王玉蓉 (河北省唐山市第十七中學(xué) 河北唐山 063101)
生物學(xué)是一門研究生命現(xiàn)象和生命活動(dòng)規(guī)律的科學(xué),許多概念和原理的獲得源于嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)實(shí)驗(yàn),新的觀點(diǎn)又常采用實(shí)驗(yàn)的方法探究。沒(méi)有實(shí)驗(yàn)教學(xué)這一重要環(huán)節(jié)的生物學(xué)教學(xué),是不完整的教學(xué)。因此,每一名初中生物學(xué)教師,都應(yīng)該認(rèn)真思索關(guān)于實(shí)驗(yàn)教學(xué)的問(wèn)題,開(kāi)展有效的實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng),讓學(xué)生真正成為實(shí)驗(yàn)教學(xué)最大的受益者。
教材中安排的實(shí)驗(yàn)多是經(jīng)過(guò)精心篩選的,每一個(gè)實(shí)驗(yàn)都有其重要意義,可以在三維目標(biāo)方面使學(xué)生有所感悟、有所收獲。盡量讓學(xué)生嘗試做每一個(gè)實(shí)驗(yàn)是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基本要求,因此生物學(xué)教師要千方百計(jì)組織學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn),還可以創(chuàng)新和改進(jìn)實(shí)驗(yàn),激發(fā)學(xué)生的探究熱情,提升課堂效果。
在相應(yīng)儀器不具備的條件下,教師和學(xué)生可以共同想辦法,尋找其他材料代替或者改變實(shí)驗(yàn)方案,從而順利完成實(shí)驗(yàn)。例如實(shí)驗(yàn)室沒(méi)有探究“光對(duì)鼠婦生活的影響”的實(shí)驗(yàn)所需的鐵盒或木盒,不妨讓學(xué)生就地取材,直接用自帶的文具盒、手機(jī)盒等做這個(gè)實(shí)驗(yàn),使實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行。實(shí)驗(yàn)“探究不同果蔬中的維生素C的含量”,有的實(shí)驗(yàn)室小燒杯不足,可以提倡學(xué)生自備急支糖漿、四季抗感冒合劑中附帶的帶有刻度的小塑料杯做小容器,以盛取不同果蔬中榨取的液體 。在“植物呼吸作用產(chǎn)生二氧化碳”實(shí)驗(yàn)中,用廢舊礦泉水瓶,剪取瓶口至1/3瓶身處,可以作為盛取黃豆種子的小容器,這樣,就解決了很多實(shí)驗(yàn)器材不足的問(wèn)題,確保實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行。
在“植物呼吸作用產(chǎn)生二氧化碳“實(shí)驗(yàn)中,可以用校園里新落的樹(shù)葉、枯黃的落葉、新鮮的樹(shù)葉形成3組對(duì)照,并可以用廢舊礦泉水瓶里面裝上澄清的石灰水做分組實(shí)驗(yàn),簡(jiǎn)便易得的材料使學(xué)生在動(dòng)手嘗試的過(guò)程中體驗(yàn)探究的樂(lè)趣。
同樣在這一實(shí)驗(yàn)中還可將實(shí)驗(yàn)材料換成萌發(fā)的黃豆。黃豆是植物的種子,萌發(fā)時(shí)呼吸作用會(huì)增強(qiáng),實(shí)驗(yàn)效果更加明顯??捎弥笫旎虺词斓攘康狞S豆種子做對(duì)照。在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn),用綠豆做實(shí)驗(yàn)效果更加明顯,可以在學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)中,作為創(chuàng)新點(diǎn)交由那些能力較強(qiáng)的學(xué)生完成。
在實(shí)驗(yàn)器具上,也可將礦泉水瓶換成廢舊的帶有按壓頭的洗手液空瓶,連接軟管,并用夾子固定,在瓶?jī)?nèi)形成一定的封閉空間,只有松開(kāi)夾子,并按下按壓頭,瓶?jī)?nèi)的空氣才會(huì)被擠出。這樣就有效阻止了二氧化碳?xì)怏w的自由進(jìn)出,使實(shí)驗(yàn)更科學(xué)更嚴(yán)密。在課堂教學(xué)中,學(xué)生也會(huì)時(shí)時(shí)帶來(lái)意外和驚喜。
水果和蔬菜中的維生素C一樣多嗎?糖尿病患者可以吃蔬菜補(bǔ)充維生素C嗎?可以用飲料和藥片代替水果蔬菜嗎?這些都是生活中的熱點(diǎn),也是在“探究不同果蔬中的維生素C的含量”實(shí)驗(yàn)中所精心設(shè)計(jì)的創(chuàng)新點(diǎn),立刻引起學(xué)生的興趣。
