黃麗娟
生物學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué), 生物學(xué)實驗是中學(xué)生物教學(xué)的重要組成部分,也是實施素質(zhì)教育的重要途徑,它不僅能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)知識的興趣,鞏固理論知識,而且具有培養(yǎng)學(xué)生觀察、創(chuàng)新、動手操作、科學(xué)探究等能力。
生物實驗教學(xué)不同于一般知識講授,受地域和季節(jié)限制明顯,一些動植物生理性實驗往往需培育一段時間后方能觀察實驗結(jié)果。隨著教材的改進(jìn),實驗所占比例越來越重要,但是由于課時等原因的限制,導(dǎo)致實驗無法在課內(nèi)順利完成。因此,教師應(yīng)適當(dāng)改進(jìn)教材實驗,化繁為簡,節(jié)省課堂時間,提高實驗教學(xué)質(zhì)量;改變實驗方式,促進(jìn)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的形成。
一、中學(xué)生物實驗改進(jìn)與創(chuàng)新實驗思路
(一)改進(jìn)與創(chuàng)新實驗設(shè)計
相同的實驗可采用不同的實驗器材進(jìn)行實驗,一般會根據(jù)材料特性、是否廉價以及是否容易獲取。教師在實驗教學(xué)中引領(lǐng)學(xué)生從當(dāng)?shù)貙嶋H出發(fā),探尋本地易得材料,尤其倡導(dǎo)利用日常生活中唾手可得的廢物開展實驗,尋找教材實驗材料與器具的替代品。
(1)實驗材料的改進(jìn)與創(chuàng)新
檢測生物組織中的蛋白質(zhì),教材使用豆?jié){或雞蛋清進(jìn)行實驗,該實驗存在以下缺陷:一是豆?jié){中的蛋白質(zhì)含量無法確定;二是若雞蛋清稀釋不均勻,溶液殘留在試管壁不容易清洗。若用煮熟的雞蛋白代替原實驗材料,則在操作過程中不需要使用試管,而是直接將蛋白塊放在培養(yǎng)皿中,先加雙縮脲試劑A液,再加B液,即可直接觀察實驗現(xiàn)象。雞蛋白為白色,與實驗現(xiàn)象紫色形成明顯顏色對比,不需要另設(shè)對照實驗。實驗結(jié)束后將實驗器材清洗方便。鑒定蛋白質(zhì)的原理是利用堿性環(huán)境中的Gu2+可以與蛋白質(zhì)中的肽鍵發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)形成紫色絡(luò)合物。煮雞蛋的過程是蛋白質(zhì)變性的過程,但蛋白質(zhì)的變性僅僅是空間結(jié)構(gòu)的破壞,未改變肽鍵的結(jié)構(gòu),因此反應(yīng)仍然可以發(fā)生,現(xiàn)象仍然存在,可以鑒定蛋白質(zhì)。
通過對實驗材料的改進(jìn),能夠避免學(xué)生因?qū)﹄u蛋清稀釋不均勻而導(dǎo)致殘留在試管壁上,不易清洗實驗器材。且能很大程度的節(jié)省實驗的時間,不僅保證課堂上每一個學(xué)生都能完成實驗,親手經(jīng)歷到實驗的全過程,而且有利于實驗教師指導(dǎo)學(xué)生加深對實驗原理的理解和對實驗結(jié)果的分析。
(2)實驗試劑的改進(jìn)與創(chuàng)新
教材實驗中給定的試劑是經(jīng)過科學(xué)驗證的,但是若在實踐中做一些變動調(diào)整,也會有新的發(fā)現(xiàn)。如用10%的冰醋酸以3:1比例稀釋,則染色質(zhì)或染色體著色好,而細(xì)胞其他部分比較明亮,觀察效果更好。在DNA的鑒定實驗中,在使用二苯胺試劑前滴加基地乙醛可提高反應(yīng)的靈敏度,使實驗現(xiàn)象更明顯。
