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摘要: 生物是一门以实验为基础的学科。实验教学可以帮助学生形成生物概念,理解和巩固生物知识,提高分析问题、解决问题的能力。近几年的高考生物试题中,实验题比重在不断加大,这就要求我们在学习中要采取相应的策略,重视教学中的实验和实践,训练相关的解题技巧。
关键词: 课内实验 课外实验
生物学是一门以实验为基础的自然科学。许多生物现象只有通过实验才能得到解释,各种生物体的结构必须通过实验才能观察清楚,生物学的理论是人们通过实验总结出来的。所以实验教学在生物教学中占有非常重要的地位。由于历史等原因,我国的生物实验教学起步较晚,以致重知识、轻实验,重理论、轻实践,学生的“高分低能”现象至今仍相当严重。新课程教学更注重了理论和实践相结合的原则,新教材内容也更突出了实验内容多、实验形式多、实验要求多的特点。
一、通过生物课内实验提高学生能力
生物学是一门实验性科学,观察和实验是生物科学的基本研究方法,通过实验可使学生在操作中的动眼动手和动脑活动有机地结合起来,使学生既掌握一定的基础知识,又得到必要的基本技能的训练。通过实验,培养学生实际操作能力,同时提高学生的观察和思维能力。
1.在生物实验中让学生熟悉基本功,培养动手能力。
首先必须让每个学生亲自去做每一个实验,确保每个学生都动手,如显微镜的使用、装片的制作等是生物实验的基本功,尤其是显微镜的使用,直接关系到实验的成败,例如:制作洋葱根尖有丝分裂装片得经过解离→漂洗→染色→制片这几个复杂过程,最后在显微镜下观察,如果显微镜不能正确熟练使用,装片做得再好,也观察不到应有的现象,使实验前功尽弃。所以实验前,应单独拿出两节课进行基本功训练,使每位学生对显微镜的使用达到熟练程度,从镜头的安装、视野的调节、装片的安放到观察方法都能熟练准确进行。通过训练,学生的动手能力提高很快,在进行质壁分离和复原实验中,能很快在低倍镜下看到植物细胞中紫色大液泡,换用高倍物镜调节也较清楚。装片制作基本功也很重要,如在实验中训练学生怎样盖玻片才能使装片不出现气泡等。
2.在实验中让学生带着问题去实验,培养学生观察和思维能力。
在实验前教师首先要对实验的关键步骤深入挖掘,提出问题,这些问题是教材上没有现成答案的,必须通过亲自实验观察、动脑才能得出结论,这样学生带着问题去观察,有目的地去思考,培养了学生认真观察和认真思维的能力。例如在植物细胞质壁分离和复原实验中提出这样几个问题:①此实验为什么要用紫色的洋葱?②实验中30%蔗糖溶液改成10%或50%的浓度实验结果会怎样?③质壁分离的条件是什么?如用不同浓度的KNO3溶液代替蒸馏水,会出现什么现象?这样教师在实验前启发,学生带着问题去观察思考,学生将观察和思维活动紧密结合起来,提高了观察思维能力。
3.在实验中重视实验结果的分析和实验的改进,提高学生分析问题和解决问题能力。
实验完成后对实验结果的分析也是提高学生能力的重要环节。对现象明显的实验,应让全班学生对比看;对实验效果差的学生,不应急于指出毛病出在哪,而应帮助他们分析没能达到预期效果的各种可能情况,让他们自己找出失败的原因,从而提高学生分析问题的能力。例如:洋葱根尖有丝分裂装片在显微镜下观察,看到有的细胞重叠在一起,看不清每个细胞的形态,让学生分析可能是哪一步骤出现错误,通过分析,学生得出原因可能有两方面,一是解离时间短,二是制片过程压片没压好。在同一实验中细胞有时会颜色过浅,学生会分析出可能是漂洗和染色时间短所致。通过对实验结果的分析能培养学生严谨的学习态度。在今后的实验中,学生都能认真对待每一步骤,主动提出问题,如某一步骤为什么要这样操作,如不这样会怎样,对实验的某一部进行改革,增强了学生实验的兴趣,也培养了解决实验问题的能力。例如在叶绿体色素的提取和分离实验中,划滤液细线是难题,用书本说的毛细吸管划,往往一次很难成功,学生有的用废油笔去划,有的用盖玻片边缘去划,得到的效果更好。在植物细胞壁分离和原实验中,用1摩尔KNO3溶液代替30%蔗糖溶液,质量分离速度较快,而且便于实验后的清洗,还有的学生在实验中使用红墨水,通过染色,效果更好。所以我鼓励学生敢于对实验进行改革,使学生获得了成功的喜悦,增强了兴趣,同时也提高了能力。
