陳春紅
摘 要:文章以“培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)為例,滲透生物學(xué)核心素養(yǎng)中的生命觀(guān)念、科學(xué)探究、理性思維、社會(huì)責(zé)任等,培養(yǎng)學(xué)生合作能力、交往能力,引導(dǎo)他們應(yīng)用信息技術(shù)完成科學(xué)探究,培養(yǎng)其創(chuàng)造性思維,學(xué)會(huì)解決問(wèn)題,甚至形成開(kāi)發(fā)高質(zhì)量的產(chǎn)品的能力。
關(guān)鍵詞:核心素養(yǎng);實(shí)驗(yàn)教學(xué);生物
中圖分類(lèi)號(hào):G632
1.學(xué)會(huì)數(shù)據(jù)處理,培養(yǎng)解決問(wèn)題的能力
在“以培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化”這個(gè)實(shí)驗(yàn)中需要的儀器比較多,教師的前期工作就是幫助學(xué)生去選擇學(xué)生能夠利用和操作的儀器。一般使用血球計(jì)數(shù)板直接測(cè)定菌液密度,最終的結(jié)果比較直觀(guān),對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)更容易理解。首先要讓學(xué)生學(xué)會(huì)儀器操作與軟件的使用。生活在信息時(shí)代的中學(xué)生對(duì)于這方面的知識(shí)接受能力很強(qiáng),并且除了資料上提供的應(yīng)用方法外,學(xué)生還可以通過(guò)合作,積極開(kāi)拓思維,對(duì)現(xiàn)有的技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)。在應(yīng)用時(shí),可以把血球計(jì)數(shù)板放在數(shù)碼顯微鏡上,通過(guò)電腦軟件將數(shù)據(jù)直接呈現(xiàn),如果沒(méi)有條件的話(huà)也可以用手機(jī)拍攝光學(xué)顯微鏡下觀(guān)察到的視野,若拍出來(lái)的圖片較模糊,還可以用修圖軟件在尊重事實(shí)的情況下進(jìn)行修飾。實(shí)驗(yàn)時(shí)要處理的數(shù)據(jù)比較多,學(xué)生利用Excel表格,所有數(shù)據(jù)匯總再通過(guò)曲線(xiàn)圖來(lái)直觀(guān)呈現(xiàn),不管什么樣的數(shù)據(jù)都可以快速生成,這樣我們可以很容易比較出數(shù)據(jù)的異同,方便易操作的現(xiàn)代技術(shù)會(huì)讓我們事半功倍。高中實(shí)驗(yàn)階段需讓學(xué)生體會(huì)統(tǒng)計(jì)學(xué)思想,學(xué)會(huì)處理數(shù)據(jù),并且堅(jiān)持這個(gè)過(guò)程,讓學(xué)生從數(shù)據(jù)中找出規(guī)律并順利地解釋一些生物學(xué)現(xiàn)象,他們也會(huì)獲得極大的成就感,生物學(xué)的學(xué)習(xí)也會(huì)變得更有趣。
2.試圖創(chuàng)新,形成創(chuàng)造性思維
很多時(shí)候,教師在上實(shí)驗(yàn)課時(shí), 先給出實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)材料、實(shí)驗(yàn)步驟,然后按照流程讓學(xué)生進(jìn)行模擬,并且要求學(xué)生每個(gè)人都按照這樣的流程操作,確保實(shí)驗(yàn)零失誤。這樣的話(huà)學(xué)生就是工廠(chǎng)流水線(xiàn)的工人,只要做出來(lái)的產(chǎn)品合格就行了,但是對(duì)于產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、用途、實(shí)質(zhì)完全沒(méi)能領(lǐng)會(huì)。在“探究酵母菌種群數(shù)量的變化”實(shí)驗(yàn)時(shí),我們?cè)噲D改變一下操作方法,實(shí)驗(yàn)原理可以用大量的事實(shí)引入,描述自然界中生物數(shù)量的變化規(guī)律。