刊名: 教育研究
Educational
Research
主办: 中国教育科学研究院
周期: 月刊
出版地:北京市
语种: 中文;
开本: 16开
ISSN: 1002-5731
CN: 11-1281/G4
邮发代号:
2-277
投稿邮箱:jyyj79@126.com
历史沿革:
现用刊名:教育研究
创刊时间:1979
该刊被以下数据库收录:
中国人文社会科学引文数据库(CHSSCD—2004)
核心期刊:
中文核心期刊(2008)
中文核心期刊(2004)
中文核心期刊(2000)
中文核心期刊(1996)
中文核心期刊(1992)
浅谈高中生物实验教学中的能力培养
【作者】 王定环
【机构】 云南省会泽县茚旺高级中学
【摘要】【关键词】
【正文】 生物学是一门实验性科学。实验性决定了学生必须对常见的仪器、器具、药品的性质、特点、作用深刻了解,生成选择使用能力,对实验程序理解能力,对实验现象的分析、判断、处理能力,对异常情况正确处置与评价能力,对未知生物现象探究的探究能力,其中探究实验能力是诸多能力中最高能力要求。
一、在使用中分析,在分析中使用,提高对实验仪器、实验药品特性的了解,加强学生动手操作能力的培养
在实验教学中,我们会发现一种现象(如显微镜使用):在教师详细讲解显微镜构造、作用原理、使用流程以及注意事项后,学生仍然会出现显微镜使用不当现象,如:视野太暗,找不到所要观察的目标等。为此,笔者在介绍了显微镜的构造、使用方法后,让学生大胆操作,学生在操作过程中会发现一些现象:①视野不亮,②找不到目标。那么造成视野黑暗的原因是什么?这时,教师引导学生分析:物体具有反光作用,外界光线太暗,光源不强,该物体反射光线会发生怎样变化?师生共同讨论得出结论:①反光镜应对准光源,并使反射光源进入通光孔,②光圈太小,应调整放大光圈,③光源太弱。第二、造成找不到目标,教师给予学生观察并引导,可先让学生反其道而行之,先用高倍镜、再用低倍镜观察物像,结果有许多同学找不到目标,然后,再让学生先用低倍镜观察找到目标物像,再转换成高倍镜进行观察,结果大多数同学找到了目标物像。经调研,学生普遍认为高倍镜放大倍数大,分辨率高,应首选高倍镜观察,其根本原因是学生不了解高倍镜放大倍数大,但观察到的实际面积小,细胞的数量少,往往寻找目标物像的空间小。以上引导学生两种观察顺序差异冲突,使学生明白了为什么先采用低倍镜观察,后转换为高倍镜观察的道理,学生恍然大悟,露出了感知科学后的喜悦。
在学生实验中药品的使用能力方面,如色素提取与分离实验中,SiO2是为了研磨得充分,CaCO3防止叶绿素被破坏,为了让学生了解SiO2及CaCO3的作用,将学生分成三组进行实验,一组是加入适量新鲜菠菜叶及SiO2,第二组加入菠菜叶及CaCO3,第三组加入叶及SiO2、CaCO3,然后教师指导学生再做色素分离实验,结果得到了不同的实验现象,然后教师指导学生看书上的小体字,这样使学生亲身体验到SiO2、CaCO3在色素提取实验中的作用,学生记忆深刻,并且遇到这一方面实际问题,能做深刻的分析,寻找到实验失败的真正原因,学生才能灵活地运用药品。
二、培养学生善于分析实验程序,使其“知所以然”
在学生实验中,不能单纯的让学生“缘木求鱼”,而是“索其因”,要充分地指导学生分析实验中每一步的作用、意义以及步骤之间的连贯性的科学道理,从中学习研究事物、解决问题的方法,如:在观察植物细胞的有丝分裂实验中,大致程序为:培养→10%HCI解离→漂洗→染色→压片;为此教师设置问题,帮助学生分析为什么要这样操作?①为什么要将洋葱根培养到5cm?②为什么剪取根尖2-3mm?③HCI解离目的是什么?④漂洗的目的是什么?⑤染色的目的是什么?围绕以上几个问题共同讨论解决:①根长到5cm时,根尖生长点细胞分裂最旺盛;②2-3mm处正是根尖生长点处,太长应该是伸长区,伸长区细胞不进行细胞分裂。③由于细胞之间存在果胶质以及胞间连丝,不解除细胞间的物质结构联系,压片时难以使细胞相互分散开来,HCI的化学性质决定细胞死亡,因此不能观察到一个细胞连续分裂的整个过程。④漂洗为了使染色体更好的着色。⑤染色体为什么要染色,染色后,染色体以外的结构是否也被染色,若也被染色的话,是否影响观察?学生很易找到答案。这样,学生就“知其所以然”,提高了学生深刻认识实验操作程序的内在因素。
