高中生物实验课教学方法探析

高中生物实验课教学方法探析

一、更新教育理念,重视生物实验课堂

生物实验是学习生物知识的一种重要手段和方法,但长期以来很多学校的实验教学停留在教师讲实验,学生听实验的层面上。很多教师认为,在学生实验中,只要学生能按步骤完成实验,只要能做出课本上的实验结果,就是成功的实验。在实验教学过程中按教材内容纸上谈兵,从实验原理、实验步骤到实验现象,没有直观的感受,一切都是背诵加想像。由于在大量的习题中含有实验内容,练习指导实验教学的现象随之产生。学生没有做过实验,解题如同盲人摸象。虽然他们经常利用多媒体演示一些实验,但没有亲自动手就永远只是一个看客,到头来还是只能纸上谈兵,动手能力得不到锻炼,更谈不上合作探究能力的培养了。其实,在生物学科发展中,每个规律的发现,每个假说的提出,都需要很多的实验做基础。学生在实验过程中可能会发现一些理论课上遇见不到的问题,只有通过分析、合作、探究来寻求解决的方法。因此,我们要改变传统的实验观念,发挥学生在实验课中的主体地位,让每一位学生都参与进来,让学生真正成为实验课堂的主人,而不是把学生培养成一个模仿者、旁观者。例如,在模拟考试中有一题:在绿叶中色素的提取和分离实验中,某学生得到的色素带颜色较浅,导致这一现象可能的原因是:A.取材的叶片本身颜色淡,色素总含量偏少;B.未加入二氧化硅,研磨不充分;C.划滤液细线的次数较少,使滤纸带上的色素含量较少;D.层析时色素带没入层析液中。试卷最初提供的参考答案是:ABCD,在批改前修正为ABC。但有一部分老师认为D选项也是可能原因,理由是前一阶段的某一份试题中有相同的内容,如果D选项不选,将造成前后矛盾,引起混乱。这是典型的练习指导实验教学现象。如果试题是严谨和科学的,对学生正确理解实验的科学思想和方法、推理实验现象就会有一定的帮助;如果试题偏离了科学的轨道,那我们将把学生引向何方?学生没有直观感受,教师应该有实验教学经验,或者亲自动手做一做这个实验,以实验现象为证据,对试题作出正确的判断。值得庆幸的是,有位教师很快就做了色素带没入到层析液中的操作,实验结果是滤纸条上没有色素带,谈不上色素带的深与浅。这一题给教师带来了很多启发,实验课决不能以讲代做。

二、合理分组,为学生提供实验和合作的平台

高中生物必修二模块中,在学习“生物的遗传和变异”内容前,让学生调查自己父母的一些形状特征,如眼睑、耳垂、卷舌、拇指弯曲、酒窝、食指长短等性状,这样就能大大增加学生的探究兴趣。上课伊始,分小组进行充分的交流,学生兴趣盎然,但有很多疑点无法解释,学生的学习积极性空前高涨。又如,在探究影响光合作用的因素时,将全班学生分组,分别探究光照、温度、CO2浓度等因素对光合作用的影响,写出实验的大致思路:自变量如何设置、因变量如何体现、无关变量如何控制等等,学生分组合作,群策群力,提高了学生的集体意识,培养了他们的合作精神。

三、实验创新,激发学生的学习兴趣和学习热情

兴趣是最好的老师,只有对学习产生了浓厚的兴趣,学生才能在学习上积极主动,才能产生强烈的求知欲望。在生物实验中存在很多的创新点,如果能充分抓住这一点,学生的兴趣也就能很快被吸引。例如,在“叶绿体色素的提取和分离”实验中,有的学生将滤纸条变为圆形滤纸,在正中央滴加滤液,结果形成了4个不同颜色的圆,笔者展示给其他小组看后,很快引起竞相模仿,全班学生的兴趣一下子就被点燃了。还有的学生用粉笔代替滤纸条也取得了良好的效果,学生能有这样的创新精神实在出乎教师的意料之外。又如,“渗透作用”实验是教材中的重点实验之一,寻找合适的“半透膜”材料是学生感兴趣的地方(课本上提供的材料是玻璃纸),学生也非常乐于创新。他们充分发挥创造性,想到了鸡蛋膜、玻璃纸或鱼嫖等。他们利用课余时间,把这些材料都找出来,逐个试验,结果发现鸡蛋膜和鱼鳔是较为理想的实验材料。再如,在“探究酵母菌的呼吸作用方式”实验中,酵母菌呼吸作用产生气体这一现象,可以在锥形瓶里放入酵母菌培养液,上面套上一个气球,通过观察气球的膨胀,直接感受呼吸作用产生气体这一现象。为了增加实验的趣味性,可以用橡胶手套等,使气体膨胀之后产生一定的形状。将收集到的气体导入澄清石灰水,可以使其变浑浊,进一步探究该气体是CO2。在“细胞大小与物质运输的关系”实验中,教材建议的实验材料是含酚酞的琼脂块与质量分数为0.1%的氢氧化钠溶液,换用凉粉代替含酚酞的琼脂块,用红墨水代替氢氧化钠溶液,其实验效果也不错,这样做,不仅降低了实验成本,减少了制备琼脂块的麻烦事,而且可以避免氢氧化钠溶液腐蚀衣服和皮肤的安全问题。总之,在实验过程中,创新实验,可以收到意想不到的效果,使学生对生物学实验产生极大的兴趣,激发学生的学习热情。

四、正确对待学生实验中的错误

在教学中教师要培养学生分析问题的习惯及思维方法,分享体验其分析总结得出结论的快乐。美国心理学家爱德华•第博农曾经说:“在任何阶段、任何时间万无一失,也许是新思想的最大障碍。”因此,从培养学生创新精神的角度看,教师不要怕学生在实验中出错,要鼓励学生进行新的尝试和探究,要善于从学生的错误中了解学生的思维轨迹,为进一步指导学生探究创造条件,这样,就能使学生放开手脚。例如,在人教版生物必修1《分子与细胞》模块中“检测生物组织中的糖类,脂肪和蛋白质”,双缩脲试剂的使用方法是先加0.1g/mL的NaOH溶液,再加0.01g/mL的CuSO4溶液。在实验过程中,有的学生没有按照规范的操作流程进行操作,即先加CuSO4溶液再加NaOH溶液。对于学生的这种错误,教师可以先不做简单的否定,让学生自己去尝试失败,再找出失败的原因,让学生在失败中仔细体会课本中操作顺序的真谛,加强学生对该知识点的理解和记忆。另外,在该实验中,可以提供苹果、花生、大豆、甘蔗汁、面粉、西红柿、小白菜、甘蓝叶、葡萄糖溶液、食用油等材料供学生选择。同时,在实验中可以提出以下几个问题供学生探讨:在实验中为什么选择苹果、花生、大豆作为实验材料?这些材料有什么优点?能否用其他材料替代?选择替代材料的标准是什么?在实验分析后,又可以引导学生思考这样的问题:我们所检测生物组织中是否只含有一种物质?如苹果中是否只含有还原糖,有没有蛋白质?能否用苹果检测蛋白质?用花生来检测还原糖?大豆来检测脂肪呢?让学生自己尝试探究,从中得出结论。

作者:袁秀英 陈俊伟 单位:河南省实验中学