劉卓一
摘 要:高中生物科學(xué)實(shí)驗(yàn)課程以面向全體學(xué)生,與現(xiàn)實(shí)生活聯(lián)系,倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí),以及提高生物素養(yǎng)為教學(xué)理念,高中生在進(jìn)行生物科學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)注意“三會”即課前準(zhǔn)備、課上操作、課后總結(jié),可促進(jìn)高中生的全方位發(fā)展,提高高中生的生物科學(xué)素養(yǎng)。本文以高中生物科學(xué)實(shí)驗(yàn)中葉綠素的提取和分離來論述如何在實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行“三會”。
關(guān)鍵詞:高中生;生物實(shí)驗(yàn);注意事項(xiàng)
高中生的領(lǐng)悟能力、推理能力、動手能力等較強(qiáng),在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)課教學(xué)時(shí),更加要注重培養(yǎng)高中生的理論聯(lián)系現(xiàn)實(shí)、不斷探究新的學(xué)習(xí)方法,以提高他們的創(chuàng)造能力。
一、高中生物科學(xué)實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)
生物科學(xué)實(shí)驗(yàn)是以實(shí)驗(yàn)的方式教授生物知識,以實(shí)驗(yàn)的手段幫助學(xué)生理解生物知識,生物科學(xué)實(shí)驗(yàn)的主要目標(biāo)為發(fā)展培養(yǎng)學(xué)生的動作技能,學(xué)生在教師的指導(dǎo)下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。生物科學(xué)實(shí)驗(yàn)分為“技能性”、“驗(yàn)證性”和“探究創(chuàng)新性”三種類型。通過以學(xué)生為主體,學(xué)生自主進(jìn)行探究,教師輔助指導(dǎo),適當(dāng)示范的教學(xué)方法,能進(jìn)一步提高學(xué)生的動作技能,以促進(jìn)學(xué)生的思維發(fā)展和知識發(fā)展。
二、高中生進(jìn)行生物科學(xué)實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)
根據(jù)生物科學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)理念、教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)方法等,教師在進(jìn)行教授生物科學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí),高中生在進(jìn)行生物科學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)需要注意幾點(diǎn)事項(xiàng),以“三會”即課前會準(zhǔn)備、課上會操作、課后會總結(jié)為重點(diǎn)注意事項(xiàng),貫穿于生物科學(xué)實(shí)驗(yàn)的始終。
(一) 課前“會準(zhǔn)備”
課前“會準(zhǔn)備”包括三方面:第一方面為掌握實(shí)驗(yàn)原理,即通過預(yù)習(xí)課本知識,理解實(shí)驗(yàn)原理;第二方面為掌握實(shí)驗(yàn)步驟,通過預(yù)習(xí)課本知識,自我總結(jié)實(shí)驗(yàn)步驟,并事先形成步驟表,并將預(yù)習(xí)過程中遇到的問題記錄下來;第三方面為實(shí)驗(yàn)材料,準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)材料,包括各種試劑、實(shí)驗(yàn)器具、實(shí)驗(yàn)用品等。學(xué)生通過對課本教材知識的預(yù)習(xí)理解,不僅可以加強(qiáng)高中生的理論學(xué)習(xí),更可以培養(yǎng)他們事先準(zhǔn)備的良好習(xí)慣和持之以恒的學(xué)習(xí)態(tài)度。
(二) 課上“會操作”
課上“會操作”主要需要高中生在實(shí)驗(yàn)過程中要善于觀察,善于操作。分為兩點(diǎn)注意事項(xiàng):第一點(diǎn),按照實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行自主操作,在實(shí)驗(yàn)過程中注意觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,并將實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄下來;第二點(diǎn),在實(shí)驗(yàn)過程中遇到異常情況,及時(shí)向教師反映,遇到不懂的問題學(xué)生間相互討論或者向教師咨詢。在生物科學(xué)實(shí)驗(yàn)課上,通過學(xué)生的會操作、會討論、會記錄等一連串學(xué)習(xí),可以進(jìn)一步提高學(xué)生動手操作能力、觀察能力,以及發(fā)展學(xué)生的思維創(chuàng)造能力。
(三)課后“會總結(jié)”
課后“會總結(jié)”主要在于學(xué)生進(jìn)行生物科學(xué)實(shí)驗(yàn)后,將課上的實(shí)驗(yàn)過程、實(shí)驗(yàn)結(jié)果等進(jìn)行總結(jié)歸納,進(jìn)行反思,將遇到的問題、經(jīng)驗(yàn)等記錄下來,以便更好的理解知識,并將所學(xué)知識應(yīng)用到生活中。在生物科學(xué)實(shí)驗(yàn)課上進(jìn)行總結(jié)歸納反思,不僅僅讓學(xué)生只是會操作實(shí)驗(yàn),掌握生物知識,更在于學(xué)生可以將所學(xué)的生物知識應(yīng)用于生活實(shí)際中,從而培養(yǎng)學(xué)生的綜合解決問題的能力。
