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摘要:随着社会的进步,科技的发展,人文素养也不断提升,大家越发注重综合素质的形成,生物学是高中时期的基础课程之一,是非常重视以实验开展教学的一门自然课程。在新课改背景下要求老师重点培养学生动手实验能力的同时,不断提高学生的创新思维能力。
关键词:高中生物 实验探究 创新能力 培养
中图分类号:G4 文献标识码:A
前言:为落实立德树人的任务,培养全面发展的学生,新课标要求高中生物课堂中重视生物学概念和规律传授的同时,还要促进学生的实验探究能力、创新思维能力、团队协作能力等的综合发展。实验教学作为高中生物的基础教学方式之一,对于学生核心素养的提高起着重要的作用。如何体现生物实验教学的育人价值,提高学生的创新能力是生物课堂需要实现的目标之一。
一、高中生物实验课堂提高学生创新能力的价值
良好的创新能力能够使得学生用不同的视角去认识问题,提出与众不同的看法,在面对任务与困难时能另辟新径去解决问题。生物学是一门重视探究发现自然界生命现象与活动基础学科。在实验教学实践中,学生主动参与知识生成,使概念更加直观、具体以及有趣,有利于他们对课本教材中基本概念和规律的理解和掌握,并在动手、动脑的实验探究实践中提高自身的思维创新能力。
二、创设平等民主平台,激发学生创新意识
除了能熟练的使用常见的实验器具,完成实验操作以外,新课标对生物实验探究提出了更高的要求:能设计简单的实验方案,或在给出的多种方案中选取恰当的方案,并达到创新的要求。實验教学中,组织学生以教材中的实验方案按部就班地进行实验,必然会限制了学生的想象力,无法达到新课标对科学探究素养的发展要求。要有效地提升学生的创新思维能力,必须先激发学生创新意识。在课堂上,以学生为主体,根据教学重点和难点,设计思维活动,不断引导学生敢思、敢疑、敢辩、敢讲,充分体现学生的主观能动性,以利于学生创新能力的发展。如:在“酶的特性”一节中教材以过氧化氢酶和脲酶为例说明酶的专一性,把酶和底物的关系比喻成钥匙和锁,并安排了实验“淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用”,旨在探究“酶的专一性”。为扩宽学生的思维,本人创设大家熟悉的情景:吃饭的时候,淀粉在口腔中慢慢变甜,是口腔中的淀粉酶使淀粉水解成麦芽糖。设问:蔗糖在口腔中会被水解吗?引导学生思考“酶的专一性”的含义。学生在描述对专一性的理解过程中,得出两组探究方案:a.淀粉酶只能催化淀粉水解而不能催化蔗糖水解(同一酶催化不同底物);b.淀粉只能被淀粉酶水解,而不能被蔗糖酶水解(同一底物不同酶)等方案。
课堂中学生亲身参与了实验探究方案设计的全过程,并且获得了新的实验创意,能有效地激发起学生的成就感和自豪感[1]。这种让学生从熟悉生活情景中的问题选择角度进行探究的方式,为学生搭建了一个轻松愉快的平台,让他们在讨论交流中加深对“酶的专一性”的理解,激发创新思维,达到创新的目的。
三、创设条件,增加实践,培养学生创新能力
为了使教学效果更好,锻炼学生的创新思维能力,老师可在课前对实验进行摸索,思考实验要点,为学生的创新提供方向。如:按照教材中所提供的材料、方法、操作过程完成实验,多数是可以取得较好的效果的。但部分实验由于实验材料的限制、试剂作用效果不明显或反应速度慢, 持续时间过长等原因,实验开展未能达到预期效果[2]。因此,可以鼓励学生对实验方法进行优化或对实验过程进行简化,以增加实验的成功率和趣味性[3]。根据已有的资料表明:α-淀粉酶溶液的颜色较深,易遮盖斐林试剂检测还原糖产生的砖红色;蔗糖酶转化蔗糖的速率比较慢,难以在短时间内观察到实验结果。为此,课前本人在实验开始前,为学生提前准备好相应的实验资料,组织学生以兴趣小组的形式对实验试剂的选用、浓度以及用法等进行了摸索,旨在改良实验过程,增加实验成功率,养成学生创新习惯。
