高中生進(jìn)行生物科學(xué)實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)

劉卓一

摘 要：高中生物科學(xué)實(shí)驗(yàn)課程以面向全體學(xué)生，與現(xiàn)實(shí)生活聯(lián)系，倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)，以及提高生物素養(yǎng)為教學(xué)理念，高中生在進(jìn)行生物科學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)注意“三會(huì)”即課前準(zhǔn)備、課上操作、課后總結(jié)，可促進(jìn)高中生的全方位發(fā)展，提高高中生的生物科學(xué)素養(yǎng)。本文以高中生物科學(xué)實(shí)驗(yàn)中葉綠素的提取和分離來論述如何在實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行“三會(huì)”。

關(guān)鍵詞：高中生；生物實(shí)驗(yàn)；注意事項(xiàng)

高中生的領(lǐng)悟能力、推理能力、動(dòng)手能力等較強(qiáng)，在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)課教學(xué)時(shí)，更加要注重培養(yǎng)高中生的理論聯(lián)系現(xiàn)實(shí)、不斷探究新的學(xué)習(xí)方法，以提高他們的創(chuàng)造能力。

一、高中生物科學(xué)實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)

生物科學(xué)實(shí)驗(yàn)是以實(shí)驗(yàn)的方式教授生物知識(shí)，以實(shí)驗(yàn)的手段幫助學(xué)生理解生物知識(shí)，生物科學(xué)實(shí)驗(yàn)的主要目標(biāo)為發(fā)展培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)作技能，學(xué)生在教師的指導(dǎo)下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。生物科學(xué)實(shí)驗(yàn)分為“技能性”、“驗(yàn)證性”和“探究創(chuàng)新性”三種類型。通過以學(xué)生為主體，學(xué)生自主進(jìn)行探究，教師輔助指導(dǎo)，適當(dāng)示范的教學(xué)方法，能進(jìn)一步提高學(xué)生的動(dòng)作技能，以促進(jìn)學(xué)生的思維發(fā)展和知識(shí)發(fā)展。

二、高中生進(jìn)行生物科學(xué)實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)

根據(jù)生物科學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)理念、教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)方法等，教師在進(jìn)行教授生物科學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，高中生在進(jìn)行生物科學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)需要注意幾點(diǎn)事項(xiàng)，以“三會(huì)”即課前會(huì)準(zhǔn)備、課上會(huì)操作、課后會(huì)總結(jié)為重點(diǎn)注意事項(xiàng)，貫穿于生物科學(xué)實(shí)驗(yàn)的始終。

（一） 課前“會(huì)準(zhǔn)備”

課前“會(huì)準(zhǔn)備”包括三方面：第一方面為掌握實(shí)驗(yàn)原理，即通過預(yù)習(xí)課本知識(shí)，理解實(shí)驗(yàn)原理；第二方面為掌握實(shí)驗(yàn)步驟，通過預(yù)習(xí)課本知識(shí)，自我總結(jié)實(shí)驗(yàn)步驟，并事先形成步驟表，并將預(yù)習(xí)過程中遇到的問題記錄下來；第三方面為實(shí)驗(yàn)材料，準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)材料，包括各種試劑、實(shí)驗(yàn)器具、實(shí)驗(yàn)用品等。學(xué)生通過對(duì)課本教材知識(shí)的預(yù)習(xí)理解，不僅可以加強(qiáng)高中生的理論學(xué)習(xí)，更可以培養(yǎng)他們事先準(zhǔn)備的良好習(xí)慣和持之以恒的學(xué)習(xí)態(tài)度。

（二） 課上“會(huì)操作”

課上“會(huì)操作”主要需要高中生在實(shí)驗(yàn)過程中要善于觀察，善于操作。分為兩點(diǎn)注意事項(xiàng)：第一點(diǎn)，按照實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行自主操作，在實(shí)驗(yàn)過程中注意觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并將實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄下來；第二點(diǎn)，在實(shí)驗(yàn)過程中遇到異常情況，及時(shí)向教師反映，遇到不懂的問題學(xué)生間相互討論或者向教師咨詢。在生物科學(xué)實(shí)驗(yàn)課上，通過學(xué)生的會(huì)操作、會(huì)討論、會(huì)記錄等一連串學(xué)習(xí)，可以進(jìn)一步提高學(xué)生動(dòng)手操作能力、觀察能力，以及發(fā)展學(xué)生的思維創(chuàng)造能力。

（三）課后“會(huì)總結(jié)”

課后“會(huì)總結(jié)”主要在于學(xué)生進(jìn)行生物科學(xué)實(shí)驗(yàn)后，將課上的實(shí)驗(yàn)過程、實(shí)驗(yàn)結(jié)果等進(jìn)行總結(jié)歸納，進(jìn)行反思，將遇到的問題、經(jīng)驗(yàn)等記錄下來，以便更好的理解知識(shí)，并將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用到生活中。在生物科學(xué)實(shí)驗(yàn)課上進(jìn)行總結(jié)歸納反思，不僅僅讓學(xué)生只是會(huì)操作實(shí)驗(yàn)，掌握生物知識(shí)，更在于學(xué)生可以將所學(xué)的生物知識(shí)應(yīng)用于生活實(shí)際中，從而培養(yǎng)學(xué)生的綜合解決問題的能力。

