趙善龍
摘要: 目前高中生物實(shí)驗(yàn)課教學(xué)效果不盡如人意。本文作者認(rèn)為,教師應(yīng)對(duì)學(xué)生進(jìn)行正確的引導(dǎo),在教學(xué)過程中,實(shí)現(xiàn)目標(biāo)要使學(xué)生做到“三熟悉”,解讀目標(biāo)要做好實(shí)驗(yàn)“三分析”,達(dá)到目標(biāo)要掌握“三方法”。
關(guān)鍵詞: 高中生物實(shí)驗(yàn)課 “三熟悉” “三分析”“三方法”
對(duì)大部分的學(xué)生來說,高中生物實(shí)驗(yàn)課是既新鮮又陌生的,而我們的實(shí)驗(yàn)又需要學(xué)生有一定的動(dòng)手能力,以及對(duì)實(shí)驗(yàn)原理和現(xiàn)象進(jìn)一步理解的能力,這些都在一定程度上導(dǎo)致了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課的感覺猶如“雞肋”,棄之可惜食之無味,更有甚者對(duì)實(shí)驗(yàn)及相關(guān)試題還會(huì)產(chǎn)生一定的恐懼感。這就需要教師對(duì)學(xué)生進(jìn)行正確的引導(dǎo)以更好地解決該類問題,并探索出一條行之有效的創(chuàng)新之路。
一、實(shí)現(xiàn)目標(biāo)要使學(xué)生做到“三熟悉”
1.熟悉實(shí)驗(yàn)原理和目的要求
夸美紐斯曾說過:“不了解其用途的知識(shí),對(duì)學(xué)生來說無異于來自其他世界的怪物,學(xué)生會(huì)毫不關(guān)心它的存在,更不會(huì)產(chǎn)生掌握它的需求?!币虼?,在每一節(jié)實(shí)驗(yàn)課之前,都應(yīng)使學(xué)生了解他們將要學(xué)的是什么,原理是什么,如何運(yùn)用,用在何處等。在講解“觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原”的實(shí)驗(yàn)時(shí),應(yīng)明確其原理,滲透作用發(fā)生的條件,這樣他們就非常清楚接下來要做什么、怎樣做了,自然也就達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧?。如在講解“生物組織中還原糖、脂肪、蛋白質(zhì)的鑒定”實(shí)驗(yàn)時(shí),我們先讓學(xué)生理解本節(jié)實(shí)驗(yàn)課自始至終都是圍繞三個(gè)反應(yīng)式進(jìn)行的:①還原糖+斐林試劑磚紅色沉淀;②脂肪+蘇丹Ⅲ橘黃色(或脂肪+蘇丹Ⅳ紅色);③蛋白質(zhì)+雙縮脲試劑紫色。學(xué)生理解了實(shí)驗(yàn)原理后,便很快地將桌上的材料與試劑作了分組,順利完成實(shí)驗(yàn)。
2.熟悉實(shí)驗(yàn)材料和試劑
做實(shí)驗(yàn)時(shí)一些學(xué)生往往按步驟做,用到什么找什么,常常會(huì)手忙腳亂,做一步忘一步,一旦考查選材原因、試劑作用、什么時(shí)候用到什么試劑,就會(huì)張冠李戴。所以在學(xué)生理解了實(shí)驗(yàn)原理掌握實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮?,要讓他們先說出要想完成此實(shí)驗(yàn)所需的材料是什么,可能用到的試劑有哪些,再根據(jù)原理講解選用原因。以“生物組織中還原糖、脂肪、蛋白質(zhì)的鑒定”為例,學(xué)生可能會(huì)認(rèn)為甘蔗也可以作為實(shí)驗(yàn)材料,這說明學(xué)生對(duì)還原糖的概念理解不清楚,此時(shí)教師應(yīng)及時(shí)糾正學(xué)生,并適當(dāng)鞏固還原糖的概念。同時(shí),由于這是學(xué)生親身所遇的問題,往往記憶深刻,在以后的做題中也不易出錯(cuò)。而對(duì)于試劑的使用我往往會(huì)采用引導(dǎo)的方法,讓學(xué)生積極思考。如在講解選修3中“DNA粗提取與鑒定實(shí)驗(yàn)”時(shí),我會(huì)先講清不同濃度的NaCl溶液的作用,然后讓學(xué)生思考:這幾種濃度的NaCl溶液估計(jì)會(huì)在什么時(shí)候使用,此時(shí)學(xué)生的興趣往往會(huì)很濃,積極性也很高,很容易以此為線索將實(shí)驗(yàn)步驟有機(jī)串聯(lián)起來,達(dá)到舉一反三的效果。然后,我趁熱打鐵讓學(xué)生帶著求證的想法進(jìn)入下面的課堂學(xué)習(xí)。
