殷 歌
(江蘇省常熟市實驗中學(xué) 215500)
在日常教學(xué)中,多數(shù)教師重視整體性的實驗方案講解,缺乏對細(xì)節(jié)的強(qiáng)調(diào)。然而在整個實驗中最容易被忽視的看似無關(guān)的細(xì)節(jié)有時卻關(guān)乎實驗的成敗,也可能使得實驗結(jié)果與預(yù)想的大相徑庭。即使是以觀察為主的實驗,學(xué)生實驗操作中一些細(xì)節(jié)的不到位都可能會導(dǎo)致觀察不到該有的現(xiàn)象,學(xué)生很容易失望和放棄,從而導(dǎo)致學(xué)生對生物學(xué)學(xué)習(xí)失去熱情。因此,在初中生物學(xué)實驗教學(xué)中,教師應(yīng)注意對實驗細(xì)節(jié)的關(guān)注,讓學(xué)生在實驗中能夠掌握到實驗成功的關(guān)鍵細(xì)節(jié)。
下面以一些初中生物學(xué)教學(xué)中常見的實驗為例談?wù)勅绾蝺?yōu)化實驗細(xì)節(jié)。
教學(xué)中,教師都會根據(jù)實驗?zāi)康木奶暨x合適的實驗材料讓學(xué)生進(jìn)行觀察和實驗,但是同樣的實驗材料如果挑選得不夠準(zhǔn)確的話,會直接影響實驗效果。
1.1 觀察青霉 蘇科版初中生物學(xué)教材七年級下冊第13章第2節(jié)“土壤里的微生物”中,對于看不見、摸不著又與生活息息相關(guān)的微生物,學(xué)生表現(xiàn)得異常感興趣,但是很多學(xué)生借助顯微鏡卻還是沒能看見。
青霉一般利用橘皮進(jìn)行培養(yǎng),橘皮有一定厚度,青霉的營養(yǎng)菌絲一般都長在橘皮內(nèi)側(cè)和中間,直立菌絲往橘皮外側(cè)空氣中生長,而橘皮外側(cè)看見的青綠色斑塊大部分都是青霉的孢子。學(xué)生拿到材料,往往直接用解剖針挑取橘皮外側(cè)青綠色的部分,顯微鏡下觀察到的都是球狀的孢子而不是菌絲。
因此,教師要引導(dǎo)學(xué)生了解青霉的菌絲必須伸入橘皮中間薄壁組織中,才能吸收到營養(yǎng),所以需要引導(dǎo)學(xué)生將橘皮縱切,從縱切面中間往外縱向挑取組織,然后將組織置于載玻片中央的水滴中輕輕分散,讓菌絲分散并保持完整,這樣在顯微鏡下,學(xué)生就可以觀察到完整的菌絲以及孢子。
1.2 觀察種子的結(jié)構(gòu) 八年級上冊第19章第2節(jié)“植物的生長發(fā)育”中,觀察植物種子的結(jié)構(gòu)可以選取玉米種子作為實驗材料,相比其他種子,玉米種子顆粒較大,而且玉米種子外面包被的果皮和種皮比較明顯。觀察種子內(nèi)部結(jié)構(gòu)時,把泡軟的玉米種子從頂部沿短軸縱向切開,就能觀察到完整的胚乳、胚芽、胚軸和胚根,而小麥、水稻種子顆粒小,沒有明顯的長軸和短軸,學(xué)生縱切難度大,很難切到準(zhǔn)確的角度并觀察到胚的結(jié)構(gòu)。
實驗材料只有通過正確處理,才能更好地被利用,讓學(xué)生通過科學(xué)地觀察發(fā)現(xiàn)其真實的形態(tài)、結(jié)構(gòu)或者行為,進(jìn)而發(fā)揮生物學(xué)實驗的教學(xué)效果。
