高中生物實驗材料本土化改良的研究

劉世學(xué)

摘 要：設(shè)計本土化實驗材料的改良，以石榴葉代替菠菜葉進(jìn)行了色素的提取和分離，教師帶領(lǐng)學(xué)生分析該實驗過程和實驗結(jié)果，改變了以前實驗教學(xué)存在的一些問題和不足。同時激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)的熱情，培養(yǎng)學(xué)生積極參與的意識，提高了環(huán)保意識，鍛煉了學(xué)生的動手能力和思維拓展能力。體現(xiàn)了現(xiàn)行課標(biāo)下的核心素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：實驗材料;本土化;石榴葉;意義

生物學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué)，很多生物現(xiàn)象要通過實驗才能觀察到，各種生物體的結(jié)構(gòu)需通過顯微實驗才能觀察清楚，生物學(xué)的理論規(guī)律也是通過實驗觀察和分析總結(jié)出來的。所以實驗在生物教學(xué)中占有非常重要的地位。由于歷史等很多原因，高中生物實驗教學(xué)起步晚，注重理論、不重視實踐，造成學(xué)生的“高分低能”現(xiàn)象。進(jìn)行實驗材料的本土化研究，有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生親近自然，提高學(xué)生的動手能力和保護(hù)環(huán)境的意識，激發(fā)學(xué)生民族自豪感。

1、生物實驗教學(xué)當(dāng)前存在的現(xiàn)象和問題：

教師和學(xué)校不重視實驗教學(xué)。很多學(xué)校，基本不開設(shè)實驗教學(xué)，只進(jìn)行實驗理論和過程的講授，讓學(xué)生死記硬背，只是單純的應(yīng)付考試等等。由于多種原因，不少教師未能充分重視生物實驗的教學(xué)，特別是在一些實驗條件差，設(shè)備落后的學(xué)校，由為明顯，所以影響了學(xué)生對知識的掌握以及學(xué)生能力和素質(zhì)的提高。

看視頻、模型代替實驗教學(xué)。很多老師在實驗教學(xué)過程中，不帶學(xué)生到實驗室做實驗，只是給學(xué)生觀看各種動畫視頻或模型，造成學(xué)生缺乏動手能力。所以加強實驗教學(xué)尤為重要，實驗?zāi)苁钩橄罄碚撟優(yōu)楦庇^的現(xiàn)象，不但能啟迪學(xué)生思維，拓展學(xué)生視野，增強學(xué)生記憶力，使學(xué)生更好地理解知識和掌握知識，而且還能使學(xué)生學(xué)到一些簡單的科學(xué)實驗技能，激發(fā)他們學(xué)習(xí)生物學(xué)的興趣，培養(yǎng)他們熱愛生物科學(xué)的情感，提高學(xué)生的科學(xué)探究的素養(yǎng)。

2、本土化改良色素提取實驗材料的設(shè)計

普通高中課程生物必修一分子與細(xì)胞的第五章第三節(jié)的實驗，綠葉中色素的提取和分離，該實驗課本推薦的實驗材料為新鮮的菠菜葉。為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，我們學(xué)校的生物老師設(shè)計將菠菜葉換為蒙自本地的特產(chǎn)石榴葉來進(jìn)行實驗。以探究本地石榴葉是不是色素提取和分離的理想材料。同時，讓學(xué)生學(xué)會分析實驗材料的合理化，并總結(jié)實驗過程中的不足，并明確探究性實驗應(yīng)如何設(shè)計試驗程序和分析實驗結(jié)果，得出實驗結(jié)論。

在傳統(tǒng)的學(xué)生實驗中，實驗材料、試劑都是書本上指定的，課前由實驗準(zhǔn)備教師準(zhǔn)備好的，實驗時，學(xué)生完全按規(guī)定的操作步驟進(jìn)行。在這過程中，學(xué)生完全不用思考的機械操作，甚至到結(jié)束了都沒留下完整的印象。這種教學(xué)沒有給學(xué)生留下積極思維的空間和余地，也不允許他們有任何意義上的標(biāo)新立異，抑制了學(xué)生的主動性和思考的獨立性。

