陳志青
摘 要:生物學(xué)是一門(mén)實(shí)驗(yàn)性科學(xué)。對(duì)高中學(xué)生來(lái)說(shuō),生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)主要包括常見(jiàn)的儀器、器具、藥品的使用能力,還有對(duì)實(shí)驗(yàn)程序的理解能力,對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析能力等。
關(guān)鍵詞:高中生物;實(shí)驗(yàn)教學(xué);生物教學(xué)
生物學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的一門(mén)學(xué)科,現(xiàn)代生物科學(xué)的發(fā)展尤其依賴(lài)于科學(xué)試驗(yàn)。在生物教學(xué)中,學(xué)生實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)、觀(guān)察等實(shí)踐環(huán)節(jié)對(duì)學(xué)生掌握生物學(xué)知識(shí)、科學(xué)方法、培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手操作能力和提高學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)都至關(guān)重要,因此要提高高中生物教學(xué)就必須充分重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)。
在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中,必須注意以下幾個(gè)方面。
一、開(kāi)放課堂,放飛學(xué)生的思維
傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)課,一般實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)員會(huì)提前把實(shí)驗(yàn)所需的儀器,試劑擺好,材料準(zhǔn)備好,學(xué)生不需要準(zhǔn)備材料。然而通過(guò)觀(guān)察,我發(fā)現(xiàn)絕大部分學(xué)生非常喜歡自己去準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)材料,用自己準(zhǔn)備的實(shí)驗(yàn)材料做實(shí)驗(yàn)感覺(jué)肯定是不一樣的,就好比品嘗自己燒的菜一樣,更有成功的體會(huì)和喜悅。既然這樣的話(huà),教師何不就索性讓他們自己去準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)材料。 再者由于不放心學(xué)生的操作,教師總要講上半節(jié)課甚至是一節(jié)課,幾乎要把實(shí)驗(yàn)過(guò)程可能遇到的所有問(wèn)題及問(wèn)題的解決方法統(tǒng)統(tǒng)講給學(xué)生,學(xué)生只是按部就班機(jī)械地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作,根本沒(méi)有進(jìn)行思考和探索,往往實(shí)驗(yàn)效果很不理想。對(duì)于高中的學(xué)生,她們已有一定的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、邏輯思維和合作能力。因此,教師只需把實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本模式,生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的基本原則及注意事項(xiàng)給學(xué)生講清楚。在生物實(shí)驗(yàn)中,教師應(yīng)該放手,教師只有放手,學(xué)生才能學(xué)會(huì)走,只有相信每個(gè)學(xué)生,才能調(diào)動(dòng)她們的學(xué)習(xí)積極性,從而提高課堂教學(xué)效果。只有真正放手,才能真正實(shí)現(xiàn)為每個(gè)學(xué)生終身發(fā)展奠定基礎(chǔ)。
二、培養(yǎng)學(xué)生善于分析實(shí)驗(yàn)程序
一個(gè)較為復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)過(guò)程是設(shè)計(jì)人員長(zhǎng)期辛勤勞動(dòng)的結(jié)晶,它往往是經(jīng)過(guò)幾十次甚至上百次的反復(fù)摸索。
所以,學(xué)生實(shí)驗(yàn)中,不能單純地用實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)中每一步驟的作用,每一個(gè)處理意義以及各步驟之間的聯(lián)系,從中學(xué)習(xí)解決問(wèn)題、研究事物的方法。
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?chē)糠值姆床?,便于觀(guān)察染色體分布和變化,壓片的目的是使細(xì)胞分散開(kāi),變成單層,否則光線(xiàn)無(wú)法透過(guò)會(huì)影響觀(guān)察。加清水是起潤(rùn)滑劑和利于細(xì)胞分散的作用,壓片時(shí),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(huì)將極薄的蓋玻片壓碎(在鏡下觀(guān)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(shí)驗(yàn)中,制備濾紙條時(shí),應(yīng)讓學(xué)生了解將濾紙剪成長(zhǎng)10厘米是因?yàn)楹}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(xiàn),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(huà)一橫線(xiàn),目的是為劃濾液細(xì)線(xiàn)提供參照線(xiàn)并且防止層析時(shí)在盛有3毫升層析液的燒杯(100毫升)中,濾液細(xì)線(xiàn)被層析液沒(méi)及。劃濾細(xì)線(xiàn)時(shí)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(lái)。如果在不干燥的情況下連續(xù)劃線(xiàn),色素會(huì)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(xiàn)較寬,其結(jié)果是相鄰的兩條色帶會(huì)發(fā)生部分重疊。因此,在實(shí)驗(yàn)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(wèn)題讓學(xué)生思考,使學(xué)生既知道實(shí)驗(yàn)應(yīng)怎么做,也知道為什么這樣做。