1.淀粉酶的选用。唾液(唾液淀粉酶)易获得且无色透明,以它代替α-淀粉酶分解淀粉,获得的溶液接近无色,透明度高,以斐林试剂鉴定产生的显色反应现象明显。
2.试剂浓度的调整。将蔗糖的浓度提高到10%,蔗糖酶的浓度提高到6%,60°C保温5分钟,能明显加快反应速率,可以观察到较为明显的现象。
3.对斐林试剂配制的进行改良。通过实验我们发现由于实验产生的还原糖量较少,以等体积A液和B液混合斐林试剂鉴定,砖红沉淀偏黑色。原因是还原糖的量不足,部分氢氧化铜在加热条件下生产黑色的氧化铜。配制斐林试剂时稍增加A液的量,可减少氧化铜的产生,效果则比较好。
4.对斐林试剂的加热方法改良。60°C水浴加热,出现所需砖红色沉淀的时间较长,颜色较浅。采用沸水浴或直接加热,产生砖红色沉淀的时间明显缩短且颜色较鲜艳。
学生学习过程中自主提出自己的问题与意见,主动探究,找寻答案,不但提高了学生的自主探索能力,还能够锻炼学生之间的团队合作沟通能力,同时也在实验中提高了学生的创新能力。
结语:总的来说,高中生物实验探究对提高学生创新思维能力有不可忽略的作用。注重生物实验教学,创造性地使用教材来组织学生进行实验探究,能激发学生的学习兴趣,从而有效提升学生的创新能力。
参考文献
[1]闫立坤.对高中生物实验创新的几点体会[J],课程内外:新课程.1994-2021:102,104.
[2]高建军.高中生物实验创新和实验创新能力的培养[J],实验教学与仪器.2011(1):9-12.
[3]董青梅.高中生物实验创新和实验创新能力的培养探讨[J],高考.学科教育.2020(9):38,40.
关键词:高中生物 实验探究 创新能力 培养
中图分类号:G4 文献标识码:A
前言:为落实立德树人的任务,培养全面发展的学生,新课标要求高中生物课堂中重视生物学概念和规律传授的同时,还要促进学生的实验探究能力、创新思维能力、团队协作能力等的综合发展。实验教学作为高中生物的基础教学方式之一,对于学生核心素养的提高起着重要的作用。如何体现生物实验教学的育人价值,提高学生的创新能力是生物课堂需要实现的目标之一。
一、高中生物实验课堂提高学生创新能力的价值
良好的创新能力能够使得学生用不同的视角去认识问题,提出与众不同的看法,在面对任务与困难时能另辟新径去解决问题。生物学是一门重视探究发现自然界生命现象与活动基础学科。在实验教学实践中,学生主动参与知识生成,使概念更加直观、具体以及有趣,有利于他们对课本教材中基本概念和规律的理解和掌握,并在动手、动脑的实验探究实践中提高自身的思维创新能力。
二、创设平等民主平台,激发学生创新意识
除了能熟练的使用常见的实验器具,完成实验操作以外,新课标对生物实验探究提出了更高的要求:能设计简单的实验方案,或在给出的多种方案中选取恰当的方案,并达到创新的要求。實验教学中,组织学生以教材中的实验方案按部就班地进行实验,必然会限制了学生的想象力,无法达到新课标对科学探究素养的发展要求。要有效地提升学生的创新思维能力,必须先激发学生创新意识。在课堂上,以学生为主体,根据教学重点和难点,设计思维活动,不断引导学生敢思、敢疑、敢辩、敢讲,充分体现学生的主观能动性,以利于学生创新能力的发展。