李敏聰
河北無極中學北校區(qū)
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試析高中生物實驗的創(chuàng)新教學
李敏聰
河北無極中學北校區(qū)
生物學是以實驗為基礎的自然科學,實驗是培養(yǎng)學生科學的情感態(tài)度和價值觀的有效方法,在全面推進素質(zhì)教育的今天,生物高考無論從形式到內(nèi)容都發(fā)生了深刻的變化,更加注重對學生應用生物學原理分析問題解決實際問題能力的培養(yǎng)。從歷年的高考來看,實驗往往是學生答題的一個瓶頸,是決定學生得分高低的關(guān)鍵,因此加強對實驗教學的研究,不但有利于培養(yǎng)學生掌握知識的能力,更有利于應對高考。
高中生物;實驗教學
生物學是一門以實驗為基礎的自然科學,生物科學的形成和發(fā)展都離不開實驗。通過實驗探究生物的規(guī)律,是學習生物學的重要途徑,因此實驗教學在生物教學中占有非常重要的地位。通過教學實踐,我發(fā)現(xiàn)“探究性學習”在高中生物實驗教學中的應用是一個循序漸進的過程,現(xiàn)從以下幾個方面談談我的體會。
可通過將模擬實驗、驗證性實驗設計為探究性實驗,為學生提供一個能動腦思考、交流、合作、親自探究創(chuàng)新的空間,激發(fā)學生的求知欲,促使學生主動探究,使學生的知識水平和探究能力在探究過程中逐漸增長起來。
例如:“植物細胞的質(zhì)壁分離及質(zhì)壁分離復原”實驗,這是一個驗證性實驗。在完成教學目標后,我們引導學生向探究的方向邁進:(1)實驗材料,是否只能選用洋蔥外表皮細胞,其他植物細胞可以嗎?盡量選用紫色部分的意義何在?(2)實驗試劑,除了蔗糖溶液,可改用其他試劑嗎?試劑的濃度呢?(3)實驗操作方法,有沒可改進或簡化,可提高實驗效率的?
學生經(jīng)思考、實踐和探討后,得出結(jié)論:(1)其他植物細胞也行,但洋蔥外表皮紫色部分,液泡呈紫色,原生質(zhì)層和細胞壁區(qū)分明顯,在顯微鏡下觀察質(zhì)壁分離現(xiàn)象十分清晰。(2)蔗糖溶液粘性強,易污染顯微鏡。根據(jù)滲透作用原理,其他試劑也行,比如可用經(jīng)濟易制的NaCl試劑。而試劑的濃度不能太高,否則易導致細胞死亡,無法質(zhì)壁分離復原;濃度太低,實驗沒有現(xiàn)象或不明顯。(3)操作方法可改進為直接把蓋玻片掀開,滴加外液。這樣,一方面可以減少了幾次重復滴加和用吸水紙吸引的步驟;另一方面又避免因操作不當污染了顯微鏡。
通過此實驗不難發(fā)現(xiàn),學生從以前按部就班,到現(xiàn)在能在實驗過程中發(fā)現(xiàn)問題,改進方法,并由此設計實施探究性實驗,能力有了一定的提高。學生也發(fā)現(xiàn)自己通過實驗更好掌握了植物滲透吸水原理,對自己所做實驗結(jié)論也較滿意。
鼓勵學生自覺擬定新穎又可實現(xiàn)的實驗課題,要求每項實驗課題必須有明確的選題目的,詳細制定實驗的步驟以及所需器材等,并將選題目的、實驗設計或?qū)嶒灧桨冈谏飳W科小組上發(fā)言,讓學生發(fā)表意見,對不同意見可以進行討論,發(fā)揮學生之間互助精神,形成探索生命奧秘的小集體。教師只當成員參加,起引導作用,不輕易給實驗課題下結(jié)論。許多實驗課題在小組會議多次研討,原來擬題不明確或?qū)嶒炘O計不切合實際條件的課題,學生自己棄去;有的課題選題目的明確又新穎,研討后發(fā)覺應分2—3階段反復實驗才能實現(xiàn)。比如植物向光性實驗的設計,由于同學間的相互合作,不僅用一側(cè)小孔做了實驗,還用前后左右四個小孔做了四組實驗,才綜合得出了實驗結(jié)論,最后還在盒子頂端開孔,把四個側(cè)孔全封閉加以驗證。通過多組實驗反復論證得出結(jié)論,不僅提倡了協(xié)作精神,同時還鍛煉了學生嚴謹?shù)目茖W態(tài)度。又如在做完“葉綠體中色素的提取和分離實驗”后,教師鼓勵學生依據(jù)分離原理探索其他實驗方案。將全班學生組合成若干個探索小組,鼓勵學生在成員不同的各種小組中活動,發(fā)揮各自的作用。學生在小組中紛紛表述自己的觀點,相互交流信息,提出的方案很多:(1)用汽油做層析液;(2)用毛細玻璃管沾些色素提取液點在圓形濾紙中心;(3)以粉筆取代濾紙條做實驗等。最后,學生們對以上方案進行了分析討論,從中選出可行的方案進行實驗,以檢驗是否成功。這樣學生在一系列探索活動中通過合作,培養(yǎng)了學生的信息交流能力和集體協(xié)作精神。
所謂驗證性實驗是指對研究對象有了一定了解,并形成了一定認識或提出了某種假說,為驗證這種認識或假說是否正確而進行的一種實驗。驗證性實驗強調(diào)演示和證明科學內(nèi)容的活動,科學知識和科學過程分離,與背景無關(guān),注重探究的結(jié)果而不是探究的過程。而探究性實驗主要是發(fā)展學生的能力,包括發(fā)現(xiàn)問題的能力、制定計劃的能力和解決問題的能力;培養(yǎng)學生的問題意識和創(chuàng)新精神等?;谝陨向炞C性實驗與探究性實驗的不同,高中生物實驗教學應該變驗證性實驗為探究性實驗。過去的高中生物實驗教學過程中,教師一般采用驗證性實驗方法。因此,在實驗過程中,學生一般處于被動接受知識的狀態(tài)。而探究性實驗方法的實行,可以使學生有自己獨立思考的空間,使學生處于一種主動探索知識的狀態(tài)。這對培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力具有重要的作用。
實驗教學是高中生物教學的重中之重,通過對實驗教學策略的研究,能使復雜的問題簡單化,能使原本看似高深莫測的科研過程揭開神秘的面紗,不僅將生物學的結(jié)論告訴學生,還將為什么從事這些結(jié)論的研究,以及獲得過程和在獲得過程中經(jīng)歷的種種曲折反饋給了學生,不僅有助于學生學習到完整的實驗過程以便領悟設計、創(chuàng)新、合作思維的真諦,還培養(yǎng)了學生的科學態(tài)度與科學精神;發(fā)展了學生對已有理論或新理論的形成過程和結(jié)論進行評價的能力,實現(xiàn)了學校對學生知與能培養(yǎng)不脫節(jié)的愿景;更加有利于以后的教學,但是實施起來肯定困難重重,教師的工作注定碎屑而艱辛。不能盡如人意,但求無愧吾心!
[1]陸琴.高中生物實驗教學的有效性研究[D].蘇州大學學報.2011.