通过对学生实验基本功的训练,让学生带着问题去观察,以及注重实验结果,分析和改进,确实提高了学生的操作能力、观察和思维能力及解决实际问题的能力;通过生物实验,也培养了学生严谨踏实的科学态度,认真求实的良好实验习惯,取得了较好的效果。
二、重视生物课外实验
生物课外实验是中学生物实验的重要组成部分,同时也是生物课堂教学的一种有效补充和延伸,因此生物课外实验也就成为生物教材的重要内容。但是,由于多种原因,不少教师未能充分重视课外实验的教学,所以影响了学生对知识的掌握以及学生能力和素质的提高。笔者认为,应该重视中学生物课外实验的教学,其理由如下:
1.课外实验有利于培养学生的独立工作能力
由于课外实验是在课堂之外进行的,所以实验方案设计、实验器材使用、实验对象管理、实验现象观察和实验结果分析、整理等环节均由学生独立完成,实验过程中遇到的各种问题也需要学生独立解决,所以与课堂实验相比,课外实验更能发挥学生在学习活动中的主观能动性,更有利于培养学生的独立工作能力。
2.课外实验有利于培养学生的实验能力
课堂实验由于受时间、空间、人数、器材等的限制,学生的观察、分析和动手操作机会大为减少,而课外实验大多分散在野外或学生家庭中进行,或者天地较为广阔,或者参与实验人数较少,再加上实验延续时间较长,所用器材一般简便易得或者容易自制,这就大大增加了学生的观察、分析及动手操作的机会,有利于培养学生的实验能力。
3.课外实验有利于培养学生的创造能力
许多课外实验均为探索性实验,有些实验需时较长,无法在课堂实验中完成,所以安排为课外实验。学生在这样的实验中通过动手操作、管理,亲自观察、记录,并且动脑筋去比较、分析和思考,不仅获取了新的知识,而且学会了探求新知识的方法。久而久之,学生便逐步养成了进行科学研究的初步能力和创造能力。
4.课外实验有利于培养学生联系实际的能力
生物学知识和人的生产、生活实践有非常密切的关系,因此许多课外实验的进行不仅有利于学生掌握生物学知识,而且有利于学生将所学知识变成自己的本领,掌握一定的技术及实际工作能力。如通过开展“向日葵人工辅助授粉”、“植物营养繁殖的操作”等课外实验,学生不仅印证和掌握了有关知识,而且学会了人工授粉、扦插、压条和嫁接等实用技术,培养了学生理论联系实际的能力。
5.课外实验有利于巩固和深化课内知识
由于受时间、地点等条件的限制,许多生物学知识的教学无法在课堂实验中完成,单靠课内讲授又不够具体、直观,所以学生较难掌握。如“种子萌发过程”、“根的向地性生长过程”等教学内容,在课堂实验的有限时间内无法看到结果,课堂讲授也只能作一般性描述,因此学生听后印象不深、掌握不牢。对于这样的内容,如果课后再辅之以课外实验,既可克服时间限制,学生的观察也会更具体、更直观,当然也有利于巩固和深化课内知识。
笔者认为,课外实验不但能充分发挥学生在学习活动中的主体作用,而且教师的主导作用也同样大有用武之地。为了使课外实验达到预期目标,教师应加强下述几方面工作。第一,实验前讲清实验目的、要求和方法,并指出可能出现的问题及解决办法,使学生有所遵循;第二,实验过程中通过谈话、课堂提问等形式随时掌握实验进展情况,及时发现问题并给予有针对性指导;第三,实验完成后应及时总结,帮助学生分析实验成败的原因,并指导学生写出实验报告。在条件许可时,还可指导学生就课外实验内容撰写小论文,并进行评选活动,以进一步调动学生的学习积极性,逐步提高学生分析和解决实际问题的能力。