初中課程標(biāo)準(zhǔn)要求教師在教學(xué)的全過程中體現(xiàn)科學(xué)探究思想,要讓學(xué)生手腦并用進(jìn)行探究活動,逐步養(yǎng)成通過科學(xué)探究解決疑問、獲得知識的能力。教師在引導(dǎo)學(xué)生分析實驗步驟時,就可以引導(dǎo)學(xué)生注意實驗細(xì)節(jié),避免實驗中遇到問題時手足無措,影響實驗效果。
2.1 探究蚯蚓適合土壤生活的特征 七年級下冊第13章第1節(jié)“觀察土壤里的小動物”中,教材要求學(xué)生探究蚯蚓適合土壤生活的特征,為了讓學(xué)生了解蚯蚓體表的剛毛幫助蚯蚓運(yùn)動,蚯蚓必須活動起來,可是實驗準(zhǔn)備時蚯蚓“懶懶的”不運(yùn)動,課上學(xué)生就觀察不到其運(yùn)動,也就失去了實驗的意義。
究其原因,蚯蚓在泥土中剛被取出時對環(huán)境的突然改變無法適應(yīng),沒能活躍起來,再加上蚯蚓被放在干燥的玻璃板上體表干燥,造成對其運(yùn)動的影響。所以,實驗前,教師要提醒學(xué)生先將蚯蚓從土壤中取出,在放水的燒杯中浸濕一下后放在潮濕培養(yǎng)皿中。這樣,可以讓蚯蚓進(jìn)入活動狀態(tài)還能提前適應(yīng)光照環(huán)境,同時,將玻璃板預(yù)先灑上水。保持潮濕,讓蚯蚓在上面能保持體表濕潤。最后,為了刺激蚯蚓爬行,可以將兩塊玻璃板都以一定角度傾斜,這樣蚯蚓為了保持身體穩(wěn)定就會往上爬,學(xué)生就能很清楚地觀察到蚯蚓運(yùn)動的特點(diǎn)。
2.2 探究螞蟻、蝸牛覓食行為 八年級上冊第17章第2節(jié)“動物的行為”中,教材建議探究動物的覓食行為,在用螞蟻進(jìn)行實驗時,學(xué)生發(fā)現(xiàn)螞蟻不怎么動,分析發(fā)現(xiàn)螞蟻太飽了,對食物需求量不大,因此實驗現(xiàn)象不明顯。所以實驗前,螞蟻必須要停止喂食一到兩天,并且將食物放在附近,用香味刺激螞蟻的食欲。同時告訴學(xué)生,螞蟻的頭部、觸角、胸部和前腳的脛節(jié)都含聽覺器官,可以感受聲音振動,課堂上學(xué)生實驗時聲音太大,螞蟻也會停止覓食而躲藏起來,影響實驗的觀察,所以實驗前還要與學(xué)生說明問題,讓學(xué)生保持環(huán)境的安靜,避免干擾螞蟻的覓食行為,這些細(xì)節(jié)都是保證實驗順利進(jìn)行的前提。
探究蝸牛的覓食行為時,除了在實驗前一到兩天停止喂食外,在室溫低時,蝸牛還要用溫水進(jìn)行喚醒,讓蝸牛擺脫睡眠狀態(tài)、身體活躍起來,才能在有限的課堂時間內(nèi)觀察到實驗現(xiàn)象,雖然這是小小的細(xì)節(jié),但是關(guān)乎實驗的成敗,所以教師在實驗前一定要充分關(guān)注實驗的細(xì)節(jié),讓實驗?zāi)茼樌_展,不要留遺憾給學(xué)生。
2.3 觀察人口腔上皮細(xì)胞 七年級下冊學(xué)習(xí)細(xì)胞的結(jié)構(gòu)時有兩個重要的實驗——觀察植物細(xì)胞和動物細(xì)胞,植物一般都采用洋蔥內(nèi)表皮進(jìn)行觀察,容易取材,細(xì)胞容易觀察,可以讓學(xué)生先練習(xí)。但是觀察動物細(xì)胞的實驗往往被很多教師放棄,因為實驗成功率太低。而比較植物細(xì)胞和動物細(xì)胞結(jié)構(gòu)的區(qū)別是本節(jié)的教學(xué)重點(diǎn),簡單粗暴的放棄實驗就讓學(xué)生的學(xué)習(xí)有了缺憾。
