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      核心素養(yǎng)下的生物實驗教學

      2017-07-15 05:34:36陳春紅
      求知導刊 2017年14期
      關鍵詞:實驗教學生物核心素養(yǎng)

      陳春紅

      摘 要:文章以“培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化”的實驗教學為例,滲透生物學核心素養(yǎng)中的生命觀念、科學探究、理性思維、社會責任等,培養(yǎng)學生合作能力、交往能力,引導他們應用信息技術完成科學探究,培養(yǎng)其創(chuàng)造性思維,學會解決問題,甚至形成開發(fā)高質(zhì)量的產(chǎn)品的能力。

      關鍵詞:核心素養(yǎng);實驗教學;生物

      中圖分類號:G632

      1.學會數(shù)據(jù)處理,培養(yǎng)解決問題的能力

      在“以培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化”這個實驗中需要的儀器比較多,教師的前期工作就是幫助學生去選擇學生能夠利用和操作的儀器。一般使用血球計數(shù)板直接測定菌液密度,最終的結果比較直觀,對學生來說更容易理解。首先要讓學生學會儀器操作與軟件的使用。生活在信息時代的中學生對于這方面的知識接受能力很強,并且除了資料上提供的應用方法外,學生還可以通過合作,積極開拓思維,對現(xiàn)有的技術進行改進。在應用時,可以把血球計數(shù)板放在數(shù)碼顯微鏡上,通過電腦軟件將數(shù)據(jù)直接呈現(xiàn),如果沒有條件的話也可以用手機拍攝光學顯微鏡下觀察到的視野,若拍出來的圖片較模糊,還可以用修圖軟件在尊重事實的情況下進行修飾。實驗時要處理的數(shù)據(jù)比較多,學生利用Excel表格,所有數(shù)據(jù)匯總再通過曲線圖來直觀呈現(xiàn),不管什么樣的數(shù)據(jù)都可以快速生成,這樣我們可以很容易比較出數(shù)據(jù)的異同,方便易操作的現(xiàn)代技術會讓我們事半功倍。高中實驗階段需讓學生體會統(tǒng)計學思想,學會處理數(shù)據(jù),并且堅持這個過程,讓學生從數(shù)據(jù)中找出規(guī)律并順利地解釋一些生物學現(xiàn)象,他們也會獲得極大的成就感,生物學的學習也會變得更有趣。

      2.試圖創(chuàng)新,形成創(chuàng)造性思維

      很多時候,教師在上實驗課時, 先給出實驗原理、實驗材料、實驗步驟,然后按照流程讓學生進行模擬,并且要求學生每個人都按照這樣的流程操作,確保實驗零失誤。這樣的話學生就是工廠流水線的工人,只要做出來的產(chǎn)品合格就行了,但是對于產(chǎn)品的設計、用途、實質(zhì)完全沒能領會。在“探究酵母菌種群數(shù)量的變化”實驗時,我們試圖改變一下操作方法,實驗原理可以用大量的事實引入,描述自然界中生物數(shù)量的變化規(guī)律。前面已經(jīng)學習了“J”型和“S”型增長曲線,現(xiàn)在再回顧,引發(fā)學生提出問題,如在一定溫度和特殊培養(yǎng)液中酵母菌數(shù)量如何變化,各個小組在實驗之前進行預測(即作出假設),各種假設都可以,只要學生愿意通過自己的方法加以驗證。對于實驗材料的選擇,若條件允許的話應多提供些,讓學生有選擇的余地。實驗設計的原則是設置對照、控制變量,在這個實驗中只需重復計數(shù),把節(jié)約的時間用在實驗過程遇到的問題的分析和后期的數(shù)據(jù)處理。實驗數(shù)據(jù)盡量讓學生自己做出、自己呈現(xiàn),這樣的實驗結果才讓人信服,而不是教師給出數(shù)據(jù)讓學生分析,這樣會打擊學生積極性。但把7天時間的數(shù)據(jù)怎樣讓學生在同一天呈現(xiàn)呢?我們可以進行分組,不同組測培養(yǎng)天數(shù)不一樣的酵母菌(需在相同的培養(yǎng)條件下),然后把各組的數(shù)據(jù)進行整合。當然,怕誤差太大的話,還可以讓每組對同一個培養(yǎng)瓶做7天連續(xù)的測定,把所有的數(shù)據(jù)輸入Excel生成圖形,最后對不同的圖形進行分析,不要丟棄任何一個實驗結果,分析這些結果可能引起的原因。

      3.提升實驗素養(yǎng),實現(xiàn)科學探究

      培養(yǎng)酵母菌的過程中,污染是很嚴重的問題,尤其是用天然培養(yǎng)液。如果通過渾濁度間接反映種群密度,這個渾濁度是酵母菌和污染菌共同產(chǎn)生的,就無法反映酵母菌的種群密度,所以對培養(yǎng)液進行無菌處理非常重要。那么,如何進行滅菌處理呢?對于一些生物組織只能進行稍微的消毒處理。而對酵母菌的培養(yǎng)液需進行煮沸,想要滅菌效果更好些可以使用高壓蒸汽滅菌鍋,然后再放到無菌的環(huán)境中進行接種和培養(yǎng),這樣才能較準確地計數(shù)酵母菌,反映出數(shù)量變化情況。消毒和滅菌是微生物培養(yǎng)和運用時非常重要的一環(huán),所以教師在平時的實驗中應滲透消毒滅菌的思想和方法,這對涉及微生物的實驗探究具有重要意義。

      教師要上好高中微生物實驗課,還需爭取利用各種資源,開拓學生思維,樹立科學思想,打造嚴謹而又充滿誘惑的高中生物高效課堂,讓學生體會探究方法,培養(yǎng)較好的生物學素養(yǎng)。

      參考文獻:

      [1]趙 奐.“探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的動態(tài)變化”實驗研究[J].生物學通報,2011(5):53-56.

      [2]陳 維.探究溫度對酵母菌種群數(shù)量的影響[J].生物學通報,2008(12).

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