生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中科學(xué)思維的培養(yǎng)

文/陳良芳

生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中科學(xué)思維的培養(yǎng)

文/陳良芳

中學(xué)生物實(shí)驗(yàn)課教學(xué)是實(shí)施科學(xué)素質(zhì)培養(yǎng)的重要教學(xué)環(huán)節(jié)。本文針對(duì)當(dāng)前生物實(shí)驗(yàn)課存在的問題，結(jié)合《分子與細(xì)胞》模塊的教學(xué)實(shí)踐，談?wù)勗趯?shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維的重要性及策略。

新課標(biāo)指出“生物科學(xué)是實(shí)驗(yàn)科學(xué)”、“實(shí)驗(yàn)教學(xué)既是一類探究活動(dòng)，也是生物教學(xué)的基本形式之一”，明確定位了實(shí)驗(yàn)教學(xué)在生物教學(xué)中的地位。因此，在生物學(xué)的課堂上不可或缺的教學(xué)方法就是借助實(shí)驗(yàn)手段將所要傳播的知識(shí)、方法和科學(xué)精神巧妙的融合在一起。

1 問題的提出

在傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，幾乎都是學(xué)生模仿教師的演示或照著實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)的步驟按部就班的進(jìn)行操作。當(dāng)然，生物實(shí)驗(yàn)必須重視“做”，但是，實(shí)驗(yàn)不光是“做”，還是要“想”的，技能訓(xùn)練僅是較低層次的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ瑢?shí)驗(yàn)?zāi)芰Ω鼞?yīng)該是一種思考的能力，其能力的體現(xiàn)不僅包括實(shí)驗(yàn)操作能力，更包括在實(shí)驗(yàn)過程中通過觀察和思考所表現(xiàn)出的科學(xué)的研究方法。

2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ耐緩?/h2>

教師在學(xué)生實(shí)驗(yàn)中如何加大實(shí)驗(yàn)過程思維力度，引導(dǎo)學(xué)生更多思考是實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的重要發(fā)展方向。教師對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)分析能力的培養(yǎng)可以從以下幾個(gè)方面著手：

2.1 實(shí)驗(yàn)材料的選擇

正確取材是實(shí)驗(yàn)成功的第一步，因而在實(shí)驗(yàn)分析時(shí)，要首先考慮取材是否正確。例如，“檢測生物組織中的還原糖”的實(shí)驗(yàn)中，選材時(shí)要求應(yīng)選擇白色或近于白色的植物組織，這樣就避免了材料本身的顏色遮蓋反應(yīng)產(chǎn)生的顏色。但在學(xué)生的實(shí)際操作中盡管選擇了蘋果汁或梨汁做實(shí)驗(yàn)材料，因?yàn)檫@兩種果汁在空氣中容易發(fā)生褐變，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象仍不明顯，這時(shí)老師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生思考是否可選擇其他的含糖量高又不會(huì)在空氣中發(fā)生褐變的植物組織，學(xué)生通過上網(wǎng)或查找文獻(xiàn)資料或許會(huì)找到理想的材料（如洋蔥汁或白蘿卜汁）。這樣不僅可使學(xué)生獲得某種程度的滿足感，也培養(yǎng)了學(xué)生的動(dòng)手能力和實(shí)驗(yàn)興趣，通過對(duì)材料的選擇、比較與分析中，培養(yǎng)了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)意識(shí)和科學(xué)思維。

2.2 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察與記錄

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)以及對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行仔細(xì)地觀察和記錄，可以發(fā)現(xiàn)和驗(yàn)證生物學(xué)原理，學(xué)習(xí)科學(xué)的探究方法并獲得生物學(xué)知識(shí)。這對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度有著不可替代的作用。在“檢測生物組織中糖類，脂肪，蛋白質(zhì)”的實(shí)驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)不少學(xué)生在寫實(shí)驗(yàn)記錄時(shí)，記錄蘋果組織中是否含有上述三種化合物時(shí)，他們想當(dāng)然地認(rèn)為只含有糖類，由此看出他們并沒有認(rèn)真做實(shí)驗(yàn)。針對(duì)這種情況，我的做法是要求這部分學(xué)生重新做實(shí)驗(yàn)，并按所觀察到的現(xiàn)象記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果。在這些細(xì)節(jié)上的嚴(yán)格要求，不僅使學(xué)生學(xué)到了扎實(shí)的生物學(xué)知識(shí)，也培養(yǎng)了學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。

