在生物教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的實驗?zāi)芰?/h1>
2013-01-01 00:00:00林少前
教育界·下旬 2013年2期
【摘 要】生物教學(xué)中既要傳授基礎(chǔ)知識，同時還要培養(yǎng)學(xué)生各方面的能力，主要有觀察能力、實驗?zāi)芰Α⒆灾餍詫W(xué)習(xí)能力、思維能力和綜合運(yùn)用能力。本文主要探討在生物教學(xué)中采取適宜策略培養(yǎng)學(xué)生的實驗分析能力、實驗操作能力、實驗探究能力、實驗設(shè)計創(chuàng)新能力。
【關(guān)鍵詞】生物教學(xué) 實驗分析能力 實驗操作能力 實驗探究能力 實驗設(shè)計創(chuàng)新能力
在生物教學(xué)中傳授基礎(chǔ)知識的同時，還需要培養(yǎng)學(xué)生各方面的能力，主要有觀察能力、實驗?zāi)芰?、自主性學(xué)習(xí)能力、思維能力和綜合運(yùn)用能力等。其中強(qiáng)化實驗教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的實驗?zāi)芰?，是每位生物教師必須面對的重要課題。本文就如何在生物教學(xué)中采取適宜策略培養(yǎng)學(xué)生的實驗分析能力、實驗操作能力、實驗探究能力、實驗設(shè)計創(chuàng)新能力等方面進(jìn)行探討。
一、 利用教材中的經(jīng)典實驗、學(xué)生實驗培養(yǎng)實驗分析能力
新人教版高中生物教材中編入了不少演示實驗如“滲透作用”“酶的高效性”實驗，生物史中含有科學(xué)家的經(jīng)典實驗如“酶的發(fā)現(xiàn)”“光合作用的發(fā)現(xiàn)”“生長素的發(fā)現(xiàn)”等研究歷程，并且新教材增加了大量的學(xué)生實驗。這些實驗都是實驗分析研練的極佳素材。教師引導(dǎo)學(xué)生解讀實驗?zāi)康?、實驗原理，并根?jù)實驗?zāi)康?、原理確定實驗方法、步驟，并進(jìn)一步討論交流實驗成功或失敗的原因、實驗過程中存在的問題。
為幫助學(xué)生訓(xùn)練提高實驗分析能力，筆者在實驗教學(xué)過程中，將實驗分析的方法進(jìn)行了初步探索，總結(jié)歸納成了“四步分析法”，即從取材、藥品與試劑、步驟及操作、器具的使用方法四個方面對實驗進(jìn)行分析。按要求取材，是實驗成功的前提。新人教版必修1教材P115“觀察根尖分生組織細(xì)胞的有絲分裂”實驗中，一些學(xué)生制成的裝片中往往看不到或很少看到分裂的細(xì)胞，就是因為切取根尖部位不準(zhǔn)確或取材時機(jī)不當(dāng)。藥品與試劑的量、濃度、純度等都是影響實驗正確結(jié)果的重要因素。新人教版必修1教材P61“植物細(xì)胞的吸水和失水”探究實驗中蔗糖溶液濃度過高時，會使細(xì)胞發(fā)生強(qiáng)烈質(zhì)壁分離而失水過多，使細(xì)胞死亡而觀察不到質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象。步驟及操作是否正確是影響實驗結(jié)果的主要因素，漏做或顛倒某個實驗步驟，結(jié)果會大相徑庭，故應(yīng)重點(diǎn)分析。如“觀察根尖分生組織細(xì)胞的有絲分裂”實驗中，在顯微鏡視野里，觀察到的細(xì)胞是重疊的，其原因從步驟及操作角度看，則是壓片過程不充分導(dǎo)致標(biāo)本太厚沒有形成薄薄的云霧層，因而看不到單層細(xì)胞。
二、利用教材中的學(xué)生實驗培養(yǎng)學(xué)生實驗操作能力
實驗操作能力是指學(xué)生在操作中，能正確使用各種生物器材，自己動手完成實驗或利用實驗探索研究某些問題的能力，這是學(xué)習(xí)和研究生物學(xué)必須具備的一項基本能力。生物教師要盡可能創(chuàng)造條件開展實驗課，讓學(xué)生親自動手進(jìn)行具體的實驗操作，熟悉實驗儀器、試劑的作用及相關(guān)操作程序，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和掌握一些基本的生物技術(shù)。如顯微鏡常用器具的使用方法，臨時裝片的制作、過濾、切片等生物技術(shù)。這不是紙上談兵——“講實驗”能夠替代的。