覺和效果是不一樣的,通過這些過程,既能培養(yǎng)他們獨立且科學地思考問題的能力,又能培養(yǎng)他們觀察、實驗、思維、自學等能力,從而提高學生的科學素質。
作為一名生物教學工作者,應該重視實驗教學,培養(yǎng)學生的實驗能力,使他們對生物學產生濃厚興趣,掌握學習生物學的方法和能力,以便在現(xiàn)代生物科學技術飛速發(fā)展的形勢下,為他們的一生不斷獲取新的知識和將知識運用于實踐創(chuàng)造條件。