改進(jìn)后的實驗效果從總體來講是優(yōu)于原實驗設(shè)計的,減少了實驗的難度,使實驗操作更加簡便易行,體現(xiàn)了實驗的科學(xué)性和實用性。不僅使學(xué)生學(xué)習(xí)了實驗的原理與方法,更重要得是打破了學(xué)生傳統(tǒng)的思維定勢,培養(yǎng)了學(xué)生的動手能力和合作探究能力。同時,也實現(xiàn)了教師不是教材的執(zhí)行者,而是教學(xué)方案的開發(fā)者與學(xué)生求知的引導(dǎo)者的新課程理念。
(二)實驗教學(xué)方法的改進(jìn)與創(chuàng)新
相同的實驗,可采用不同的教學(xué)方法。不同的教學(xué)方法,所產(chǎn)生的教學(xué)效果可能會大相徑庭。實驗的改進(jìn)可以豐富多樣,遵循其實驗原理,可以從實驗材料、操作步驟、對照組設(shè)置、實驗條件等方面進(jìn)行。變驗證性實驗為探究性實驗,將課堂上完成效果不好的實驗調(diào)整為課外自主實驗。加強(qiáng)實驗過程分析,使學(xué)生的觀察與邏輯思維同步。這種探究性實驗可以充分發(fā)揮教師和學(xué)生的主觀能動性,提高學(xué)生的實驗綜合素質(zhì)。
(三)實驗評價的改進(jìn)與創(chuàng)新
教師一般是通過平時的考試來評價學(xué)生對實驗的掌握程度,通常是以書面考試的形式進(jìn)行的。而在近年的高考中也考察了實驗教學(xué)的內(nèi)容,多為實驗設(shè)計。這種評價對學(xué)生的實驗活動真實性的反映不夠,不能真實的反映出學(xué)生對實驗的掌握程度。實驗教學(xué)的評價方法的改進(jìn)已經(jīng)被列入新課程改革中,以促進(jìn)學(xué)生實驗綜合能力為目的地評價體系與評價方法成為教學(xué)研究中必須完成的課題。
(四)改進(jìn)與創(chuàng)新實驗的思考
傳統(tǒng)實驗教學(xué)只是簡單地讓學(xué)生遵循教材步驟進(jìn)行實驗,且學(xué)生對教材提供的指定實驗材料,往往“只知其一不知其二”。本文研究改進(jìn)后,教師在實驗課上給出了多種實驗材料,學(xué)生在選擇過程中必須弄清楚各種材料的優(yōu)劣,然后選出自己需要的材料完成實驗。教師為學(xué)生提供機(jī)會反思所用材料與實驗成敗的關(guān)系,這樣有助于學(xué)生深入理解實驗基本原理和操作過程,又能促使學(xué)生認(rèn)真思考每個做過的實驗,而不是死記硬背實驗材料、原理和注意事項等。
學(xué)生從自己已有知識和生活經(jīng)驗出發(fā),提出探討問題并設(shè)計出確實可行的實驗方案,選擇適宜的實驗材料,最終完成實驗而得出相應(yīng)的結(jié)論。在整個實驗過程中學(xué)生懷著極大興趣,激發(fā)了學(xué)習(xí)生物學(xué)知識的熱情。
二、結(jié)語
在中學(xué)生物實驗教學(xué)中,既要倡導(dǎo)各種探究性實驗活動,也要明確“實驗”與“探究”教學(xué)不是形式,而是以實驗教學(xué)為載體,對學(xué)生進(jìn)行實驗基本技能、科學(xué)方法和科學(xué)思維的訓(xùn)練,讓學(xué)生在模仿科學(xué)家進(jìn)行實驗、探究的各種活動過程中,改變學(xué)習(xí)方式,敢于創(chuàng)新,形成科學(xué)觀點和批判性思維,學(xué)會科學(xué)方法和技能,發(fā)展科學(xué)探究能力。
總的來說,在實驗條件下,對所學(xué)的設(shè)備和材料盡量采用因地制宜、廢物利用;在實驗操作上,盡量化繁為簡、突破難點;在實驗效果上,應(yīng)著重分析失敗的原因,找出相應(yīng)的策略和方法,確保實驗的成功。這樣,教師不僅能更好的完成實驗課的教學(xué)任務(wù),而且還能培養(yǎng)中學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐操作能力,讓學(xué)生通過實驗感悟探究的意義、體驗成功的樂趣,激發(fā)進(jìn)一步學(xué)習(xí)的持續(xù)熱情。