胡振偉
【摘 要】實驗?zāi)芰嶋H上是一種綜合能力,它包括觀察能力、操作能力、思維能力等,對高中學(xué)生來說,生物實驗教學(xué)主要包括常見的儀器、器具、藥品的使用能力,還有對實驗程序的理解能力,對實驗結(jié)果的分析能力,對實驗中出現(xiàn)的異常情況的處理能力等。因此,在培養(yǎng)學(xué)生的實驗?zāi)芰r應(yīng)注意如下幾點(diǎn)。
【關(guān)鍵詞】高中生物;實驗教學(xué);能力培養(yǎng)
一、儀器基本技能的訓(xùn)練
儀器基本技能的掌握,不僅是攀根基本技能,不僅是學(xué)好基本知識的手段,而且是培養(yǎng)能力的基礎(chǔ)。
首先,使學(xué)生學(xué)會使用各種實驗儀器、用具。中學(xué)生物學(xué)實驗常用的工具主要有:顯微鏡、放大鏡、解剖器械(解剖剪、解剖刀、銀于、探針、解剖盎)、解剖鏡。其中顯微鏡是生物實驗最常用的工具,正確地使用、愛護(hù)、維修顯微鏡是一項基本要求。因此教師要使學(xué)生了解顯微鏡的結(jié)構(gòu)、各部分的功能,熟練拿捏各部分的名稱;熟練攀握使用顯微鏡的方法,達(dá)到運(yùn)用自如,操作規(guī)范,養(yǎng)成習(xí)慣。章取、安放、對光、使用、收回等都應(yīng)按規(guī)范化的要求去做:使用顯微鏡的過程中,時常會出現(xiàn)故障,要學(xué)會排除常見效隨的方法。
其次,使學(xué)生學(xué)會制作臨時裝片、采集制作標(biāo)本、簡單的解剖及生理實驗技能。在培養(yǎng)學(xué)生的上述技能時,教師要注意示范操作,嚴(yán)格要求學(xué)生一絲不茍地按操作步驟進(jìn)行。這樣,學(xué)生學(xué)到的不只是一個個具體的實驗方法,而是通過多次具體實驗技能的訓(xùn)練,逐步積累形成的一種進(jìn)行科學(xué)實驗的能力。
二、培養(yǎng)學(xué)生善于分析實驗程序
一個較為復(fù)雜的實驗過程是設(shè)計人員長期辛勤勞動的結(jié)晶,它往往是經(jīng)過幾十次甚至上百次的反復(fù)摸索。所以,學(xué)生實驗中,不能單純地用實驗指導(dǎo)進(jìn)行“按方抓藥”出現(xiàn)結(jié)果就行了。而要指導(dǎo)學(xué)生去分析實驗中每 一步驟的作用,每一個處理意義以及各步驟之間的聯(lián)系,從中學(xué)習(xí)解決問題、研究事物的方法。例如,在觀察 植物細(xì)胞有絲分裂實驗過程中,大致為:培養(yǎng)→10%HCI解離→漂洗→染色→壓片。要讓學(xué)生了解根尖放在10%HCI溶液中是為了溶解細(xì)胞間的果膠質(zhì),使根尖細(xì)胞間變得松散,便于壓片,否則根尖細(xì)胞很難壓散,不利在鏡下觀察。另外,通過10%HCI的處理,使細(xì)胞迅速死亡,讓細(xì)胞分別保留各自的分裂狀態(tài)。漂洗是為了沖洗解離液(10%HCI),否則影響染色效果。又如用龍膽紫或醋酸洋紅溶液染色的目的是,這兩種染料易使細(xì) 胞核內(nèi)的染色體著色,從而增大細(xì)胞核與周圍部分的反差,便于觀察染色體分布和變化,壓片的目的是使細(xì)胞分散開,變成單層,否則光線無法透過會影響觀察。加清水是起潤滑劑和利于細(xì)胞分散的作用,壓片時,在蓋玻片上再加一片載玻片的目的是防止手指與蓋玻片直接觸壓,會將極薄的蓋玻片壓碎(在鏡下觀察前應(yīng)將載玻片取下,并注意不要讓蓋玻片移位)。在葉綠體中色素的提取和分離實驗中,制備濾紙條時,應(yīng)讓學(xué)生了解將濾紙剪成長10厘米是因為胡蘿卜素在紙條上擴(kuò)散的距離約為9厘米左右;寬1厘米是利于劃出齊而均勻的濾液細(xì)線,去兩角為了使層析液在紙條上擴(kuò)散速度均衡,后兩者都是為了擴(kuò)散出四條平行的色帶。在距去兩角的一端1厘米處用鉛筆畫一橫線,目的是為劃濾液細(xì)線提供參照線并且防止層析時在盛有3毫升層析液的燒杯(100毫升)中,濾液細(xì)線被層析液沒及。