综上所述,课外实验是中学生物教学不可缺少的重要环节,在巩固、深化课内知识,培养学生能力,发挥学生在学习活动中的主体作用和教师的主导作用等方面均有不可替代的重要作用,所以应该非常重视生物课外实验的教学。
关键词: 课内实验 课外实验
生物学是一门以实验为基础的自然科学。许多生物现象只有通过实验才能得到解释,各种生物体的结构必须通过实验才能观察清楚,生物学的理论是人们通过实验总结出来的。所以实验教学在生物教学中占有非常重要的地位。由于历史等原因,我国的生物实验教学起步较晚,以致重知识、轻实验,重理论、轻实践,学生的“高分低能”现象至今仍相当严重。新课程教学更注重了理论和实践相结合的原则,新教材内容也更突出了实验内容多、实验形式多、实验要求多的特点。
一、通过生物课内实验提高学生能力
生物学是一门实验性科学,观察和实验是生物科学的基本研究方法,通过实验可使学生在操作中的动眼动手和动脑活动有机地结合起来,使学生既掌握一定的基础知识,又得到必要的基本技能的训练。通过实验,培养学生实际操作能力,同时提高学生的观察和思维能力。
1.在生物实验中让学生熟悉基本功,培养动手能力。
首先必须让每个学生亲自去做每一个实验,确保每个学生都动手,如显微镜的使用、装片的制作等是生物实验的基本功,尤其是显微镜的使用,直接关系到实验的成败,例如:制作洋葱根尖有丝分裂装片得经过解离→漂洗→染色→制片这几个复杂过程,最后在显微镜下观察,如果显微镜不能正确熟练使用,装片做得再好,也观察不到应有的现象,使实验前功尽弃。所以实验前,应单独拿出两节课进行基本功训练,使每位学生对显微镜的使用达到熟练程度,从镜头的安装、视野的调节、装片的安放到观察方法都能熟练准确进行。通过训练,学生的动手能力提高很快,在进行质壁分离和复原实验中,能很快在低倍镜下看到植物细胞中紫色大液泡,换用高倍物镜调节也较清楚。装片制作基本功也很重要,如在实验中训练学生怎样盖玻片才能使装片不出现气泡等。
2.在实验中让学生带着问题去实验,培养学生观察和思维能力。
在实验前教师首先要对实验的关键步骤深入挖掘,提出问题,这些问题是教材上没有现成答案的,必须通过亲自实验观察、动脑才能得出结论,这样学生带着问题去观察,有目的地去思考,培养了学生认真观察和认真思维的能力。例如在植物细胞质壁分离和复原实验中提出这样几个问题:①此实验为什么要用紫色的洋葱?②实验中30%蔗糖溶液改成10%或50%的浓度实验结果会怎样?③质壁分离的条件是什么?如用不同浓度的KNO3溶液代替蒸馏水,会出现什么现象?这样教师在实验前启发,学生带着问题去观察思考,学生将观察和思维活动紧密结合起来,提高了观察思维能力。
3.在实验中重视实验结果的分析和实验的改进,提高学生分析问题和解决问题能力。
实验完成后对实验结果的分析也是提高学生能力的重要环节。对现象明显的实验,应让全班学生对比看;对实验效果差的学生,不应急于指出毛病出在哪,而应帮助他们分析没能达到预期效果的各种可能情况,让他们自己找出失败的原因,从而提高学生分析问题的能力。例如:洋葱根尖有丝分裂装片在显微镜下观察,看到有的细胞重叠在一起,看不清每个细胞的形态,让学生分析可能是哪一步骤出现错误,通过分析,学生得出原因可能有两方面,一是解离时间短,二是制片过程压片没压好。在同一实验中细胞有时会颜色过浅,学生会分析出可能是漂洗和染色时间短所致。通过对实验结果的分析能培养学生严谨的学习态度。在今后的实验中,学生都能认真对待每一步骤,主动提出问题,如某一步骤为什么要这样操作,如不这样会怎样,对实验的某一部进行改革,增强了学生实验的兴趣,也培养了解决实验问题的能力。例如在叶绿体色素的提取和分离实验中,划滤液细线是难题,用书本说的毛细吸管划,往往一次很难成功,学生有的用废油笔去划,有的用盖玻片边缘去划,得到的效果更好。在植物细胞壁分离和原实验中,用1摩尔KNO3溶液代替30%蔗糖溶液,质量分离速度较快,而且便于实验后的清洗,还有的学生在实验中使用红墨水,通过染色,效果更好。所以我鼓励学生敢于对实验进行改革,使学生获得了成功的喜悦,增强了兴趣,同时也提高了能力。