如:在“酶的特性”一节中教材以过氧化氢酶和脲酶为例说明酶的专一性,把酶和底物的关系比喻成钥匙和锁,并安排了实验“淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用”,旨在探究“酶的专一性”。为扩宽学生的思维,本人创设大家熟悉的情景:吃饭的时候,淀粉在口腔中慢慢变甜,是口腔中的淀粉酶使淀粉水解成麦芽糖。设问:蔗糖在口腔中会被水解吗?引导学生思考“酶的专一性”的含义。学生在描述对专一性的理解过程中,得出两组探究方案:a.淀粉酶只能催化淀粉水解而不能催化蔗糖水解(同一酶催化不同底物);b.淀粉只能被淀粉酶水解,而不能被蔗糖酶水解(同一底物不同酶)等方案。
课堂中学生亲身参与了实验探究方案设计的全过程,并且获得了新的实验创意,能有效地激发起学生的成就感和自豪感[1]。这种让学生从熟悉生活情景中的问题选择角度进行探究的方式,为学生搭建了一个轻松愉快的平台,让他们在讨论交流中加深对“酶的专一性”的理解,激发创新思维,达到创新的目的。
三、创设条件,增加实践,培养学生创新能力
为了使教学效果更好,锻炼学生的创新思维能力,老师可在课前对实验进行摸索,思考实验要点,为学生的创新提供方向。如:按照教材中所提供的材料、方法、操作过程完成实验,多数是可以取得较好的效果的。但部分实验由于实验材料的限制、试剂作用效果不明显或反应速度慢, 持续时间过长等原因,实验开展未能达到预期效果[2]。因此,可以鼓励学生对实验方法进行优化或对实验过程进行简化,以增加实验的成功率和趣味性[3]。根据已有的资料表明:α-淀粉酶溶液的颜色较深,易遮盖斐林试剂检测还原糖产生的砖红色;蔗糖酶转化蔗糖的速率比较慢,难以在短时间内观察到实验结果。为此,课前本人在实验开始前,为学生提前准备好相应的实验资料,组织学生以兴趣小组的形式对实验试剂的选用、浓度以及用法等进行了摸索,旨在改良实验过程,增加实验成功率,养成学生创新习惯。
1.淀粉酶的选用。唾液(唾液淀粉酶)易获得且无色透明,以它代替α-淀粉酶分解淀粉,获得的溶液接近无色,透明度高,以斐林试剂鉴定产生的显色反应现象明显。
2.试剂浓度的调整。将蔗糖的浓度提高到10%,蔗糖酶的浓度提高到6%,60°C保温5分钟,能明显加快反应速率,可以观察到较为明显的现象。
3.对斐林试剂配制的进行改良。通过实验我们发现由于实验产生的还原糖量较少,以等体积A液和B液混合斐林试剂鉴定,砖红沉淀偏黑色。原因是还原糖的量不足,部分氢氧化铜在加热条件下生产黑色的氧化铜。配制斐林试剂时稍增加A液的量,可减少氧化铜的产生,效果则比较好。
4.对斐林试剂的加热方法改良。60°C水浴加热,出现所需砖红色沉淀的时间较长,颜色较浅。采用沸水浴或直接加热,产生砖红色沉淀的时间明显缩短且颜色较鲜艳。
学生学习过程中自主提出自己的问题与意见,主动探究,找寻答案,不但提高了学生的自主探索能力,还能够锻炼学生之间的团队合作沟通能力,同时也在实验中提高了学生的创新能力。
结语:总的来说,高中生物实验探究对提高学生创新思维能力有不可忽略的作用。注重生物实验教学,创造性地使用教材来组织学生进行实验探究,能激发学生的学习兴趣,从而有效提升学生的创新能力。
参考文献
[1]闫立坤.对高中生物实验创新的几点体会[J],课程内外:新课程.1994-2021:102,104.
[2]高建军.高中生物实验创新和实验创新能力的培养[J],实验教学与仪器.2011(1):9-12.
[3]董青梅.高中生物实验创新和实验创新能力的培养探讨[J],高考.学科教育.2020(9):38,40.