前面已經(jīng)學(xué)習(xí)了“J”型和“S”型增長(zhǎng)曲線(xiàn),現(xiàn)在再回顧,引發(fā)學(xué)生提出問(wèn)題,如在一定溫度和特殊培養(yǎng)液中酵母菌數(shù)量如何變化,各個(gè)小組在實(shí)驗(yàn)之前進(jìn)行預(yù)測(cè)(即作出假設(shè)),各種假設(shè)都可以,只要學(xué)生愿意通過(guò)自己的方法加以驗(yàn)證。對(duì)于實(shí)驗(yàn)材料的選擇,若條件允許的話(huà)應(yīng)多提供些,讓學(xué)生有選擇的余地。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的原則是設(shè)置對(duì)照、控制變量,在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中只需重復(fù)計(jì)數(shù),把節(jié)約的時(shí)間用在實(shí)驗(yàn)過(guò)程遇到的問(wèn)題的分析和后期的數(shù)據(jù)處理。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)盡量讓學(xué)生自己做出、自己呈現(xiàn),這樣的實(shí)驗(yàn)結(jié)果才讓人信服,而不是教師給出數(shù)據(jù)讓學(xué)生分析,這樣會(huì)打擊學(xué)生積極性。但把7天時(shí)間的數(shù)據(jù)怎樣讓學(xué)生在同一天呈現(xiàn)呢?我們可以進(jìn)行分組,不同組測(cè)培養(yǎng)天數(shù)不一樣的酵母菌(需在相同的培養(yǎng)條件下),然后把各組的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合。當(dāng)然,怕誤差太大的話(huà),還可以讓每組對(duì)同一個(gè)培養(yǎng)瓶做7天連續(xù)的測(cè)定,把所有的數(shù)據(jù)輸入Excel生成圖形,最后對(duì)不同的圖形進(jìn)行分析,不要丟棄任何一個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,分析這些結(jié)果可能引起的原因。
3.提升實(shí)驗(yàn)素養(yǎng),實(shí)現(xiàn)科學(xué)探究
培養(yǎng)酵母菌的過(guò)程中,污染是很?chē)?yán)重的問(wèn)題,尤其是用天然培養(yǎng)液。如果通過(guò)渾濁度間接反映種群密度,這個(gè)渾濁度是酵母菌和污染菌共同產(chǎn)生的,就無(wú)法反映酵母菌的種群密度,所以對(duì)培養(yǎng)液進(jìn)行無(wú)菌處理非常重要。那么,如何進(jìn)行滅菌處理呢?對(duì)于一些生物組織只能進(jìn)行稍微的消毒處理。而對(duì)酵母菌的培養(yǎng)液需進(jìn)行煮沸,想要滅菌效果更好些可以使用高壓蒸汽滅菌鍋,然后再放到無(wú)菌的環(huán)境中進(jìn)行接種和培養(yǎng),這樣才能較準(zhǔn)確地計(jì)數(shù)酵母菌,反映出數(shù)量變化情況。消毒和滅菌是微生物培養(yǎng)和運(yùn)用時(shí)非常重要的一環(huán),所以教師在平時(shí)的實(shí)驗(yàn)中應(yīng)滲透消毒滅菌的思想和方法,這對(duì)涉及微生物的實(shí)驗(yàn)探究具有重要意義。
教師要上好高中微生物實(shí)驗(yàn)課,還需爭(zhēng)取利用各種資源,開(kāi)拓學(xué)生思維,樹(shù)立科學(xué)思想,打造嚴(yán)謹(jǐn)而又充滿(mǎn)誘惑的高中生物高效課堂,讓學(xué)生體會(huì)探究方法,培養(yǎng)較好的生物學(xué)素養(yǎng)。
參考文獻(xiàn):
[1]趙 奐.“探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的動(dòng)態(tài)變化”實(shí)驗(yàn)研究[J].生物學(xué)通報(bào),2011(5):53-56.
[2]陳 維.探究溫度對(duì)酵母菌種群數(shù)量的影響[J].生物學(xué)通報(bào),2008(12).