3.熟悉步驟和操作
步驟及操作是否正確是影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的重要因素,對(duì)于步驟我一般采取“看—思—看—述”的方法,形成“分組—處理—培養(yǎng)—記錄”的框架,并加以靈活運(yùn)用。如取材可以放在分組中,處理往往是加試劑并尋找單一變量,記錄要抓好實(shí)驗(yàn)指標(biāo),需要制片的還要把制片這一步驟加入。此外還要抓好步驟間的銜接,這有利于實(shí)驗(yàn)考核和相關(guān)實(shí)驗(yàn)分析。如解離到什么程度才可漂洗,漂洗多久才能染色等。
二、解讀目標(biāo)要做好實(shí)驗(yàn)“三分析”
1.取材分析
正確取材是實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵,許多實(shí)驗(yàn)失敗是因?yàn)槿〔牟划?dāng),因而在實(shí)驗(yàn)分析時(shí),首先要考慮取材是否正確。例如,在“生物組織中還原糖的鑒定”實(shí)驗(yàn)中,選用甘蔗、桔子、橙子都得不到實(shí)驗(yàn)的正確結(jié)果,是沒把握好還原糖的界定和顏色干擾的原因。在“觀察植物細(xì)胞的有絲分裂”實(shí)驗(yàn)中,準(zhǔn)確切取洋蔥根尖生長(zhǎng)點(diǎn)部位,是實(shí)驗(yàn)成功的前提。一些學(xué)生制成的裝片中往往看不到或看到很少的分裂期細(xì)胞,就是切取部位不正確導(dǎo)致的,即沒有選準(zhǔn)根尖的生長(zhǎng)點(diǎn)部位。選修3中的“DNA粗提取與鑒定”實(shí)驗(yàn),要選用鳥類的紅細(xì)胞,而不能用哺乳動(dòng)物的紅細(xì)胞,關(guān)鍵在于有無細(xì)胞核。
2.藥品和試劑分析
藥品與試劑的量、濃度、純度等都是影響實(shí)驗(yàn)正確結(jié)果的重要因素,要逐一檢查,不能忽視。
(1)關(guān)于量的問題。有些實(shí)驗(yàn)對(duì)藥品與試劑的量有一定的要求,如“葉綠體色素的提取和分離”中,丙酮、層析液的量就要按規(guī)定使用:提取5g葉片中的色素,用2ml丙酮是適中的,若丙酮過多,會(huì)使提取色素濃度降低,減少濾紙條上色素相對(duì)含量,使層析效果不明顯,這是色素帶顏色過淺的原因之一。
(2)關(guān)于濃度問題。實(shí)驗(yàn)中規(guī)定的濃度,都是人們經(jīng)過多次試驗(yàn)后,認(rèn)為最適合的。實(shí)驗(yàn)員在實(shí)驗(yàn)前配制藥品與試劑時(shí),濃度要配準(zhǔn),否則將會(huì)影響學(xué)生實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)“綠葉中色素的提取和分離”用的是無水乙醇,實(shí)驗(yàn)“觀察根尖分生組織細(xì)胞的有絲分裂”、“低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化”、“DNA粗提取和鑒定”使用的是95%的乙醇,實(shí)驗(yàn)“土壤中小動(dòng)物類群豐富度的研究”、“胡蘿卜的組織培養(yǎng)”使用的是70%的乙醇,實(shí)驗(yàn)“脂肪的鑒定”使用的是50%的乙醇,這些是根據(jù)作用機(jī)理確定的,不能隨意變動(dòng)?!坝^察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原”實(shí)驗(yàn)中蔗糖的濃度、“DNA粗提取與鑒定”實(shí)驗(yàn)中氯化鈉的濃度,以及“探究生長(zhǎng)素類似物促進(jìn)扦插紙條生根的最適濃度”實(shí)驗(yàn)中生長(zhǎng)素類似物的濃度都是有講究的。
(3)關(guān)于純度問題。無水乙醇是良好的有機(jī)溶劑,根據(jù)相似相溶原理,要提取有機(jī)物一般可以考慮它。比如“綠葉中色素的提取和分離”可以使用無水乙醇,若無,可用95%酒精加適量無水碳酸鈉代替,但不能用95%酒精代替。
3.步驟及操作分析