該實(shí)驗(yàn)的原理是利用維生素C使高錳酸鉀溶液褪色的特性科學(xué)比較不同果蔬中的維生素C含量,而維生素C在植物細(xì)胞的液泡中,如何取得不同材質(zhì)的果蔬汁,并科學(xué)計(jì)量和比較是實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。在實(shí)驗(yàn)器具上,提倡學(xué)生根據(jù)不同的材質(zhì),選擇實(shí)驗(yàn)器具。材質(zhì)松軟的例如梨、菠蘿等采用紗布擠壓法,稍硬的例如馬鈴薯、黃瓜等用簡(jiǎn)易手動(dòng)榨汁機(jī),菠菜、青椒等菜類則采用實(shí)驗(yàn)室的研缽研杵取得汁水,這樣為學(xué)生提供了更多的選擇。
在實(shí)驗(yàn)材料上作了統(tǒng)一規(guī)定,盡量選用顏色較淺的果蔬,例如倭瓜、水蘿卜、菠蘿、馬鈴薯、檸檬、青椒、黃瓜、梨等,有效避免色素對(duì)觀察產(chǎn)生的不利影響。
在科學(xué)比較上,統(tǒng)一強(qiáng)化了滴管的使用,每個(gè)小試管中滴入20滴高錳酸鉀溶液,然后再用同一只滴管分別向2個(gè)試管滴加不同的果蔬汁,觀察高錳酸鉀溶液完全褪色所需的滴數(shù)。取20滴高錳酸鉀溶液→榨取果蔬汁→滴加,邊滴邊振蕩→記錄比較。嚴(yán)格規(guī)范的實(shí)驗(yàn)步驟確保了準(zhǔn)確性。為減少偶然性,將學(xué)生每2人分成一組,每4個(gè)小組均分2根黃瓜和2個(gè)青椒,以此類推,這樣相當(dāng)于增加了實(shí)驗(yàn)次數(shù),將每小組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果制成表格填入數(shù)據(jù),利用Excel取平均值,使實(shí)驗(yàn)更準(zhǔn)確科學(xué)。
在實(shí)驗(yàn)中,同樣是倭瓜一組,4組學(xué)生的數(shù)值差距較大,分別是 4,5,10,2。引導(dǎo)學(xué)生分析,誤差產(chǎn)生的原因可能是什么?學(xué)生想到試管中可能有水、滴加時(shí)忘記震蕩導(dǎo)致二者沒(méi)有充分反應(yīng)、滴管中其他果蔬汁的干擾等,在此基礎(chǔ)上,引導(dǎo)學(xué)生繼續(xù)實(shí)驗(yàn),體現(xiàn)了實(shí)踐出真知。
針對(duì)數(shù)值的不同,學(xué)生認(rèn)識(shí)到很多果蔬中都含維生素C,只是含量有所差別,有的蔬菜中維生素C含量很高,例如青椒,因此糖尿病患者可以吃蔬菜補(bǔ)充維生素C。
該實(shí)驗(yàn)比較簡(jiǎn)單,因此可以安排動(dòng)手能力強(qiáng)、實(shí)驗(yàn)效果明顯的學(xué)生嘗試探究實(shí)驗(yàn),例如新鮮的、存放3 d的、存放5 d的桃子中維生素C含量的變化,從而分析存放時(shí)間是否影響果蔬中的維生素C。還可以安排學(xué)生比較不同維生素C飲料中的維生素C含量。通過(guò)實(shí)驗(yàn),學(xué)生認(rèn)識(shí)到維生素C會(huì)隨著存放時(shí)間增加而減少,因此果蔬要少買,吃新鮮的。飲料、藥片中維生素C較多,但加入了人工合成的成分,存在安全隱患,不能多吃,從而提高學(xué)生科學(xué)飲食、健康生活的意識(shí)。
每個(gè)實(shí)驗(yàn)都會(huì)有相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,學(xué)生通過(guò)現(xiàn)象分析得出結(jié)論。但有的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯或正好相反,這時(shí)可讓學(xué)生嘗試分析原因,嘗試在實(shí)驗(yàn)材料、實(shí)驗(yàn)方法等方面改進(jìn)創(chuàng)新,這樣就能反敗為勝,使學(xué)生形成一次更加深刻的體驗(yàn),一舉多得。
例如“觀察蚯蚓的運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn),多使用硬紙板和玻璃板做實(shí)驗(yàn)材料,使學(xué)生看出蚯蚓在光滑的面上運(yùn)動(dòng)比較困難,從而得出剛毛在蚯蚓運(yùn)動(dòng)中起了重要的作用。但在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,部分小組的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象正好相反。這樣,教師可以引導(dǎo)學(xué)生觀察思考玻璃板是否真的光滑,在硬紙板上和玻璃板上蠕動(dòng)時(shí),蚯蚓的體表黏液變化,蠕動(dòng)的順序調(diào)換之后的變化等。因此在實(shí)驗(yàn)中,可做如下改進(jìn):1)使用2塊長(zhǎng)方形玻璃板,其中一塊經(jīng)過(guò)打磨,使實(shí)驗(yàn)變量更單一,更科學(xué);2)使用2根玻璃棒作為直線運(yùn)動(dòng)的軌道,使蚯蚓在其中運(yùn)動(dòng),節(jié)約時(shí)間,提升效果。
主要參考文獻(xiàn)
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