觀察人口腔上皮細(xì)胞的實驗其實并不是那么難成功,只要注意兩個細(xì)節(jié)。第一就是取材,一般都采用牙簽在口腔內(nèi)壁輕刮幾下,這個“輕刮”的程度學(xué)生很難掌握:太輕了,細(xì)胞取不到;太重了,容易損傷口腔內(nèi)壁。對此,教學(xué)中準(zhǔn)備較粗的牙簽(一頭鈍的),實驗中,讓學(xué)生用鈍的一頭去刮,以不疼為標(biāo)準(zhǔn)。第二就是涂抹,將帶著細(xì)胞的牙簽鈍端在生理鹽水中涂抹,涂抹次數(shù)要10次以上,讓細(xì)胞都分散在生理鹽水中。這樣,學(xué)生一般都能取到足夠的細(xì)胞進(jìn)行觀察,顯微鏡觀察時,還要注意光線要略暗,太亮的話會因為反光而看不見細(xì)胞。
通過這樣的細(xì)節(jié)改進(jìn),能夠幫助學(xué)生認(rèn)識到植物細(xì)胞和動物細(xì)胞結(jié)構(gòu)上的不同,學(xué)生能夠自己觀察到細(xì)胞,體驗學(xué)習(xí)的快樂。
實驗結(jié)果出現(xiàn)后,學(xué)生往往過于興奮而忽視了對實驗結(jié)果的進(jìn)一步觀察研究和思考,而對實驗現(xiàn)象中一些細(xì)節(jié)觀察和進(jìn)一步思考會發(fā)現(xiàn)新問題,可以進(jìn)一步改進(jìn)實驗,讓實驗更科學(xué)。
七年級上冊第7章第1節(jié)“能量的釋放和利用”,為了學(xué)習(xí)植物呼吸過程中氣體的變化,教材要求開展一個驗證實驗。結(jié)束后,教師會與學(xué)生分析有新鮮菠菜的廣口瓶中火焰變?nèi)醯脑?,有的學(xué)生覺得是菠菜呼吸作用吸收了空氣中的氧氣,所以密封的廣口瓶中沒有氧氣時火焰才會熄滅,而有的學(xué)生認(rèn)為是因為呼吸作用產(chǎn)生了二氧化碳,大量的二氧化碳的存在使火焰熄滅。
這時,教師應(yīng)該抓住這個細(xì)節(jié),讓學(xué)生將似懂非懂的知識徹底學(xué)懂。師生分析發(fā)現(xiàn),實驗中二氧化碳和氧氣都在變化,教師可以提醒學(xué)生用氫氧化鈉吸收二氧化碳,去除無關(guān)變量。學(xué)生將氫氧化鈉置于小瓶中懸吊于實驗組和對照組的廣口瓶內(nèi)并密封,按實驗步驟再進(jìn)行實驗,最后新鮮菠菜中火焰熄滅只能因為沒有氧氣導(dǎo)致的,而氧氣已經(jīng)被新鮮的菠菜呼吸作用消耗了。
對實驗結(jié)果的進(jìn)一步分析,能夠讓學(xué)生充分理解所學(xué)知識,大大提高實驗教學(xué)的效果,讓學(xué)生充分體驗到了科學(xué)探究的嚴(yán)謹(jǐn)和其中的樂趣。
初中生物學(xué)實驗是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的主要手段,教師要想盡辦法完善學(xué)生的實驗,提高實驗教學(xué)的效果。這樣,學(xué)生才能在精彩的、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?、科學(xué)的實驗中體會到生物學(xué)學(xué)習(xí)的樂趣,才能在今后學(xué)習(xí)生涯中更深入地鉆研生物學(xué),生物學(xué)研究領(lǐng)域才有源源不斷的人才加入。