在現(xiàn)實教學(xué)中，除了一些實驗室建設(shè)條件好的學(xué)校，實驗普遍開展少，學(xué)生的動手能力不容樂觀。就拿顯微鏡的高倍鏡觀察來說，有些學(xué)生不按程序操作，結(jié)果既耽誤了時間，又觀察不到相應(yīng)的結(jié)果，而且易損壞顯微鏡。如把裝片壓碎了、弄臟鏡頭，因為這些學(xué)生在下降鏡筒時，眼睛看的是目鏡而不是物鏡，也就不清楚鏡筒下降到的具體位置。正確的程序應(yīng)該眼睛側(cè)面看著物鏡，同時下降鏡筒，讓物鏡接近裝片，再注視目鏡、調(diào)節(jié)準(zhǔn)焦螺旋直至觀察到清晰物像。此外，目鏡或物鏡頭被污染、焦距沒有調(diào)好、放大倍數(shù)不夠、視野較暗、標(biāo)本不在通光孔的中心位置等諸多因素，都會直接影響觀察。這些問題只有在實驗中才能有效解決，實驗操作能力只有在實踐中才能不斷提高。
三、培養(yǎng)學(xué)生實驗探究能力
隨著教學(xué)改革的深化，人們都認(rèn)識到基礎(chǔ)教育的任務(wù)不僅僅是傳授知識，更重要的是讓學(xué)生掌握學(xué)習(xí)的方法，養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，培養(yǎng)終身學(xué)習(xí)的愿望和能力。引導(dǎo)并組織學(xué)生進(jìn)行探究性實驗學(xué)習(xí)，就是一種改變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式、激發(fā)學(xué)生的求知欲望、培養(yǎng)學(xué)生探究能力的有效措施。它有助于提高學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)，有助于全面實施素質(zhì)教育。
培養(yǎng)學(xué)生探究能力，首先得培養(yǎng)學(xué)生的探究意識。傳統(tǒng)的學(xué)生實驗教學(xué)中一般是老師先講解實驗原理、方法步驟、結(jié)果結(jié)論，然后讓學(xué)生進(jìn)實驗室按部就班地照老師的要求進(jìn)行驗證實驗，得到?jīng)]有懸念的實驗結(jié)果，學(xué)生興趣普遍不高。這種機(jī)械的學(xué)習(xí)方法難以引起學(xué)生探求新知的欲望。教師在教學(xué)中可以根據(jù)教材中實驗的內(nèi)容，適當(dāng)把驗證性實驗改變成探究性實驗，開拓學(xué)生思維，培養(yǎng)探究意識，調(diào)動他們參與科學(xué)探究的積極性。有了探究欲望后引導(dǎo)學(xué)生尋求探究方法，可以是教師講授，也可以讓學(xué)生獨(dú)立自主的到教材中或利用網(wǎng)絡(luò)獲得。最后讓學(xué)生進(jìn)實驗室，讓學(xué)生通過自己的實驗操作和思維活動，解決問題，探究其中蘊(yùn)含的科學(xué)道理，獲得情感體驗，發(fā)展自己的探究能力。
四、培養(yǎng)學(xué)生實驗設(shè)計創(chuàng)新能力
人教版生物教材編排的實驗中有不少設(shè)計型實驗，如新人教版必修1教材P61“探究植物細(xì)胞的吸水和失水”、 P83“探究影響酶活性的條件”、 P91“探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式”等實驗 ，要求學(xué)生根據(jù)實驗?zāi)康暮驮?，運(yùn)用已具備的生物知識或生物技能，選擇相關(guān)的材料、試劑、器具，精心設(shè)計實驗方案并處理相關(guān)的問題。這有助于培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用實驗知識解決實際問題的能力。
生物學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué)，培養(yǎng)和提高學(xué)生的實驗?zāi)芰κ且豁椣到y(tǒng)而復(fù)雜的工程。生物教師只要潛心鉆研，精心設(shè)計，在教學(xué)實踐中充分運(yùn)用教材實驗和校本開放性實驗，就能循序漸進(jìn)地培養(yǎng)學(xué)生實驗分析、實驗操作、實驗探究、實驗設(shè)計創(chuàng)新等各方面能力，能動地獲得科學(xué)知識的認(rèn)識和理解，從而提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和對生物學(xué)的濃厚興趣，為學(xué)生的終身發(fā)展奠定基礎(chǔ)。