三、生物科學(xué)實(shí)驗(yàn)案例分析
高中生物科學(xué)實(shí)驗(yàn)課以培養(yǎng)高中生的動手操作能力、提高高中生的生物科學(xué)素養(yǎng)為目標(biāo),在達(dá)到生物科學(xué)實(shí)驗(yàn)的目標(biāo),高中生在進(jìn)行生物科學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)需要注意“三會”,本文以生物科學(xué)實(shí)驗(yàn)中的葉綠素的提取和分離實(shí)驗(yàn)闡明高中生如何進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
(一)葉綠素的提取、分離
1.課前準(zhǔn)備
高中生通過預(yù)習(xí)課本知識,掌握實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)步驟、準(zhǔn)備好實(shí)驗(yàn)材料。
實(shí)驗(yàn)原理:葉綠體中的色素是一種有機(jī)物,能夠溶解在有機(jī)溶劑中,比如丙酮、酒精。色素分離的實(shí)驗(yàn)原理為葉綠體中的色素在層析液中的溶解度不同:溶解度高的隨層析液在濾紙上擴(kuò)散得快;溶解度低的隨層析液在濾紙上擴(kuò)散得慢。
實(shí)驗(yàn)材料:多種新鮮的綠色葉片。實(shí)驗(yàn)器具:干燥的定性濾紙,燒杯(100ml),研缽,小玻璃漏斗,尼龍布,毛細(xì)吸管,剪刀,小試管,培養(yǎng)皿蓋,藥勺,量筒(10ml),竹簽等。實(shí)驗(yàn)藥品:蒸餾水,丙酮,酒精,層析液,二氧化硅,碳酸鈣。
高中生通過課前預(yù)習(xí),發(fā)現(xiàn)問題,提出問題:植物的葉片有多種顏色,葉綠體中的色素會有多少種呢?各種色素的顏色是一樣的嗎?通過問題的提出,學(xué)生課上會帶著問題進(jìn)行做實(shí)驗(yàn),從而解決問題。
2.課上操作
通過對課本實(shí)驗(yàn)原理、步驟、材料等的預(yù)習(xí),課上學(xué)生按照實(shí)驗(yàn)步驟直接進(jìn)行自主操作。課上操作分為兩方面,一方面為實(shí)驗(yàn)步驟的操作,另一方面為實(shí)驗(yàn)結(jié)果的討論。在進(jìn)行葉綠素的提取和分離實(shí)驗(yàn)時(shí),實(shí)驗(yàn)步驟為稱取5g的新鮮綠色葉片,剪碎放入研本中,然后加入少量的碳酸鈣、二氧化硅,再加入10ml的無水乙醇,進(jìn)行迅速充分研磨,將研磨液倒入漏斗中過濾出色素液;制備濾紙條;采用紙層析法進(jìn)行色素分離;觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果。在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作時(shí)為了使色素帶既清晰又整齊,需要注意定性濾紙一定要干燥;需要剪去濾紙條一端的兩角;濾液線要細(xì)而直;需要蓋上培養(yǎng)皿蓋。在實(shí)驗(yàn)過程中思考課前準(zhǔn)備時(shí)提出的問題,在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,學(xué)生進(jìn)行結(jié)果展示,通過自我操作可以觀察發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,學(xué)生以多種方式展示實(shí)驗(yàn)結(jié)果,比如文字?jǐn)⑹觯簽V紙條上出現(xiàn)了4條色素帶,它們的顏色從上到下依次是:橙黃色、黃色、藍(lán)綠色和黃綠色。這4種顏色對應(yīng)的色素分別是胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a、葉綠素b。其中,胡蘿卜素和葉黃素統(tǒng)稱為類胡蘿卜素,占總量的四分之一;葉綠素a和葉綠素b稱為葉綠素,約占總量的四分之三。也可以進(jìn)行圖表表示(見圖1)。通過課上實(shí)驗(yàn)的操作和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的討論,增強(qiáng)了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)方法。
3.課后總結(jié)
通過課上實(shí)驗(yàn)的操作,學(xué)生進(jìn)行總結(jié)反思,比如每一個(gè)步驟的目的是什么、為什么使用碳酸鈣和二氧化硅、濾液較淺怎么辦、色素帶不齊如何改進(jìn)等。一方面學(xué)生進(jìn)行討論交流在實(shí)驗(yàn)中成功的方面,仔細(xì)分析實(shí)驗(yàn)方案成功的原因,同時(shí)對于實(shí)驗(yàn)中失敗的部分,也進(jìn)行反思,尋找不成功的根源。另一方面學(xué)生將實(shí)驗(yàn)原理、步驟、結(jié)果與實(shí)際生活進(jìn)行聯(lián)系。通過課后總結(jié)反思,可讓學(xué)生更科學(xué)、高效的掌握生物概念,同時(shí)更能將生物知識應(yīng)用于實(shí)際。
四、總結(jié)
高中生在進(jìn)行生物科學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)注意“三會”即課前準(zhǔn)備、課上操作、課后總結(jié),可激發(fā)自主探究的欲望,營造學(xué)生主動進(jìn)行觀察、思考、探索的生物實(shí)驗(yàn)課氣氛。通過課前準(zhǔn)備,有利于學(xué)生掌握生物知識、提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力;通過課上操作,有利于提高學(xué)生的觀察能力、探究能力;通過課后總結(jié),促進(jìn)學(xué)生的全方位發(fā)展,提高學(xué)生的創(chuàng)造思維能力,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。
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