曹鈺雯
生物學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué)學(xué)科,實驗是教學(xué)的基本形式之一。以實驗為基礎(chǔ)的生物課堂,符合初中學(xué)生求動求趣的心理特征,應(yīng)該是學(xué)生最喜歡的課堂。然而,在現(xiàn)實課堂中,實驗教學(xué)由于器材缺乏、材料難得、過程冗長、現(xiàn)象不明顯等因素,教學(xué)往往擱淺,難以持續(xù)開展。筆者嘗試一些“小微”實驗改進措施,使擱淺的教學(xué)重新“起航”。
1更換材料,利于實施
天竺葵是蘇科版七年級生物教材(上冊)“植物的光合作用”內(nèi)容中推薦的實驗材料,這種盆栽植物在普通學(xué)生家庭中并不常見,作為自備實驗材料較難獲取。教學(xué)過程中,筆者發(fā)動班級興趣小組的學(xué)生就地取材,對校園附近常見植物葉片進行采摘,發(fā)現(xiàn)牽?;ㄈ~、大豆葉、構(gòu)樹葉、番薯葉、艾草等多種常見植物都可以替代天竺葵。在脫色環(huán)節(jié),學(xué)生比較陽生植物與陰生植物,得出結(jié)論:陰生植物葉片大,表面角質(zhì)層薄,容易脫色,利于實驗的實施。
再如,蘇科版八年級生物教材(上冊)“綠色植物與生物圈的水循環(huán)”一節(jié)課安排了“觀察植物葉表皮氣孔”的實驗,教科書推薦的材料是蠶豆葉片。但每年十一月中旬學(xué)習(xí)到該內(nèi)容時,蠶豆在自然生長季已經(jīng)枯萎,不易獲取新鮮的蠶豆葉片。因而,筆者就選取學(xué)校里比較常見的綠蘿葉片或者市場上售賣的菠菜、青菜等來進行實驗,效果也很明顯。
校園是個小型生態(tài)系統(tǒng),只要善于觀察和發(fā)現(xiàn),師生都能在其中獲取較多生物實驗素材。就地取材、因時擇材可以突破地域、季節(jié)等條件的限制,有利于實驗教學(xué)開展;同時,多樣化的取材方式也有利于學(xué)生發(fā)散性思維的培養(yǎng)。
2巧設(shè)對照,突破難點
在“制作口腔上皮細胞臨時裝片”實驗中滴加的是生理鹽水,學(xué)生特別容易與清水混淆起來。設(shè)置對照能很好解決這個問題:A組載玻片滴加清水,B組載玻片滴加生理鹽水。觀察兩組載玻片,學(xué)生發(fā)現(xiàn):在生理鹽水中可以看到細胞,而清水中觀察不到上皮細胞。學(xué)生質(zhì)疑后,教師再講解“動物細胞要維持正常形態(tài),必須要保持細胞內(nèi)外濃度相等”的知識。學(xué)生就能恍然大悟,并留下深刻印象了。
七年級上冊“植物的光合作用”中的薩克斯實驗植物要先進行暗處理,有學(xué)生疑惑:為什么要進行暗處理?為突破這一難點,實驗時,教師不妨增加一組對照實驗:A組葉片未暗處理,B組暗處理24 h。學(xué)生觀察實驗結(jié)果,分析原因:葉片中含有淀粉,如果不進行暗處理,讓植物呼吸消耗掉葉片中原有的淀粉,會使得實驗不準確。
在學(xué)生對某個知識點有疑惑、教師很難講解清楚時,可以在實驗中增加對照,如以上兩個案例。在講解植物氣孔開閉原理時,教師可以將質(zhì)量濃度分別為0.2、0.4g/mL的蔗糖溶液和清水分別滴在載玻片,觀察同一葉片的下表皮氣孔的開閉情況,從而總結(jié)出植物氣孔開閉與細胞溶液濃度的關(guān)系。因此,教師在突破難點時,不妨多進行一些對照實驗,使教學(xué)更簡單明了。
3優(yōu)化方案,量化觀察
在八年級上冊“綠色植物與生物圈中的碳一氧平衡”中,教科書所示用BTB溶液檢測植物在光下吸收二氧化碳,用排水法收集金魚藻在光下產(chǎn)生的氧氣。這些實驗方案雖然好,但是操作過程比較繁瑣,師生較少采用。在有條件的學(xué)校中,教師可以利用能精確檢測空氣中氧氣和二氧化碳濃度的空氣檢測儀,并將其放在有綠色植物的密閉玻璃瓶中,即可呈現(xiàn)實時數(shù)據(jù)和動態(tài)曲線。
在“生物對環(huán)境的影響”的學(xué)習(xí)中需要用干濕表測綠色植被對空氣濕度的影響,教師也可利用空氣檢測儀直接測出空氣濕度的數(shù)值以及變化趨勢,從而讓實驗結(jié)果簡明直觀。
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,很多實驗設(shè)備、實驗方案也在不斷地進行優(yōu)化改進,教師要時刻保持對科學(xué)技術(shù)的關(guān)注,盡量將前沿科技應(yīng)用在生物學(xué)教學(xué)中。
4回歸生活,自主探究
“觀察動植物細胞”實驗中,除了教科書上要求的口腔上皮、洋蔥、蠶豆葉、葫蘆蘚以外,筆者又提供了青菜、芹菜、蘋果、土豆、牛肉、豬血、雞爪等幾種材料,要求學(xué)生對以上材料進行切片觀察,根據(jù)細胞形態(tài),11種材料,總結(jié)并說明理由。學(xué)生給觀察結(jié)果拍照,再觀察照片,根據(jù)細胞形態(tài)進行分類歸納,并得出結(jié)論:植物細胞形狀一般呈長方形或者棱形,比較規(guī)則;動物細胞部分呈圓形,不規(guī)則。學(xué)生又自主探究了動植物細胞的不同點和相同點,總結(jié)出了細胞具有多樣性和統(tǒng)一性這一觀點。
在七年級下冊“單細胞的生物體”中有酵母菌制作饅頭的實驗,應(yīng)用的原理是:酵母菌進行有氧呼吸,分解葡萄糖產(chǎn)生二氧化碳,二氧化碳遇熱膨脹使饅頭松軟。學(xué)生在做實驗時分成兩組,A組發(fā)酵0.5 h,B組發(fā)酵1.5 h。在蒸熟品嘗后,教師引導(dǎo)學(xué)生分析饅頭口感不同的原因,并找出饅頭發(fā)酵的最佳時間。在學(xué)生理解了酵母菌有氧呼吸的過程后,教師將酵母菌能不能進行無氧呼吸的問題拋給學(xué)生。學(xué)生在課后查閱資料,繼續(xù)自主探究學(xué)習(xí)。
生活是課程和學(xué)習(xí)的源泉,生活中處處有生物學(xué)。教師引導(dǎo)學(xué)生走進生活,走進社會,培養(yǎng)學(xué)生總結(jié)、歸納、合作學(xué)習(xí)、自主探究的能力,使學(xué)生自己收獲成長的喜悅。
實驗教學(xué)是生物學(xué)科區(qū)別于其他學(xué)科得天獨厚的優(yōu)勢。教師在細節(jié)上尋求實驗教學(xué)的改進措施,必將激發(fā)學(xué)生的探究熱情,提升學(xué)生的生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。