探究高中生物实验的教学

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   生物是一门实验性科学,生物学的理论是人们通过无数次实验总结出来的,实验教学在生物教学中地位极其重要。本人通过几年的生物实验课教学实践,针对在生物实验教学中出现的问题进行了初步探索研究,觉得可从以下几个方面来进行实验课的教学。
  
  一、通过问题提高学生对实验教学的认识
  
  实验教学的重要目的之一就是要让学生根据实验现象去探究生物知识的未知。教师在实验中要鼓励学生提出问题,包括实验设计的原理(为什么这样设计?是否还有其他设计思路?)、实验的材料和用具(为什么用这种材料?还有哪些材料可代替?)、实验操作的步骤(如果步骤交换一下会怎样?再改变其他的条件是否可以?)、实验结果(与预测结果是否一致?不一致的原因是什么?)等方面的问题,引导大家共同讨论。要让学生带着问题进实验室,在实验中发现问题,带着新问题离开实验室。
  
  二、通过了解仪器和药品的特性培养学生的使用能力
  
  对仪器的原理、药品的特性不了解,使用起来就会带有盲目性。例如:学生对低倍镜和高倍镜的选择上,经常不能根据观察对象的特点和观察目的进行合理地选择,学生常常由于对低倍镜、高倍镜特点的无知,总是一上来就用高倍镜,认为高倍镜总比低倍镜观察清楚,导致对光、调焦失败。这种盲目性,是由于学生不了解显微镜的基本原理,不了解高倍镜放大倍数大,但所看到的实际面积小,视野较暗的特点。只有了解了这些基本原理,才能正确选用低、高倍镜。另外,如果镜中有污染的异物,就会影响对微细结构的观察,清除异物,也是形成使用能力的一个方面。清除污染物,首先应确定污染物在目镜、物镜还是装片上。因此要让学生了解目镜在镜筒上可用手转动,装片在载物台上可用手向任意一个方向移动,物镜可以从转换器上旋下来。如污染物在装片上,移动装片,污染物则随之移动而反方向移动,如污物在目镜上,则转动目镜污物会动,否则,污染物就在物镜上。
  学生实验中药品的使用能力方面:例如在观察植物细胞的有丝分裂实验中,应让学生了解龙胆紫是与染色质结合的碱性染料,碱性染料不是染液的PH呈碱性。在提取叶绿体色素中,为什么要加二氧化硅,教师应点明加了二氧化硅可以研磨得更充分;另外需要让学生了解叶绿体色素是有机物,可以溶于有机溶剂,如丙酮、酒精、层析液,从而使学生明确为什么要用丙酮作提取剂,为什么一定不要让层析液没及滤纸上的滤液细线;了解在叶绿素中的Mg易被细胞液内的某些有机酸的破坏而转变成去Mg的叶绿素,影响对色素的提取,明确为什么在研磨前要加入少量碳酸钙的目的。
  因此,教师要善于把实验仪器及药品性质、使用原理讲清,才能提高学生使用它们的能力。
  
  三、通过培养学生的生物科学探究能力来进行实验
  
  教育家布鲁纳指出,教学不应该“奉送真理”,而应该“教人发现真理”。实验的目的就是培养学生的动手和探究能力。为此,教师在实验前应先进行理论的教学,学生有了理论的基础和依据后,在实验过程中就有了方向。同时在实验过程中,要有意识地培养他们的逆向思维能力,鼓励他们大胆设想,让验证性实验上升为探索性实验,鼓励学生不断发现问题和解决问题。把注意力从注重实验结果转移到实验方案的设计思路及方案的优缺点等方面上来,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,有目的去思考,从而培养他们的观察、思维能力。
  
  四、重视对实验过程和实验结果的分析
  
  在学生实验中,不能单纯地用实验指导进行“按方抓药”出现实验结果就行了,而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。
  例如:在观察植物细胞有丝分裂实验过程中,大致为:解离→漂洗→染色→压片。要让学生了解根尖放进10%的盐酸溶液中是为了使根尖细胞变得松软,使组织细胞分散开,否则不利在显微镜下观察。另外,通过解离液的处理,使细胞迅速死亡,让细胞分别停留在各自的分裂期。漂洗是为了冲洗解离液,否则会影响染色效果。染色的目的是,使细胞核内的染色体着色,从而增大细胞核与周围部分的反差,便于观察染色体形态和变化。
  实验中,重视实验结果的记录,而轻视实验过程,不利于学生实验能力的提高。例如:在观察植物有丝分裂的实验中,在显微镜的某个视野中,要让学生了解为什么看到的细胞多数为间期的细胞。这就要学生了解整个有丝分裂过程中几个时期的特点,从而了解到间期所处的时间较长,因此视野中间期的细胞最多。
  在实验中,因某种原因,个别学生的实验结果不明显或失败,老师应指导学生查找原因。如在做演示利用半透膜做发生渗透作用实验时,如果根本没有实验现象,也没有按操作规程示范,讲完后学生还不知道是什么结果,学生若照此模仿,那么渗透作用这一节课,学生就无法理解。
  如今高考模式的改变,在高考大纲中对实验能力的考查要求层次分明,实验题的分数也占了很高的比例,所以就对生物实验教学质量有了更高的要求。因此对于我们教师来说更应重视实验教学,才能达到预期的目的和效果。■
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