通过对学生实验基本功的训练,让学生带着问题去观察,以及注重实验结果,分析和改进,确实提高了学生的操作能力、观察和思维能力及解决实际问题的能力;通过生物实验,也培养了学生严谨踏实的科学态度,认真求实的良好实验习惯,取得了较好的效果。
二、重视生物课外实验
生物课外实验是中学生物实验的重要组成部分,同时也是生物课堂教学的一种有效补充和延伸,因此生物课外实验也就成为生物教材的重要内容。但是,由于多种原因,不少教师未能充分重视课外实验的教学,所以影响了学生对知识的掌握以及学生能力和素质的提高。笔者认为,应该重视中学生物课外实验的教学,其理由如下:
1.课外实验有利于培养学生的独立工作能力
由于课外实验是在课堂之外进行的,所以实验方案设计、实验器材使用、实验对象管理、实验现象观察和实验结果分析、整理等环节均由学生独立完成,实验过程中遇到的各种问题也需要学生独立解决,所以与课堂实验相比,课外实验更能发挥学生在学习活动中的主观能动性,更有利于培养学生的独立工作能力。
2.课外实验有利于培养学生的实验能力
课堂实验由于受时间、空间、人数、器材等的限制,学生的观察、分析和动手操作机会大为减少,而课外实验大多分散在野外或学生家庭中进行,或者天地较为广阔,或者参与实验人数较少,再加上实验延续时间较长,所用器材一般简便易得或者容易自制,这就大大增加了学生的观察、分析及动手操作的机会,有利于培养学生的实验能力。
3.课外实验有利于培养学生的创造能力
许多课外实验均为探索性实验,有些实验需时较长,无法在课堂实验中完成,所以安排为课外实验。学生在这样的实验中通过动手操作、管理,亲自观察、记录,并且动脑筋去比较、分析和思考,不仅获取了新的知识,而且学会了探求新知识的方法。久而久之,学生便逐步养成了进行科学研究的初步能力和创造能力。
4.课外实验有利于培养学生联系实际的能力
生物学知识和人的生产、生活实践有非常密切的关系,因此许多课外实验的进行不仅有利于学生掌握生物学知识,而且有利于学生将所学知识变成自己的本领,掌握一定的技术及实际工作能力。如通过开展“向日葵人工辅助授粉”、“植物营养繁殖的操作”等课外实验,学生不仅印证和掌握了有关知识,而且学会了人工授粉、扦插、压条和嫁接等实用技术,培养了学生理论联系实际的能力。
5.课外实验有利于巩固和深化课内知识
由于受时间、地点等条件的限制,许多生物学知识的教学无法在课堂实验中完成,单靠课内讲授又不够具体、直观,所以学生较难掌握。如“种子萌发过程”、“根的向地性生长过程”等教学内容,在课堂实验的有限时间内无法看到结果,课堂讲授也只能作一般性描述,因此学生听后印象不深、掌握不牢。对于这样的内容,如果课后再辅之以课外实验,既可克服时间限制,学生的观察也会更具体、更直观,当然也有利于巩固和深化课内知识。
笔者认为,课外实验不但能充分发挥学生在学习活动中的主体作用,而且教师的主导作用也同样大有用武之地。为了使课外实验达到预期目标,教师应加强下述几方面工作。第一,实验前讲清实验目的、要求和方法,并指出可能出现的问题及解决办法,使学生有所遵循;第二,实验过程中通过谈话、课堂提问等形式随时掌握实验进展情况,及时发现问题并给予有针对性指导;第三,实验完成后应及时总结,帮助学生分析实验成败的原因,并指导学生写出实验报告。在条件许可时,还可指导学生就课外实验内容撰写小论文,并进行评选活动,以进一步调动学生的学习积极性,逐步提高学生分析和解决实际问题的能力。
综上所述,课外实验是中学生物教学不可缺少的重要环节,在巩固、深化课内知识,培养学生能力,发挥学生在学习活动中的主体作用和教师的主导作用等方面均有不可替代的重要作用,所以应该非常重视生物课外实验的教学。