2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，往往會(huì)出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象跟教材中預(yù)設(shè)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不相符。如在“觀察DNA和RNA在細(xì)胞中的分布”實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生無論用口腔上皮細(xì)胞還是用洋蔥鱗片葉內(nèi)表皮細(xì)胞做實(shí)驗(yàn)材料，效果都不明顯，幾乎都看不到被染成綠色的細(xì)胞核，整個(gè)視野都呈現(xiàn)淺紫色。這個(gè)時(shí)候我沒有簡單的將學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果定義為失敗，而是鼓勵(lì)他們?nèi)シe極的尋找原因。最后學(xué)生通過查閱資料發(fā)現(xiàn)該實(shí)驗(yàn)的染色機(jī)理是：甲基綠和吡羅紅混合染色劑在對(duì)DNA和RNA進(jìn)行染色時(shí)，兩者之間存在著競爭機(jī)制，甲基綠容易與聚合程度高的DNA結(jié)合呈現(xiàn)綠色，吡羅紅容易與聚合程度低的RNA結(jié)合呈現(xiàn)紅色。同時(shí)當(dāng)PH偏低時(shí)，甲基綠染色效果差，當(dāng)PH偏高時(shí)，則吡羅紅染色效果差。而我們?cè)谂渲眉谆G吡羅紅混合染色劑時(shí)要求將PH值調(diào)到4.8，而在實(shí)際操作中，當(dāng)我們?nèi)旧院蟠嬖谝粋€(gè)用鹽酸水解的過程，導(dǎo)致PH偏低，造成綠色染不上。這時(shí)學(xué)生大膽提出能否省去酸解這一步，保證染色全程在適宜的PH下進(jìn)行，結(jié)果實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象十分明顯。在這個(gè)過程中，學(xué)生學(xué)會(huì)了從材料、原理、試劑和方法等實(shí)驗(yàn)的各個(gè)要素正確分析實(shí)驗(yàn)失敗的原因，從而培養(yǎng)了實(shí)驗(yàn)分析和探究能力。

3 實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ε囵B(yǎng)過程中應(yīng)注意的幾個(gè)問題

3.1 轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念，做學(xué)生實(shí)驗(yàn)的引導(dǎo)者

在學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)前，教師有必要先做預(yù)實(shí)驗(yàn)，及早了解實(shí)驗(yàn)過程中可能會(huì)出現(xiàn)哪些問題，如果出現(xiàn)了問題應(yīng)該如何解決等等。如在“溫度對(duì)酶活性的影響”的實(shí)驗(yàn)中，老師通過預(yù)實(shí)驗(yàn)了解到放于冰塊中維持5分鐘的那支試管結(jié)果不明顯。當(dāng)學(xué)生在操作的過程中可以引導(dǎo)學(xué)生將冰塊換成冰水混合物，將保溫時(shí)間延長至8分鐘，經(jīng)過這樣的引導(dǎo)，學(xué)生做出的實(shí)驗(yàn)結(jié)果比較明顯。

3.2 讓學(xué)生多動(dòng)手，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐操作的能力

動(dòng)手操作是生物學(xué)科特有的課堂教學(xué)形式。操作是一種技能，操作強(qiáng)調(diào)動(dòng)手，行為心理學(xué)告訴我們，一種技能需要足夠的刺激才能形成，要讓學(xué)生多動(dòng)手，從操作的角度培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)技能。學(xué)生通過自己親自動(dòng)手既體驗(yàn)了自主學(xué)習(xí)的快樂，也提升了學(xué)習(xí)的價(jià)值。

3.3 改變實(shí)驗(yàn)課的評(píng)價(jià)方式。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)的評(píng)價(jià)既要考評(píng)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的理解，更要考評(píng)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中多表現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)態(tài)度、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?duì)實(shí)驗(yàn)成功與否的認(rèn)定不僅限于是否得出正確的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，更重要的是參與了實(shí)驗(yàn)的過程，通過合理的評(píng)價(jià)改變做與不做實(shí)驗(yàn)都一樣、做不好還不如不做的現(xiàn)象，形成一種“做”比“看”好，能獨(dú)立地做，創(chuàng)新地做則更好的實(shí)驗(yàn)氛圍。

（作者單位：福建省福州鼓山中學(xué)）