淺談初中生物實驗與高中生物實驗教學的區(qū)別

赫連秀偉

生物學是一門以觀察和實驗為基本研究方法的實驗科學,許多生物現(xiàn)象只有通過實驗才能得到解釋,各種生物體的結(jié)構(gòu)必須通過實驗才能觀察清楚。實驗教學在課堂教學中占有極其重要的地位。中學生物實驗教學是全面落實生物教學大綱和提高生物課教學質(zhì)量的重要環(huán)節(jié),是加強實踐教育的重要內(nèi)容。它對提高全民素質(zhì),推動生物課的教學改革有著重要的意義。在大力推行素質(zhì)教育的今天,通過生物實驗教學提高學生各方面素質(zhì)是一個很有效的途徑。在生物實驗教學中,根據(jù)學生的不同年齡特征和心理特征,初中實驗和高中實驗的側(cè)重點也有所不同,對實驗能力的要求也不同,故應采取不同的方法培養(yǎng)初、高中生的實驗能力。

一、初中學生生物實驗能力的培養(yǎng)

初一的學生,從小學科學中獲得一些生物知識,到剛接觸初中的獨立生物學科,好奇心強。如何使他們對生物學的好奇心轉(zhuǎn)變?yōu)闈夂竦膶W習興趣呢?這時可以利用他們對生物實驗的好奇心,激發(fā)興趣。通過生物實驗培養(yǎng)他們實驗能力,使學生獲得學習生物的方法和能力,增加自己的成就感。

如何培養(yǎng)初中學生的實驗能力呢?由于初中生剛接觸生物實驗,對實驗儀器、用具的使用方法都一無所知,而且好奇心強,自控能力差。他們做實驗時,注意力容易分散在實驗儀器及用具上,不注意聽講。在實驗過程中不認真操作,觀察實驗現(xiàn)象不細致。根據(jù)初中生的這一特點,我采取以下不同的組織形式,循序漸進地培養(yǎng)學生的實驗能力。

1.模擬實驗:如《顯微鏡的作用》一課,先講解顯微鏡的結(jié)構(gòu)和作用,操作顯微鏡時邊講要點、邊做示范,學生邊模仿操作。這樣模仿操作完顯微鏡后,再讓學生獨自操作一兩遍,經(jīng)過幾次這樣的訓練后,學生就基本上學會使用顯微鏡了。模擬實驗教學方法的好處是有利于培養(yǎng)學生認真、細致、嚴謹?shù)目茖W態(tài)度,規(guī)范學生的實驗操作。

2.分段實驗:在模擬實驗的基礎上,再以分段實驗的方式訓練學生。如在《用顯微鏡觀察植物的細胞》一課,把實驗分為制作并觀察洋蔥表皮細胞、制作并觀察蕃茄果肉細胞、觀察葉表皮永久裝片三個階段。每個階段實驗過程是老師先講實驗操作的要領、做示范,然后學生再獨立操作、觀察。學生操作觀察時老師巡回輔導,一個階段完成后再進行下一個階段。各個階段完成后,老師以問答的方式讓學生說出觀察到的實驗現(xiàn)象:洋蔥表皮細胞近似長方體,蕃茄果肉細胞近似球體,葉表皮細胞形態(tài)不規(guī)則,但它們都有細胞壁、細胞質(zhì)、細胞核。老師再補充說明,植物細胞都有細胞膜,但由于它太薄,而且緊貼細胞壁,用光學顯微鏡是不易觀察到的,最后引導學生得出結(jié)論,植物都是由細胞構(gòu)成的,不同的細胞形態(tài)不同,但它們都有相同的結(jié)構(gòu)——細胞壁、細胞膜、細胞質(zhì)、細胞核。分段實驗不僅給學生提供獨自操作的機會,培養(yǎng)學生獨立操作能力,而且在教師的引導下,使學生逐漸學會觀察實驗現(xiàn)象,收集實驗資料,歸納總結(jié)得出結(jié)論,從而主動獲得知識。