通過采集石榴葉并進(jìn)行了色素的提取和分離的分組實驗，同時也進(jìn)行了菠菜葉的色素提取和分離的分組實驗。預(yù)先對學(xué)生進(jìn)行實驗分組，每2人一組，實驗課開始前學(xué)生自己準(zhǔn)備石榴葉。安排學(xué)生對實驗過程和結(jié)果進(jìn)行比較和分析，并寫出實驗教學(xué)的對比報告。一方面，加強了學(xué)生實驗操作連貫性。另一方面，學(xué)生自己要動手動腦，以加強實際操作能力。

本次實驗，進(jìn)行石榴葉的同學(xué)，分離得到色素帶條數(shù)少于菠菜葉，并且色素量較少，顏色較淺，在色素提取實驗的過程中，石榴葉由于葉小，質(zhì)地硬，纖維素含量高，難研磨等。學(xué)生通過菠菜葉與石榴葉作材料的對比，明顯發(fā)現(xiàn)石榴葉不是色素提取和分離的理想材料。教師根據(jù)以上情況，請同學(xué)分析實驗操作過程中的得失與實驗現(xiàn)象之間的關(guān)系，從而提高了學(xué)生的動手和思維能力，也培養(yǎng)了學(xué)生熱愛科學(xué)的熱情。就可使學(xué)生加深對實驗全過程的認(rèn)識，提高實驗課的效率，也可培養(yǎng)他們的興趣和特長。

3、本土化實驗材料改良研究的意義

培養(yǎng)學(xué)生積極參與的意識。雖然本次實驗所選材料石榴葉不是做色素提取和分離的理想材料，但是學(xué)生通過本次分組實驗，積極的參與實驗過程，分析實驗結(jié)果，歸納和總結(jié)實驗結(jié)論，收益頗多。教師結(jié)合本次改良實驗，結(jié)合本地實際，教會了學(xué)生一部分基本的實驗探究方法，然后讓學(xué)生自己去主動查找資料，理清實驗原理，選擇恰當(dāng)?shù)膶嶒灢牧虾驮O(shè)計合理的實驗方法。也可以將課本上的實驗材料，改成本土化材料進(jìn)行研究，可使學(xué)生加深對實驗過程的認(rèn)識，提高實驗課的教學(xué)效率，也可培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和特長。所以我鼓勵學(xué)生敢于對實驗進(jìn)行大膽科學(xué)的改革，使學(xué)生在實驗過程中獲得成功的喜悅，增強學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，同時也提高動手和思考的能力。

通過對學(xué)生實驗基本操作過程和現(xiàn)象、結(jié)果分析能力的訓(xùn)練，讓學(xué)生帶著問題去觀察和思考，以及注重實驗過程、結(jié)果的分析和改進(jìn)，切實提高了學(xué)生的操作能力，觀察和思維能力，以及解決實際問題的能力，通過生物實驗材料的改良，也培養(yǎng)了學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)踏實的科學(xué)態(tài)度，認(rèn)真求實的良好實驗習(xí)慣，取得了很好的教學(xué)效果。

提高環(huán)保意識。由于本次實驗需要大量的石榴葉，通過石榴葉的采集，讓學(xué)生學(xué)會愛護(hù)大自然的花草樹木，不亂摘花折草，亂扔垃圾，切實做到保護(hù)環(huán)境人人有責(zé)。貫徹了習(xí)總書記提出的“綠水青山就是金山銀山”的發(fā)展理念。

總之，通過本次本土化改良實驗的實施，鍛煉了學(xué)生的動手能力和思維能力，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)生物的熱情，也提高學(xué)生的核心素養(yǎng)和實驗探究能力。

參考文獻(xiàn)：

[1]徐作英，王重力.中學(xué)生物實驗教學(xué)論[M].北京：北京師范大學(xué)出版社，2009.

[2]張連季.對高中生物實驗的幾處改進(jìn)和分析[J].教育實踐與研究，2005（8）.

[3]曹麗.人教版教材的幾個實驗材料的改進(jìn)[J].中學(xué)生物學(xué)，2010（8）.

[4]姚家佳.淺談中學(xué)生物實驗的幾點改進(jìn)和創(chuàng)新[[J].新課程研究，2010（1）.