三、培养学生善于分析实验现象,提高学生逆向思维能力
在现实生活中,我们通常会发现许多现象,由现象我们会追根求源,找出问题答案所在。同样,在课堂实验中,我们也会发现一些实验现象或结果,正是这些实验现象,反映我们在取材、操作等方面存在的合理与不合理成分,因此要让学生重视对实验结果造成的原因分析教学。例如:观察植物有丝分裂的实验中,在显微镜视野中,为什么多数细胞处于分裂间期?叶绿体色素提取与分离实验中,为什么有的色素带宽,有的窄?为什么有些色素很淡,其原因是什么?在探索淀粉酶对淀粉和蔗糖作用实验中,为什么两只试管均有砖红色的沉淀?在观察成熟植物细胞的质壁分离实验中,为什么选用适量浓度的尿素溶液会发生质壁分离与复原现象?浓度过大的话,又会发生什么现象?由此启发,我们在做质壁分离实验中选材上应该从哪些方面去考虑?教师通过设问,紧抓关键原因所在,提高学生分析实验现象的能力。
四、培养学生的探究能力,以提高学生发现问题并解决问题的实际能力
探究教学是指在教师引导下,学生主动参与到发现问题,寻找答案的过程中,以培养学生解决问题能力的教学活动。探究教学的主要目的是使学生通过经历探究知识或问题的过程掌握科学的思维方法,以培养解决问题的能力,教学过程中,教师根据教学目标,寻找与教学内容密切相关的,可以激发学生兴趣的材料,创设出情景,向学生提出将要调查研究的领域。学生则发现并提出问题。问题是广泛多样的,教师引导学生集中于一或两个问题进行重点研究。根据已确认的问题,由学生共同讨论,如何解决,然后学生开始进行观察、测量、比较、分类等活动,收集与问题有关的信息资料。在了解资料的基础上,形成一个假说并提出解决问题的方案,由个人或小组共同实施方案(讨论研究,实验验证等),学生记录这一过程将手中的信息资料加工处理。最后对问题形成一个合理的解释,得出结论或规律,或提出新问题,重新设计实验,用不同方法组织资料,解释资料,再一次进入探究过程。
总之,在生物教学过程中,教师应加强学生对实验的理解能力与分析现象能力以及对实验的评价能力的培养,提高学生的综合素质。
一、在使用中分析,在分析中使用,提高对实验仪器、实验药品特性的了解,加强学生动手操作能力的培养
在实验教学中,我们会发现一种现象(如显微镜使用):在教师详细讲解显微镜构造、作用原理、使用流程以及注意事项后,学生仍然会出现显微镜使用不当现象,如:视野太暗,找不到所要观察的目标等。为此,笔者在介绍了显微镜的构造、使用方法后,让学生大胆操作,学生在操作过程中会发现一些现象:①视野不亮,②找不到目标。那么造成视野黑暗的原因是什么?这时,教师引导学生分析:物体具有反光作用,外界光线太暗,光源不强,该物体反射光线会发生怎样变化?师生共同讨论得出结论:①反光镜应对准光源,并使反射光源进入通光孔,②光圈太小,应调整放大光圈,③光源太弱。第二、造成找不到目标,教师给予学生观察并引导,可先让学生反其道而行之,先用高倍镜、再用低倍镜观察物像,结果有许多同学找不到目标,然后,再让学生先用低倍镜观察找到目标物像,再转换成高倍镜进行观察,结果大多数同学找到了目标物像。经调研,学生普遍认为高倍镜放大倍数大,分辨率高,应首选高倍镜观察,其根本原因是学生不了解高倍镜放大倍数大,但观察到的实际面积小,细胞的数量少,往往寻找目标物像的空间小。以上引导学生两种观察顺序差异冲突,使学生明白了为什么先采用低倍镜观察,后转换为高倍镜观察的道理,学生恍然大悟,露出了感知科学后的喜悦。