三、生物科學(xué)實(shí)驗(yàn)案例分析

高中生物科學(xué)實(shí)驗(yàn)課以培養(yǎng)高中生的動(dòng)手操作能力、提高高中生的生物科學(xué)素養(yǎng)為目標(biāo)，在達(dá)到生物科學(xué)實(shí)驗(yàn)的目標(biāo)，高中生在進(jìn)行生物科學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)需要注意“三會(huì)”，本文以生物科學(xué)實(shí)驗(yàn)中的葉綠素的提取和分離實(shí)驗(yàn)闡明高中生如何進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

（一）葉綠素的提取、分離

1.課前準(zhǔn)備

高中生通過預(yù)習(xí)課本知識(shí)，掌握實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)步驟、準(zhǔn)備好實(shí)驗(yàn)材料。

實(shí)驗(yàn)原理：葉綠體中的色素是一種有機(jī)物，能夠溶解在有機(jī)溶劑中，比如丙酮、酒精。色素分離的實(shí)驗(yàn)原理為葉綠體中的色素在層析液中的溶解度不同：溶解度高的隨層析液在濾紙上擴(kuò)散得快；溶解度低的隨層析液在濾紙上擴(kuò)散得慢。

實(shí)驗(yàn)材料：多種新鮮的綠色葉片。實(shí)驗(yàn)器具：干燥的定性濾紙，燒杯（100ml），研缽，小玻璃漏斗，尼龍布，毛細(xì)吸管，剪刀，小試管，培養(yǎng)皿蓋，藥勺，量筒（10ml），竹簽等。實(shí)驗(yàn)藥品：蒸餾水，丙酮，酒精，層析液，二氧化硅，碳酸鈣。

高中生通過課前預(yù)習(xí)，發(fā)現(xiàn)問題，提出問題：植物的葉片有多種顏色，葉綠體中的色素會(huì)有多少種呢？各種色素的顏色是一樣的嗎？通過問題的提出，學(xué)生課上會(huì)帶著問題進(jìn)行做實(shí)驗(yàn)，從而解決問題。

2.課上操作

通過對(duì)課本實(shí)驗(yàn)原理、步驟、材料等的預(yù)習(xí)，課上學(xué)生按照實(shí)驗(yàn)步驟直接進(jìn)行自主操作。課上操作分為兩方面，一方面為實(shí)驗(yàn)步驟的操作，另一方面為實(shí)驗(yàn)結(jié)果的討論。在進(jìn)行葉綠素的提取和分離實(shí)驗(yàn)時(shí)，實(shí)驗(yàn)步驟為稱取5g的新鮮綠色葉片，剪碎放入研本中，然后加入少量的碳酸鈣、二氧化硅，再加入10ml的無水乙醇，進(jìn)行迅速充分研磨，將研磨液倒入漏斗中過濾出色素液；制備濾紙條；采用紙層析法進(jìn)行色素分離；觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果。在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作時(shí)為了使色素帶既清晰又整齊，需要注意定性濾紙一定要干燥；需要剪去濾紙條一端的兩角；濾液線要細(xì)而直；需要蓋上培養(yǎng)皿蓋。在實(shí)驗(yàn)過程中思考課前準(zhǔn)備時(shí)提出的問題，在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，學(xué)生進(jìn)行結(jié)果展示，通過自我操作可以觀察發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，學(xué)生以多種方式展示實(shí)驗(yàn)結(jié)果，比如文字?jǐn)⑹觯簽V紙條上出現(xiàn)了4條色素帶，它們的顏色從上到下依次是：橙黃色、黃色、藍(lán)綠色和黃綠色。這4種顏色對(duì)應(yīng)的色素分別是胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a、葉綠素b。其中，胡蘿卜素和葉黃素統(tǒng)稱為類胡蘿卜素，占總量的四分之一；葉綠素a和葉綠素b稱為葉綠素，約占總量的四分之三。也可以進(jìn)行圖表表示（見圖1）。通過課上實(shí)驗(yàn)的操作和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的討論，增強(qiáng)了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)方法。

3.課后總結(jié)

通過課上實(shí)驗(yàn)的操作，學(xué)生進(jìn)行總結(jié)反思，比如每一個(gè)步驟的目的是什么、為什么使用碳酸鈣和二氧化硅、濾液較淺怎么辦、色素帶不齊如何改進(jìn)等。一方面學(xué)生進(jìn)行討論交流在實(shí)驗(yàn)中成功的方面，仔細(xì)分析實(shí)驗(yàn)方案成功的原因，同時(shí)對(duì)于實(shí)驗(yàn)中失敗的部分，也進(jìn)行反思，尋找不成功的根源。另一方面學(xué)生將實(shí)驗(yàn)原理、步驟、結(jié)果與實(shí)際生活進(jìn)行聯(lián)系。通過課后總結(jié)反思，可讓學(xué)生更科學(xué)、高效的掌握生物概念，同時(shí)更能將生物知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際。

四、總結(jié)

高中生在進(jìn)行生物科學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)注意“三會(huì)”即課前準(zhǔn)備、課上操作、課后總結(jié)，可激發(fā)自主探究的欲望，營(yíng)造學(xué)生主動(dòng)進(jìn)行觀察、思考、探索的生物實(shí)驗(yàn)課氣氛。通過課前準(zhǔn)備，有利于學(xué)生掌握生物知識(shí)、提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力；通過課上操作，有利于提高學(xué)生的觀察能力、探究能力；通過課后總結(jié)，促進(jìn)學(xué)生的全方位發(fā)展，提高學(xué)生的創(chuàng)造思維能力，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

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