淺談?lì)A(yù)實(shí)驗(yàn)在生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的重要性

楊鳳華

新的高考模式越來越注重對(duì)學(xué)生能力的考查,其中對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾轶w現(xiàn)得尤為突出,所以實(shí)驗(yàn)教學(xué)也成了高中生物教學(xué)的重頭戲,要成功開設(shè)一堂實(shí)驗(yàn)課,預(yù)實(shí)驗(yàn)是必不可少的一個(gè)備課環(huán)節(jié).

所謂預(yù)實(shí)驗(yàn),就是在學(xué)生正式實(shí)驗(yàn)之前先做一個(gè)實(shí)驗(yàn),這樣可以為實(shí)驗(yàn)的進(jìn)一步進(jìn)行摸索條件,也可以檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的科學(xué)性與可行性,以免由于設(shè)計(jì)不周,盲目開展實(shí)驗(yàn)而造成人力、物力、財(cái)力的浪費(fèi).所以預(yù)實(shí)驗(yàn)必須要像正式實(shí)驗(yàn)一樣認(rèn)真進(jìn)行.

一、通過預(yù)實(shí)驗(yàn)為正式試驗(yàn)選擇最佳實(shí)驗(yàn)材料

一個(gè)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芊耥樌M(jìn)行,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是否明顯,實(shí)驗(yàn)材料的選擇頗有考究.例如,在進(jìn)行滲透作用實(shí)驗(yàn)時(shí),如果完全按照課本上的敘述去做,有兩點(diǎn)不夠理想.一是長(zhǎng)頸漏斗管內(nèi)的液柱上升速度太慢,在短時(shí)間內(nèi)根本觀察不到明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象;二是用現(xiàn)成的玻璃紙做半透膜實(shí)驗(yàn)材料,即使等很長(zhǎng)時(shí)間效果也很差.要解決這些問題,教師課前必須進(jìn)行預(yù)實(shí)驗(yàn),用幾種半透膜(洋蔥表皮、玻璃紙、豬膀胱、兔膀胱、雞蛋殼膜)進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn).從而為正式實(shí)驗(yàn)選定最理想的實(shí)驗(yàn)材料.

二、通過預(yù)實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確地控制無關(guān)變量

在實(shí)驗(yàn)過程中,控制無關(guān)變量很重要,如果控制不好或者不控制無關(guān)變量,就不能得出因變量與自變量之間的必然聯(lián)系.例如,在探索生長(zhǎng)素類似物促進(jìn)插條生根的最適宜濃度實(shí)驗(yàn)中,要研究的是不同濃度藥液對(duì)插條生根的影響,自變量是生長(zhǎng)素類似物的濃度,但其中有許多無關(guān)變量都會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成明顯的影響.如處理插條的方法(溶液浸泡法、沾蘸法到底哪種方法更合理);處理插條的時(shí)間長(zhǎng)短(1小時(shí)、1天、1周);同一組實(shí)驗(yàn)所用的植物材料(選一年生枝條還是選兩年生枝條;怎樣選,選擇的依據(jù)是什么);經(jīng)生長(zhǎng)素類似物處理之后的插條的培養(yǎng),培養(yǎng)基的選擇(土培法、沙培法、溶液培養(yǎng)法,哪種方法更方便結(jié)果的統(tǒng)計(jì));結(jié)果統(tǒng)計(jì)的方法(統(tǒng)計(jì)根的長(zhǎng)度還是根的數(shù)目;隔三天統(tǒng)計(jì)一次還是隔五天統(tǒng)計(jì)一次).要準(zhǔn)確地控制好這些無關(guān)變量,教師課前不僅要預(yù)實(shí)驗(yàn),而且要經(jīng)過多次預(yù)實(shí)驗(yàn)才能把握準(zhǔn)確.

三、通過預(yù)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)新的問題,生成新的課程資源

在高考必考的20個(gè)實(shí)驗(yàn)中,有許多驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),要求學(xué)生在明確實(shí)驗(yàn)要求的前提下,遵循“現(xiàn)象明顯,操作方便,程序合理,藥品節(jié)約,結(jié)論可靠”的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原則來設(shè)計(jì),教師可根據(jù)這個(gè)原則,幫助學(xué)生將這些實(shí)驗(yàn)進(jìn)行適當(dāng)延伸,重新設(shè)計(jì)出探索性的對(duì)比實(shí)驗(yàn),來強(qiáng)化對(duì)實(shí)驗(yàn)原理和結(jié)果的感性認(rèn)識(shí).例如,酵母細(xì)胞的固定化實(shí)驗(yàn),如果單純根據(jù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)“按方抓藥”,學(xué)生不但做不出任何結(jié)果,而且對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)方案不知所云.若教師提前預(yù)實(shí)驗(yàn),就會(huì)發(fā)現(xiàn)適當(dāng)改變海藻酸鈉溶液的濃度后,不同濃度的海藻酸鈉溶液做出來的凝膠珠的形狀和顏色有明顯的差異.教師就可以充分利用這個(gè)發(fā)現(xiàn),生成新的課程資源,將本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)成探索性對(duì)比試驗(yàn),將實(shí)驗(yàn)分為以下四組:

第一組:在0.7g海藻酸鈉中加入10ml水來配制;

第二組:在0.7g海藻酸鈉中加入20ml水來配制;

第三組:在0.7g海藻酸鈉中加入30ml水來配制;

第四組:在0.7g海藻酸鈉中加入40ml水來配制.

結(jié)果,每組學(xué)生做出的凝膠酸顏色和形態(tài)都不一樣,有凝膠面條(0.7g海藻酸鈉中加入10ml水),凝膠蝌蚪(0.7g海藻酸鈉中加入20ml水),也有凝膠珠(0.7g海藻酸鈉中加入30-40ml水),顏色有土黃色(0.7g海藻酸鈉中加入10ml水),有米黃色(0.7g海藻酸鈉中加入30ml水),也有白色(0.7g海藻酸鈉中加入40ml水),這樣的結(jié)果必然能激發(fā)學(xué)生的好奇心,通過比較很容易得到結(jié)論:海藻酸鈉濃度過高,實(shí)驗(yàn)失敗,海藻酸鈉濃度過低,凝膠球所固定的酵母細(xì)胞太多,呈白色.這要比教師空洞的說教更有說服力,更能讓學(xué)生接受,也更讓學(xué)生難忘.

當(dāng)然要做到這一點(diǎn),教師不但要反復(fù)預(yù)實(shí)驗(yàn),還要安排少部分學(xué)生和教師一起預(yù)實(shí)驗(yàn),以便讓這一部分學(xué)生在正式實(shí)驗(yàn)時(shí)幫助教師指導(dǎo)其他學(xué)生做實(shí)驗(yàn).

四、通過預(yù)實(shí)驗(yàn)幫助學(xué)生養(yǎng)成重視實(shí)驗(yàn)程序分析的習(xí)慣,以提高實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的能力

加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ε囵B(yǎng),既要重視分析和解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果,以及實(shí)驗(yàn)結(jié)論推導(dǎo)能力的培養(yǎng),又要重視設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng).學(xué)生實(shí)驗(yàn)不能單純根據(jù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)“按方抓藥”,而要指導(dǎo)學(xué)生理解實(shí)驗(yàn)程序,分析實(shí)驗(yàn)中每一個(gè)步驟的作用,每一處處理的意義,以及每個(gè)步驟之間的聯(lián)系.例如,在驗(yàn)證“溫度對(duì)酶活性的影響實(shí)驗(yàn)”中,正常的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)程序如下:

淀粉淀粉酶

↓↓

各自在所控制的溫度條件下處理一段時(shí)間

↓

淀粉與相應(yīng)溫度的淀粉酶混合

↓

在各自所控制的溫度下保溫一段時(shí)間

↓

滴加碘液,觀察顏色變化

其中的每一個(gè)步驟都不能少,也不能顛倒,每一個(gè)步驟的處理細(xì)節(jié)各有什么作用,各個(gè)步驟之間有什么聯(lián)系,要讓學(xué)生完全理解并真正接受,教師課前必須做充分的準(zhǔn)備,以了解如果哪個(gè)步驟的處理細(xì)節(jié)不妥會(huì)出現(xiàn)什么情況,如果步驟顛倒了又會(huì)出現(xiàn)什么情況.教師只有事先充分準(zhǔn)備,才能應(yīng)對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)中可能出現(xiàn)的各種情況,才能有針對(duì)性地指導(dǎo)學(xué)生理解整個(gè)實(shí)驗(yàn)程序,幫助學(xué)生養(yǎng)成重視程序分析的習(xí)慣,提高實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力.

新的教育理念雖然確立了學(xué)生的主體地位,但是教師的主導(dǎo)作用也同樣不容忽視.教師只有通過課前充分的準(zhǔn)備,反復(fù)的預(yù)實(shí)驗(yàn),才能做到胸有成竹、有的放矢,才能成為一個(gè)出色的實(shí)驗(yàn)課堂主導(dǎo)者.

(責(zé)任編輯:廖銀燕)