劃濾細(xì)線時還應(yīng)讓學(xué)生知道干燥后重復(fù)劃2—3次,是為了增加色素的分子數(shù),以便在紙條上走出四條明顯的色素帶來。如果在不干燥的情況下連續(xù)劃線,色素會隨濾液中的液體(如丙酮)在紙條上的擴(kuò)散而擴(kuò)散,劃出的濾液細(xì)線較寬,其結(jié)果是相鄰的兩條色帶會發(fā)生部分重疊。因此,在實驗中,應(yīng)根據(jù)學(xué)生程度和涉及原理的難易不同,由教師講清或提出問題讓學(xué)生思考,使學(xué)生既知道實驗應(yīng)怎么做,也知道為什么這樣做。
三、使學(xué)生善于分析實驗程序和實驗現(xiàn)象
學(xué)生實驗,不單是通過實驗結(jié)果來證實課堂知識,也不單單是為了學(xué)會某種儀器、器具的使用方法,還有一個重要的目的,就是要了解和掌握研究生物學(xué)的方法、培養(yǎng)研究生物學(xué)的能力。一個較為復(fù)雜的實驗程序是設(shè)計人員長期辛勤勞動的結(jié)晶,它往往要經(jīng)過幾十次以至上百次的反復(fù)探索。所以,學(xué)生實驗中,不能單純用實驗指導(dǎo)進(jìn)行“按方抓藥”,出現(xiàn)結(jié)果就完事大吉。而要指導(dǎo)學(xué)生去分析實驗中每一步驟的作用,每一個處理的意義,以及各步驟之間的聯(lián)系,從中學(xué)習(xí)解決問題、研究事物的方法。因此,在實驗中,應(yīng)根據(jù)學(xué)生程度和涉及原理的難易不同,由教師講清,或提出向題讓學(xué)生去思考,使學(xué)生既知道實驗方法怎么做,也知道為什么這樣做。
對實驗過程中出現(xiàn)的現(xiàn)象和結(jié)果,是否路子進(jìn)行正確、深入的分析,從而得出正確的結(jié)論,是生物學(xué)實驗?zāi)芰Φ闹匾卣?。教師在實驗過程中,指導(dǎo)和要求學(xué)生對實驗現(xiàn)象、結(jié)果進(jìn)行深入分析,是培養(yǎng)實驗操作能力的重要手段。在學(xué)生實驗中,經(jīng)常存在著重視對實驗最后結(jié)果的記錄,而輕視對實驗過程中間現(xiàn)象的記錄;重視結(jié)果而不重視分析結(jié)果;重視對成功實驗的肯定,而不重視對實驗中的失敗查找原因等現(xiàn)象。這些都不利于學(xué)生實驗?zāi)芰Φ奶岣摺?/p>
四、培并學(xué)生改進(jìn)實驗、設(shè)計實驗的能力
教師要鼓勵學(xué)生對某些實驗提出自己的改進(jìn)設(shè)想,或?qū)で笸晟频膶嶒灄l件。如光合作用實驗,常用材料是天堂莖,若改用其他材料,實驗效果會怎么樣呢?這就需要進(jìn)行實驗對比,如用幼嫩的灰菜葉、二月蘭葉、蔭公英葉、油菜葉、楊樹葉都可以進(jìn)行,這樣取材就更為廣泛了。在方法上也可作改進(jìn),如讓整棵植株或整片葉子見光或不見光??傊?,每一種常規(guī)實驗,都可能存在或大或小需要改進(jìn)的地方,教師要鼓勵學(xué)生多動腦筋。
在改進(jìn)實驗的基礎(chǔ)上,還可以引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立設(shè)計實驗。培養(yǎng)設(shè)計實驗?zāi)芰Γ幸粋€從易到難、從簡單到復(fù)雜的過程,重要的是,要有意識、有目的地引導(dǎo),創(chuàng)造條件。如在初中階段,學(xué)完光合作用、呼吸作用之后,引導(dǎo)學(xué)生去思考,設(shè)計在不同光照條件下,不同二氧化碳濃度條件下,對光合作用的影響。除了課本上的方法外,試試自己還能想出別的方法嗎?對呼吸作用放熱的測量,放出二氧化碳的測驗辦法,都可以根據(jù)原理想出不少溯驗方法來。
總之,學(xué)生們掌握了一些基本理論和實驗技能、技巧后,就可以自由想象,把想要解決的問題,設(shè)計成實驗,進(jìn)行大膽嘗試,這樣才能有所發(fā)明,有所創(chuàng)造。