在学生实验中药品的使用能力方面,如色素提取与分离实验中,SiO2是为了研磨得充分,CaCO3防止叶绿素被破坏,为了让学生了解SiO2及CaCO3的作用,将学生分成三组进行实验,一组是加入适量新鲜菠菜叶及SiO2,第二组加入菠菜叶及CaCO3,第三组加入叶及SiO2、CaCO3,然后教师指导学生再做色素分离实验,结果得到了不同的实验现象,然后教师指导学生看书上的小体字,这样使学生亲身体验到SiO2、CaCO3在色素提取实验中的作用,学生记忆深刻,并且遇到这一方面实际问题,能做深刻的分析,寻找到实验失败的真正原因,学生才能灵活地运用药品。
二、培养学生善于分析实验程序,使其“知所以然”
在学生实验中,不能单纯的让学生“缘木求鱼”,而是“索其因”,要充分地指导学生分析实验中每一步的作用、意义以及步骤之间的连贯性的科学道理,从中学习研究事物、解决问题的方法,如:在观察植物细胞的有丝分裂实验中,大致程序为:培养→10%HCI解离→漂洗→染色→压片;为此教师设置问题,帮助学生分析为什么要这样操作?①为什么要将洋葱根培养到5cm?②为什么剪取根尖2-3mm?③HCI解离目的是什么?④漂洗的目的是什么?⑤染色的目的是什么?围绕以上几个问题共同讨论解决:①根长到5cm时,根尖生长点细胞分裂最旺盛;②2-3mm处正是根尖生长点处,太长应该是伸长区,伸长区细胞不进行细胞分裂。③由于细胞之间存在果胶质以及胞间连丝,不解除细胞间的物质结构联系,压片时难以使细胞相互分散开来,HCI的化学性质决定细胞死亡,因此不能观察到一个细胞连续分裂的整个过程。④漂洗为了使染色体更好的着色。⑤染色体为什么要染色,染色后,染色体以外的结构是否也被染色,若也被染色的话,是否影响观察?学生很易找到答案。这样,学生就“知其所以然”,提高了学生深刻认识实验操作程序的内在因素。
三、培养学生善于分析实验现象,提高学生逆向思维能力
在现实生活中,我们通常会发现许多现象,由现象我们会追根求源,找出问题答案所在。同样,在课堂实验中,我们也会发现一些实验现象或结果,正是这些实验现象,反映我们在取材、操作等方面存在的合理与不合理成分,因此要让学生重视对实验结果造成的原因分析教学。例如:观察植物有丝分裂的实验中,在显微镜视野中,为什么多数细胞处于分裂间期?叶绿体色素提取与分离实验中,为什么有的色素带宽,有的窄?为什么有些色素很淡,其原因是什么?在探索淀粉酶对淀粉和蔗糖作用实验中,为什么两只试管均有砖红色的沉淀?在观察成熟植物细胞的质壁分离实验中,为什么选用适量浓度的尿素溶液会发生质壁分离与复原现象?浓度过大的话,又会发生什么现象?由此启发,我们在做质壁分离实验中选材上应该从哪些方面去考虑?教师通过设问,紧抓关键原因所在,提高学生分析实验现象的能力。
四、培养学生的探究能力,以提高学生发现问题并解决问题的实际能力
探究教学是指在教师引导下,学生主动参与到发现问题,寻找答案的过程中,以培养学生解决问题能力的教学活动。探究教学的主要目的是使学生通过经历探究知识或问题的过程掌握科学的思维方法,以培养解决问题的能力,教学过程中,教师根据教学目标,寻找与教学内容密切相关的,可以激发学生兴趣的材料,创设出情景,向学生提出将要调查研究的领域。学生则发现并提出问题。问题是广泛多样的,教师引导学生集中于一或两个问题进行重点研究。根据已确认的问题,由学生共同讨论,如何解决,然后学生开始进行观察、测量、比较、分类等活动,收集与问题有关的信息资料。在了解资料的基础上,形成一个假说并提出解决问题的方案,由个人或小组共同实施方案(讨论研究,实验验证等),学生记录这一过程将手中的信息资料加工处理。最后对问题形成一个合理的解释,得出结论或规律,或提出新问题,重新设计实验,用不同方法组织资料,解释资料,再一次进入探究过程。
总之,在生物教学过程中,教师应加强学生对实验的理解能力与分析现象能力以及对实验的评价能力的培养,提高学生的综合素质。