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高中生物实验的教学在高考中占有很重要的份量。对于培养学生的观察能力、获取信息能力、分析综合能力起着重要的作用。但学生们在做实验题时总是心存疑虑,常常出现思路不清晰、方法不得当、叙述不周到等问题。下面我就结合多年的教学实践,从高中生物的第一节实验课的教学谈起。
《高中生物》(苏教版)必修第一册第二节,科学家挑战“自然发生说”的四个实验的方法和过程就是很好的导入教学的例子。教学中教师首先要让学生阅读实验过程,注意每个实验的结果和结论以及实验中存在的问题。引出的每个实验都设置了对照,这时教师可以提问学生:为什么要设置这些实验呢?又怎样来设置对照实验呢?学生可能答:对照才能有比较,更有说服力。学生对如何设置对照可能无从谈起。教师这时得先讲清楚“变量”的概念,变量包括自变量、因变量、无关变量以及额外变量等。介绍概念之后,分析实验验证甲状腺激素促进幼小动物的个体发育的例子:A组蝌蚪饲喂有甲状腺激素的饲料,B组蝌蚪饲喂无甲状腺激素的饲料,让学生回答:自变量、因变量、无关变量各有哪些?启发学生A、B组中自变量能有几个?因变量怎样取得?引出单一变量和等量性原则的教学:单一变量原则就是一对实验只设置一个自变量,而等量性原则是指无关变量的控制要求相同且适宜。如不适宜就不能保证该生物个体的正常生命活动,实验无法进行。
关于无关变量的问题可多举例子。如在验证生物对环境的适应是相对的实验中:
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该学生分析实验失败的原因:其实是无关变量—“3只鸡”出现了问题。虽然都是“3只”,但没说明公母和是饱食还是饥饿状态等。另外,教师还可以让学生分析课本上第七页斯巴兰扎尼的实验中左侧塞软木塞的A、B实验失败的原因。这样能引导学生参与到科学家的实验中,更能激发其学习兴趣和积极性。
讲清变量之后就可以进一步讲实验组和对照组的设置。对于初学者,可以先介绍一下生物学实验控制的两个基本原理——加法原理和减法原理。减数原理就是如果研究对象处于正常情况时有该研究因素的影响,去除该因素的组别就是实验组,而保持正常的组别则是对照组。例如,“探究叶绿素的合成是否需要某种必需矿质元素”实验中,由于植物正常生长时土壤中应该有一些必需的矿质元素,我们要研究它是否与合成叶绿素有关,则要依据减法原理去掉该矿质元素,观察植物能否正常合成叶绿素。因此,以不含该元素的对象组是实验组。
如果研究的对象处于正常情况时没有该研究因素的影响,则依据加法原理,增加该因素的对象组就是实验组,而没有该因素的对象组就是对照组。例如,2004年江苏生物高考卷第35题研究酸对植物的毒害作用,由于植物正常生长时是没有酸雨的,所以实验组均为每日2次定量喷洒一定PH的硫酸配制的“酸雨”,对照组每日2次喷洒等量清水。
这样循序渐进的教学定能使学生对生物实验与探究产生浓厚的兴趣,为实验设计的原则、实验步骤的教学做了很好的铺垫。
(责编 张晶晶)
《高中生物》(苏教版)必修第一册第二节,科学家挑战“自然发生说”的四个实验的方法和过程就是很好的导入教学的例子。教学中教师首先要让学生阅读实验过程,注意每个实验的结果和结论以及实验中存在的问题。引出的每个实验都设置了对照,这时教师可以提问学生:为什么要设置这些实验呢?又怎样来设置对照实验呢?学生可能答:对照才能有比较,更有说服力。学生对如何设置对照可能无从谈起。教师这时得先讲清楚“变量”的概念,变量包括自变量、因变量、无关变量以及额外变量等。介绍概念之后,分析实验验证甲状腺激素促进幼小动物的个体发育的例子:A组蝌蚪饲喂有甲状腺激素的饲料,B组蝌蚪饲喂无甲状腺激素的饲料,让学生回答:自变量、因变量、无关变量各有哪些?启发学生A、B组中自变量能有几个?因变量怎样取得?引出单一变量和等量性原则的教学:单一变量原则就是一对实验只设置一个自变量,而等量性原则是指无关变量的控制要求相同且适宜。如不适宜就不能保证该生物个体的正常生命活动,实验无法进行。
关于无关变量的问题可多举例子。如在验证生物对环境的适应是相对的实验中:
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该学生分析实验失败的原因:其实是无关变量—“3只鸡”出现了问题。虽然都是“3只”,但没说明公母和是饱食还是饥饿状态等。另外,教师还可以让学生分析课本上第七页斯巴兰扎尼的实验中左侧塞软木塞的A、B实验失败的原因。这样能引导学生参与到科学家的实验中,更能激发其学习兴趣和积极性。
讲清变量之后就可以进一步讲实验组和对照组的设置。对于初学者,可以先介绍一下生物学实验控制的两个基本原理——加法原理和减法原理。减数原理就是如果研究对象处于正常情况时有该研究因素的影响,去除该因素的组别就是实验组,而保持正常的组别则是对照组。例如,“探究叶绿素的合成是否需要某种必需矿质元素”实验中,由于植物正常生长时土壤中应该有一些必需的矿质元素,我们要研究它是否与合成叶绿素有关,则要依据减法原理去掉该矿质元素,观察植物能否正常合成叶绿素。因此,以不含该元素的对象组是实验组。
如果研究的对象处于正常情况时没有该研究因素的影响,则依据加法原理,增加该因素的对象组就是实验组,而没有该因素的对象组就是对照组。例如,2004年江苏生物高考卷第35题研究酸对植物的毒害作用,由于植物正常生长时是没有酸雨的,所以实验组均为每日2次定量喷洒一定PH的硫酸配制的“酸雨”,对照组每日2次喷洒等量清水。
这样循序渐进的教学定能使学生对生物实验与探究产生浓厚的兴趣,为实验设计的原则、实验步骤的教学做了很好的铺垫。
(责编 张晶晶)