對(duì)于步驟和操作關(guān)鍵是要引導(dǎo)學(xué)生作好分析的,這也是高考能力要求的關(guān)鍵。①漏某個(gè)實(shí)驗(yàn)步驟。如“觀察植物細(xì)胞的有絲分裂”中,根尖用15%鹽酸和95%酒精配制解離液解離后,若不經(jīng)漂洗直接染色,則染色效果極差,因?yàn)楦馍细街柠}酸將和堿性染料起中和反應(yīng),從而影響著色;制片時(shí),用鑷子尖把根尖弄碎并要壓片這些操作易漏掉,這樣組織細(xì)胞不易分散開來,導(dǎo)致細(xì)胞重疊不易觀察染色體數(shù)目和形態(tài)。②操作方法錯(cuò)誤。在具體操作某個(gè)步驟時(shí),沒有按規(guī)定的操作方法做,肯定會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。如臨時(shí)裝片制作時(shí),有的學(xué)生將蓋玻片直接放在清水滴上,這樣制成的裝片氣泡較多;壓片方法錯(cuò)誤,嚴(yán)重影響觀察效果。在“觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原”實(shí)驗(yàn)中,應(yīng)用鑷子撕取紫色洋蔥外表皮,不少學(xué)生是用刀片削或挖,以致取出的表皮較厚,這樣在顯微鏡下也就看不到單層細(xì)胞,還有若取的是外表皮,由于不具紫色,很難觀察到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。③操作不嚴(yán)格。如解離、染色時(shí)間不夠,漂洗的時(shí)間或次數(shù)不足。制作洋蔥表皮臨時(shí)裝片時(shí),未將清水滴中卷起的表皮平展開來;做質(zhì)壁分離復(fù)原實(shí)驗(yàn)時(shí),滴入清水的次數(shù)少;濾液細(xì)線劃得不細(xì)不齊都會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有一定的影響。
三、達(dá)成目標(biāo)要掌握“三方法”
1.演示法
一堂實(shí)驗(yàn)課若由教師完整演示,有時(shí)會(huì)導(dǎo)致學(xué)生來不及做,失去實(shí)驗(yàn)探索的意義,難以讓學(xué)生深化相關(guān)知識(shí),所以教師要好好設(shè)計(jì)以便及時(shí)演示,最好和學(xué)生同步,以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題和解決問題,激發(fā)學(xué)生共同探索驗(yàn)證的激情。在做“葉綠體色素的提取和分離”實(shí)驗(yàn)時(shí),當(dāng)我把實(shí)驗(yàn)結(jié)果適時(shí)展示給大家時(shí),下面一片嘩然,有的說我怎么只有兩條或三條,有的說怎么有兩條重合了,有的說怎么色素帶彎得厲害或顏色過淺等,而且相互之間還攀比。于是有學(xué)生就問問題,有學(xué)生主動(dòng)要重做,這與以往草草了事大相徑庭。
2.問題法
沒有問題的課不算好課,我覺得這句話不僅是對(duì)教師,更重要的是對(duì)學(xué)生而言的,教師講得再精彩而學(xué)生沒有思維,那只是曇花一現(xiàn),所以學(xué)生若能自己提出問題,則更能激發(fā)思維,提高探索熱情。以上提到的問題,只要當(dāng)眾解釋是因?yàn)闀r(shí)間或?yàn)V紙條畫法或色素的濃度等造成的,他們就會(huì)豁然開朗,有的學(xué)生再次實(shí)驗(yàn),印象就會(huì)更加深刻。這樣獲得的成功會(huì)有助于學(xué)生分析能力的發(fā)展,有助于動(dòng)手能力的提高。
3.歸納法
通過以上的展示和點(diǎn)撥,學(xué)生的熱情得到提高,思維得以分散,若能和學(xué)生一起歸納總結(jié)會(huì)使課堂更加完善,使知識(shí)體系系統(tǒng)化,學(xué)生綜合能力得以提高。比如色素淺原因,歸納如下:①選取老葉、發(fā)黃的葉子;②丙酮過多,會(huì)使色素濃度降低,減少濾紙條上色素的量;③濾液細(xì)線沒有重復(fù)劃;④提取色素時(shí)沒有加紙蓋導(dǎo)致色素分解。再如質(zhì)壁分離后進(jìn)行復(fù)原時(shí)發(fā)現(xiàn)復(fù)原效果較差,其原因:①蔗糖溶液在配制時(shí),濃度過高(高于50%),質(zhì)壁分離強(qiáng)烈,細(xì)胞失水過多而死亡;②質(zhì)壁分離時(shí)間太長(zhǎng),未及時(shí)復(fù)原,細(xì)胞脫水死亡;③滴入清水次數(shù)少或只滴一次,沒有用濾紙重復(fù)吸引2—3次。
當(dāng)然還可以熟悉實(shí)驗(yàn)在教材、考綱中的地位,以便學(xué)生應(yīng)考;分析結(jié)論,得出共性,以便學(xué)生觸類旁通;選擇列表法、圖像法、對(duì)比法等來活化課堂,激活學(xué)生思維。