【摘 要】生物教學(xué)中既要傳授基礎(chǔ)知識，同時還要培養(yǎng)學(xué)生各方面的能力，主要有觀察能力、實驗?zāi)芰Α⒆灾餍詫W(xué)習(xí)能力、思維能力和綜合運(yùn)用能力。本文主要探討在生物教學(xué)中采取適宜策略培養(yǎng)學(xué)生的實驗分析能力、實驗操作能力、實驗探究能力、實驗設(shè)計創(chuàng)新能力。
【關(guān)鍵詞】生物教學(xué) 實驗分析能力 實驗操作能力 實驗探究能力 實驗設(shè)計創(chuàng)新能力
在生物教學(xué)中傳授基礎(chǔ)知識的同時，還需要培養(yǎng)學(xué)生各方面的能力，主要有觀察能力、實驗?zāi)芰?、自主性學(xué)習(xí)能力、思維能力和綜合運(yùn)用能力等。其中強(qiáng)化實驗教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的實驗?zāi)芰?，是每位生物教師必須面對的重要課題。本文就如何在生物教學(xué)中采取適宜策略培養(yǎng)學(xué)生的實驗分析能力、實驗操作能力、實驗探究能力、實驗設(shè)計創(chuàng)新能力等方面進(jìn)行探討。
一、 利用教材中的經(jīng)典實驗、學(xué)生實驗培養(yǎng)實驗分析能力
新人教版高中生物教材中編入了不少演示實驗如“滲透作用”“酶的高效性”實驗，生物史中含有科學(xué)家的經(jīng)典實驗如“酶的發(fā)現(xiàn)”“光合作用的發(fā)現(xiàn)”“生長素的發(fā)現(xiàn)”等研究歷程，并且新教材增加了大量的學(xué)生實驗。這些實驗都是實驗分析研練的極佳素材。教師引導(dǎo)學(xué)生解讀實驗?zāi)康?、實驗原理，并根?jù)實驗?zāi)康?、原理確定實驗方法、步驟，并進(jìn)一步討論交流實驗成功或失敗的原因、實驗過程中存在的問題。
為幫助學(xué)生訓(xùn)練提高實驗分析能力，筆者在實驗教學(xué)過程中，將實驗分析的方法進(jìn)行了初步探索，總結(jié)歸納成了“四步分析法”，即從取材、藥品與試劑、步驟及操作、器具的使用方法四個方面對實驗進(jìn)行分析。按要求取材，是實驗成功的前提。新人教版必修1教材P115“觀察根尖分生組織細(xì)胞的有絲分裂”實驗中，一些學(xué)生制成的裝片中往往看不到或很少看到分裂的細(xì)胞，就是因為切取根尖部位不準(zhǔn)確或取材時機(jī)不當(dāng)。藥品與試劑的量、濃度、純度等都是影響實驗正確結(jié)果的重要因素。新人教版必修1教材P61“植物細(xì)胞的吸水和失水”探究實驗中蔗糖溶液濃度過高時，會使細(xì)胞發(fā)生強(qiáng)烈質(zhì)壁分離而失水過多，使細(xì)胞死亡而觀察不到質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象。步驟及操作是否正確是影響實驗結(jié)果的主要因素，漏做或顛倒某個實驗步驟，結(jié)果會大相徑庭，故應(yīng)重點(diǎn)分析。如“觀察根尖分生組織細(xì)胞的有絲分裂”實驗中，在顯微鏡視野里，觀察到的細(xì)胞是重疊的，其原因從步驟及操作角度看，則是壓片過程不充分導(dǎo)致標(biāo)本太厚沒有形成薄薄的云霧層，因而看不到單層細(xì)胞。
二、利用教材中的學(xué)生實驗培養(yǎng)學(xué)生實驗操作能力
實驗操作能力是指學(xué)生在操作中，能正確使用各種生物器材，自己動手完成實驗或利用實驗探索研究某些問題的能力，這是學(xué)習(xí)和研究生物學(xué)必須具備的一項基本能力。生物教師要盡可能創(chuàng)造條件開展實驗課，讓學(xué)生親自動手進(jìn)行具體的實驗操作，熟悉實驗儀器、試劑的作用及相關(guān)操作程序，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和掌握一些基本的生物技術(shù)。如顯微鏡常用器具的使用方法，臨時裝片的制作、過濾、切片等生物技術(shù)。這不是紙上談兵——“講實驗”能夠替代的。在現(xiàn)實教學(xué)中，除了一些實驗室建設(shè)條件好的學(xué)校，實驗普遍開展少，學(xué)生的動手能力不容樂觀。