三、創(chuàng)設(shè)探究性實(shí)驗(yàn),促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)探究
高考生物實(shí)驗(yàn)的考查,重視實(shí)驗(yàn)回歸教材,從內(nèi)容上看,既可是對(duì)教材實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的直接考查,也可是對(duì)教材相關(guān)實(shí)驗(yàn)原理和方法進(jìn)行拓展考查,從形式上看,不是機(jī)械地重復(fù),而是通過(guò)創(chuàng)設(shè)新的實(shí)驗(yàn)情境,考查學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)原理,實(shí)驗(yàn)程序,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,和實(shí)驗(yàn)結(jié)論等內(nèi)容的分析,總結(jié)和歸納,考查學(xué)生的理解能力,分析能力,綜合能力,收集處理信息的能力,邏輯思維能力,語(yǔ)言表達(dá)能力和開(kāi)拓創(chuàng)新能力。所以在平時(shí)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,僅靠“開(kāi)足實(shí)驗(yàn)和掌握書(shū)本知識(shí)”是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,而應(yīng)創(chuàng)設(shè)相關(guān)的學(xué)習(xí)情境,同時(shí)為學(xué)生提供相應(yīng)的儀器,工具等資源,并給予適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)和幫助,讓學(xué)生學(xué)會(huì)自己開(kāi)展探究活動(dòng),為學(xué)生提供一個(gè)能動(dòng)腦思考、交流、合作、親自探究創(chuàng)新的空間,激發(fā)學(xué)生的求知欲,促使學(xué)生主動(dòng)探究,使學(xué)生的知識(shí)水平和探究能力在探究過(guò)程中逐漸增長(zhǎng)起來(lái),從而培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析,實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的能力。培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng),而且能培養(yǎng)學(xué)生在高考中解答有關(guān)實(shí)驗(yàn)分析題,實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題的能力。鑒于此,在做“植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離及質(zhì)壁分離復(fù)原” 實(shí)驗(yàn),這是一個(gè)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。
在完成教學(xué)目標(biāo)后,引導(dǎo)學(xué)生向探究的方向邁進(jìn):(1)發(fā)生質(zhì)壁分離的細(xì)胞是死細(xì)胞還是活細(xì)胞,如何判斷?(2)實(shí)驗(yàn)材料,是否只能選用洋蔥外表皮細(xì)胞,其他植物細(xì)胞可以嗎?(3)實(shí)驗(yàn)試劑,除了蔗糖溶液,可改用其他試劑嗎?試劑的濃度呢?(4)原生質(zhì)層和細(xì)胞壁哪個(gè)伸縮性大?
學(xué)生經(jīng)思考、實(shí)踐和探討后,得出結(jié)論:(1)發(fā)生質(zhì)壁分離的細(xì)胞是活細(xì)胞,否則不能發(fā)生質(zhì)壁分離和質(zhì)壁分離復(fù)原,也可以用觀(guān)察細(xì)胞質(zhì)的流動(dòng)來(lái)判斷細(xì)胞是死細(xì)胞還是活細(xì)胞。(2)其他植物細(xì)胞也行,但洋蔥外表皮紫色部分,液泡呈紫色,原生質(zhì)層和細(xì)胞壁區(qū)分明顯,在顯微鏡下觀(guān)察質(zhì)壁分離及質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象十分清晰。(3)蔗糖溶液粘性強(qiáng),易污染顯微鏡,不好清洗。根據(jù)滲透作用原理,其他試劑也行,比如可用NaCl,KNO3等試劑。而試劑的濃度不能太高,否則易導(dǎo)致細(xì)胞死亡,無(wú)法質(zhì)壁分離復(fù)原;濃度太低,實(shí)驗(yàn)沒(méi)有現(xiàn)象或不明顯。(4)原生質(zhì)層的伸縮性大。我結(jié)合這個(gè)實(shí)驗(yàn),引導(dǎo)學(xué)生探究某植物細(xì)胞的細(xì)胞液濃度。有了這個(gè)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)作為背景,學(xué)生設(shè)計(jì)起來(lái)就容易得多,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的方法和思路與原實(shí)驗(yàn)基本相同,將原來(lái)30%蔗糖溶液,改為清水,30%蔗糖溶液和KNO3溶液,分別觀(guān)察植物細(xì)胞質(zhì)壁分離來(lái)區(qū)分三種溶液。
在生物教學(xué)過(guò)程中,教師應(yīng)加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的能力的培養(yǎng),定會(huì)事半功倍,全面提高教學(xué)質(zhì)量。
參考文獻(xiàn):
[1]郝琦蕾,李妙娜.高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀的調(diào)查研究[J].教學(xué)與管理,2016(06):30-34.