新课标下高中生物实验教学探索

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  “生物学是一门实验科学,观察和实验是学习生物科学的基本方法”。因为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。新课程标准为每一位学生的发展提供了多元化的平台,其注重学习的结果,重视学习过程和知识技能的掌握。实验教学是让学生探究学习获取知识的重要手段,是实现新课改的有效途径。当前生物实验教学正面临着更新教学理念和实现现代实验教学手段,以及增加实验自主探究性等多重任务功能,其重要性已越来越被广大生物教师所共识。在生物实验的教学中,我认为必须坚持六注重。
  一、注重合理安排实验课
  上实验课时,要注重变实验大班上课为小班。实验课实行小班上课是优化教学模式、提高教学质量的基本保证。人数少可确保每一个学生都能独立地参与实验,也使教师在有限的时间内指导更多的学生。那么在现有条件下采用小班上课是否可行呢?只要安排合理,完全是可行的。生物实验室闲置是相当普遍的,增加几倍实验量是完全可以的,比较难处理的是时间的安排,可以与其他学科实验课穿插进行,如一个班的一个组上生物实验课,另一组上物理实验,或与自习课、练习课交替进行,提高实验效率。反之,实验课与理论课一样都是大班上课,五六十人在一起做实验,人多、空间小,往往是三四个学生做一个实验,看的多、做的少,课堂纪律就变得闹哄哄的,一会儿这边举手呼唤教师,一会儿那边一位学生又惊叫着让老师过来帮助解决操作问题,课堂秩序很容易乱成一团。同时由于人多,教师也只能是走马观花地指导实验,经常是有些同学不能准确领会操作方法、步骤及要领,在实验中频频出错。一次实验课下来,老师累得够呛,学生还没学到什么,实验效率很低。
  二、注重学生的观察动手能力
  在实验前,教师首先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,培养了认真观察和认真思维的能力。例如观察植物细胞有丝分裂实验时,可提出细胞内观察到的结构有哪些?被染色的是什么结构?再如在观察细胞质流动的实验中可提出这样的问题:为什么要选用黑藻作为实验材料?为什么要以叶绿体为参照物观察细胞质的流动?为什么要保持细胞的活性?现象是否明显?如果不明显怎么处理呢?这样提出问题,然后让学生在实验中自我研究、探索,有利于培养学生的观察动手能力。
  三、注重培养学生的探究能力
  生物实验以其直观性、形象性为学生提供了丰富的感性材料,使其充满着探索性,能有效激发学生的好奇心和探究欲。例如在探究植物细胞吸水和失水的独立实验中,教师和学生一起在课前准备萝卜、胡萝卜、马铃薯、黄瓜、天平和砝码、烧杯、清水、10%的盐水、30%的盐水、刀、菜板,等等。然后做个演示实验:两块萝卜洞中分别放入清水和盐水。在上课时,先请准备实验的同学汇报实验过程,再让他们观察实验台上的两个萝卜块:(1)看一看这两块萝卜洞中液体有什么变化;(2)用手摸一摸两块萝卜的软硬?再向全班汇报。通过这个小实验,你能得出什么结论?问:水进入萝卜的什么结构?水是从萝卜的哪个结构出来的?再引导学生联想:生活中你见过哪些植物体吸水和失水的现象?这时,学生就会很有兴趣地回答:“家里养的花需要经常浇水;买来的菜放两天就蔫了,但泡在清水中一段时间就又变硬挺了;切完的凉菜加了盐后就渗出好多水……”这时再提出问题“植物细胞在什么条件下吸水?在什么条件下失水?”这样利用学生的生活经验、家庭背景和知识积累,引起学生争论和激发他们的探究热情。
  四、注重学生对实验程序的思考能力
  在学生实验中,要指导学生去分析实验中每一步骤的作用,每一个处理的意义,以及各步骤之间的联系,从中学习解决问题、研究事物的方法。如《在叶绿体中色素的提取和分离》实验中,制备滤纸条时,应让学生了解将滤纸剪去两角为了使层析液在纸条上扩散速度均衡,后两者都是为了扩散出四条平行的色带。在距去两角的一端1厘米处用铅笔画一横线,目的是为划滤液细线提供参照线并且防止层析时在盛有3毫升层析液的烧杯中,滤液细线被层析液淹没。划滤细线时还应让学生知道干燥后重复划2—3次,是为了增加色素量,以便在纸条上走出四条明显的色素带来。如果在不干燥的情况下连续划线,色素会随滤液中的液体(如丙酮)在纸条上的扩散而扩散,划出的滤液细线较宽,其结果是相邻的两条色带会发生部分重叠。因此,在实验中,应根据学生程度和涉及原理的难易不同,由教师讲清或提出问题让学生思考,使学生既知道实验应怎么做,又知道为什么这样做。
  五、注重学生实验过程中的创新能力
  实验过程中,手、脑的结合可使学生在掌握知识、方法、技能的同时也得到态度、意识、能力的培养,即获得了综合性、协调性的发展。这是理论课替代不了的,也正因如此我们应加强学生的实验操作环节。首先,时间上应确保这一环节的完成;同时,应鼓励学生自己尝试不同的实验方法或实验用具去完成实验,例如学生在“叶绿体色素的提取和分离”实验,让学生探索能否采用其它植物,发现用韭菜叶、水萝卜叶和黄瓜叶效果更好。因为韭菜叶中含丰富的叶绿素a和叶绿素b,水萝卜叶和黄瓜叶中含丰富的叶黄素和胡萝卜素。因此,此实验中层析后出现四条明显的色素带,利用新材料取得了新效果。又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,但学生有的用废油笔去划,有的用盖玻片边缘去划,得到的效果可能更好。当然,靠自己获得“为什么”的道理要比接受现成的“是什么”更有意义。
  六、注重学生对实验结果的分析能力
  在高中生物实验中,不少学生只重视实验结果,不重视分析结果;只满足于实验的成功,而不愿对实验失败的原因进行分析。造成这种现象的原因是,学生对实验的根本目的缺乏深刻的认识,不懂得如何分析实验。生物学是一门实验性很强的学科,在实验过程中,会有很多种因素影响,干扰实验结果,致使实验失败。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,看不清每一个细胞的形态,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,二是制片过程中压片没压好。这样有利于培养学生的分析能力。
  由此可见,只要我们充分发挥实验教学的优势,把学生当做是学习的主体和劳动者,根据学生的各种特点,因材施教,重视实验教学,掌握学习生物学的方法,在“标准”中倡导科学探究能力和实事求是科学精神的培养,就能够充分挖掘出学生潜在的创造力,使其学会在今后社会发展中不断更新知识结构,适应社会发展的需要。
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