就拿顯微鏡的高倍鏡觀察來說，有些學(xué)生不按程序操作，結(jié)果既耽誤了時間，又觀察不到相應(yīng)的結(jié)果，而且易損壞顯微鏡。如把裝片壓碎了、弄臟鏡頭，因為這些學(xué)生在下降鏡筒時，眼睛看的是目鏡而不是物鏡，也就不清楚鏡筒下降到的具體位置。正確的程序應(yīng)該眼睛側(cè)面看著物鏡，同時下降鏡筒，讓物鏡接近裝片，再注視目鏡、調(diào)節(jié)準(zhǔn)焦螺旋直至觀察到清晰物像。此外，目鏡或物鏡頭被污染、焦距沒有調(diào)好、放大倍數(shù)不夠、視野較暗、標(biāo)本不在通光孔的中心位置等諸多因素，都會直接影響觀察。這些問題只有在實驗中才能有效解決，實驗操作能力只有在實踐中才能不斷提高。
三、培養(yǎng)學(xué)生實驗探究能力
隨著教學(xué)改革的深化，人們都認(rèn)識到基礎(chǔ)教育的任務(wù)不僅僅是傳授知識，更重要的是讓學(xué)生掌握學(xué)習(xí)的方法，養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，培養(yǎng)終身學(xué)習(xí)的愿望和能力。引導(dǎo)并組織學(xué)生進(jìn)行探究性實驗學(xué)習(xí)，就是一種改變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式、激發(fā)學(xué)生的求知欲望、培養(yǎng)學(xué)生探究能力的有效措施。它有助于提高學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)，有助于全面實施素質(zhì)教育。
培養(yǎng)學(xué)生探究能力，首先得培養(yǎng)學(xué)生的探究意識。傳統(tǒng)的學(xué)生實驗教學(xué)中一般是老師先講解實驗原理、方法步驟、結(jié)果結(jié)論，然后讓學(xué)生進(jìn)實驗室按部就班地照老師的要求進(jìn)行驗證實驗，得到?jīng)]有懸念的實驗結(jié)果，學(xué)生興趣普遍不高。這種機(jī)械的學(xué)習(xí)方法難以引起學(xué)生探求新知的欲望。教師在教學(xué)中可以根據(jù)教材中實驗的內(nèi)容，適當(dāng)把驗證性實驗改變成探究性實驗，開拓學(xué)生思維，培養(yǎng)探究意識，調(diào)動他們參與科學(xué)探究的積極性。有了探究欲望后引導(dǎo)學(xué)生尋求探究方法，可以是教師講授，也可以讓學(xué)生獨(dú)立自主的到教材中或利用網(wǎng)絡(luò)獲得。最后讓學(xué)生進(jìn)實驗室，讓學(xué)生通過自己的實驗操作和思維活動，解決問題，探究其中蘊(yùn)含的科學(xué)道理，獲得情感體驗，發(fā)展自己的探究能力。
四、培養(yǎng)學(xué)生實驗設(shè)計創(chuàng)新能力
人教版生物教材編排的實驗中有不少設(shè)計型實驗，如新人教版必修1教材P61“探究植物細(xì)胞的吸水和失水”、 P83“探究影響酶活性的條件”、 P91“探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式”等實驗 ，要求學(xué)生根據(jù)實驗?zāi)康暮驮?，運(yùn)用已具備的生物知識或生物技能，選擇相關(guān)的材料、試劑、器具，精心設(shè)計實驗方案并處理相關(guān)的問題。這有助于培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用實驗知識解決實際問題的能力。
生物學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué)，培養(yǎng)和提高學(xué)生的實驗?zāi)芰κ且豁椣到y(tǒng)而復(fù)雜的工程。生物教師只要潛心鉆研，精心設(shè)計，在教學(xué)實踐中充分運(yùn)用教材實驗和校本開放性實驗，就能循序漸進(jìn)地培養(yǎng)學(xué)生實驗分析、實驗操作、實驗探究、實驗設(shè)計創(chuàng)新等各方面能力，能動地獲得科學(xué)知識的認(rèn)識和理解，從而提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和對生物學(xué)的濃厚興趣，為學(xué)生的終身發(fā)展奠定基礎(chǔ)。