3.獨立實驗:經(jīng)過一段時期分段實驗的訓練后,學生可在老師的指導下,獨立操作實驗。方法是實驗前,學生在老師的指導下,認真熟悉實驗目的、方法、步驟、實驗所需的藥品、材料。教師提出實驗要求,講清要點,然后再讓學生獨立操作。教師在操作過程中巡回指導,若發(fā)現(xiàn)帶共性的問題,要讓全班停下來,統(tǒng)一糾正后再繼續(xù)實驗,最后總結(jié)實驗,指導學生完成實驗報告,這樣就進一步培養(yǎng)了學生獨立實驗的能力。通過以上的組織訓練后,學生能比較熟練地使用顯微鏡,學會植物標本和昆蟲標本的采集、制作,初步具備了獨立實驗的能力。

實驗能力的培養(yǎng)僅靠課堂實驗教學是不夠的,可以利用一些課外實驗,初步培養(yǎng)初中學生的探索思考能力?，F(xiàn)生物實驗教材中,有些實驗是在課堂上的時間難以完成的,這就可以讓學生在課外完成。讓學生對植物、動物、環(huán)境污染、人口問題等進行調(diào)查、研究,使他們有機會自己設計完成實驗。在大量的實踐活動中,運用已有的知識和能力去觀察現(xiàn)象,分析解決遇到的實際問題,從而主動獲得知識,進一步提高實驗能力。為高中階段的學習打下基礎。

二、高中學生生物實驗能力的培養(yǎng)

對高中生來說,生物實驗教學主要包括常見的儀器、器具及藥品的使用能力,還有對實驗程序的理解能力,對實驗結(jié)果的分析能力,對實驗中出現(xiàn)的異常情況的處理能力。

儀器、用具的使用是學習生物實驗的基礎,在初中階段就應具備有的學習條件。在高中主要是培養(yǎng)學生的分析問題、處理問題的能力在實驗中培養(yǎng)學生善于分析實驗程序。要指導學生去分析實驗中每一步驟的作用,每一個處理意義及各個步驟的聯(lián)系,從中學習解決問題,研究問題的方法。讓學生 “知其然,應該知其所以然”。如《在葉綠體中色素的提取和分離》實驗中,制備濾紙條時,應讓學生了解將濾紙剪成長10厘米是因為胡蘿卜素在紙條上擴散的距離約為9厘米左右;寬1厘米是利于劃出齊而均勻的濾液細線,去兩角為了使層析液在紙條上擴散速度均衡,后兩者都是為了擴散出四條平行的色帶。在距去兩角的一端1厘米處用鉛筆畫一橫線,目的是為劃濾液細線提供參照線并且防止層析時在盛有3毫升層析液的燒杯(100毫升)中,濾液細線被層析液沒及。劃濾細線時還應讓學生知道干燥后重復劃2-3次,是為了增加色素的分子數(shù),以便在紙條上走出四條明顯的色素帶來。如果在不干燥的情況下連續(xù)劃線,色素會隨濾液中的液體(如丙酮)在紙條上的擴散而擴散,劃出的濾液細線較寬,其結(jié)果是相鄰的兩條色帶會發(fā)生部分重疊。因此,在實驗中,應根據(jù)學生程度和涉及原理的難易不同,由教師講清或提出問題讓學生思考,使學生既知道實驗應怎么做,也知道為什么這樣做。

培養(yǎng)學生善于分析實驗結(jié)果。在高中生物實驗中,不少學生只重視實驗結(jié)果,不重視分析結(jié)果;只滿足于實驗的成功,而不愿對實驗失敗的原因進行分析。造成這種現(xiàn)象的原因是,學生對實驗的根本目的缺乏深刻的認識,不懂得如何分析實驗。生物學是一門實驗性很強的學科,在實驗過程中,會有很多種因素影響,干擾實驗結(jié)果,致使實驗失敗。因此實驗分析是非常重要的,一方面,可以找出排除影響因素,使實驗重做時能獲得成功;另一方面,還可以總結(jié)出經(jīng)驗教訓。這時老師的巡查打分就不應以最終結(jié)果為依據(jù),而是要看學生的分析,以培養(yǎng)學生的分析能力為目的。

總之,在生物教學中,應該根據(jù)學生的各種特點,因材施教,重視實驗教學,加強培養(yǎng)學生的實驗能力,掌握學習生物學的方法和能力,為他們今后不斷學習新的知識和將知識運用于實踐創(chuàng)造條件。