浅谈高中生物实验教学中的能力培养

发表时间:2021/3/16   来源:《教学与研究》2020年第32期   作者:刘芝
[导读] 生物学是一门以实验为基础的自然科学,许多生活现象只有通过实验才能得到解释
        刘芝
        山西省芮城县陌南中学        044600

        摘要:生物学是一门以实验为基础的自然科学,许多生活现象只有通过实验才能得到解释,生物实验课不仅可以吸引学生的注意力和学习兴趣,而且有助于知识的理解和掌握。因此在生物学教学中,一定要重视实验课,尽量多开实验课。
        关键词:高中生物教学;生物实验;能力培养;教学要求
        生物学是一门自然科学,也是一门实验科学。随着高中生物实验题的分值增多,考题形式多样,与亲身实践越来越紧密。实验教学已成为高中生物教学内容中最为重要的一部分,但在实验教学中我们也发现许多问题,未达到应有的教学效果。因此,生物教师必须明确认识到实验教学的重要性,在教学中培养学生正确使用仪器、善于分析实验程序等能力。而培养这些能力之前首先应重视培养学生的基本实验意识,即质疑意识、规范意识、求是意识、定量意识、环保意识和安全意识。高中教师在高中教学中就是要把实验基本意识贯穿在实验教学中并最终达到培养学生实验能力的目的。
一、明确仪器的原理和药品的特性,有利于培养学生的能力
        “知其然,应该知其所以然”。对仪器的原理、药品的特性不了解,使用起来就会带有盲目性,就不可能 形成使用能力。例如,学生对低倍镜和高倍镜的选择上,经常不能根据观察对象的特点和观察目的进行合理的 选择来使用,学生常常由于好奇心的驱使和对低倍镜、高倍镜特点的无知,总是一上来就用高倍镜,认为高倍 镜总比低倍镜观察清楚。这种盲目性,是由于学生不了解显微镜的基本原理,不了解高倍镜放大倍数大,分辨 率高,但所看到的实际面积小,即视野小。而且倍数越高,看到材料的厚度就越薄,高倍镜适宜观察局部和细 节。低倍镜所看到的面积大,适宜观察材料的整体结构,以及寻找观察目标。只要学生了解了这些基本原理, 才能正确选用低、高倍镜。由低倍镜换高倍镜时,如果图像不太清晰,只需调节细准焦螺旋,就可以看清图象 了。至此学生只有了解了上述的基本原理和操作方法,才能正确使用高倍镜。另外,如果镜中有污染的花斑或 异物,就会影响对微细结构的观察,清除花斑或异物,也是形成使用能力的一个方面。清除污染物,首先应确 定污染物在目镜、物镜还是装片(或切片)上。因此应让学生了解目镜在镜筒上可用手做圆周转动,装片(或 切片)在载物台上可用手向任意一个方向移动或用移动器上下左右移动,如污染物在装片(或切片)上,移动 装片(切片),污染物则随之移动而反方向移动,否则,污染物就在物镜上。在清除直镜筒的显微镜目镜和物 镜上的污染物时,还应让学生了解先后顺序,应先摘下物镜,然后再摘下目镜,试擦完毕装上时,则应先装目 镜后装物镜,因为这样可以防止因摘装目镜时与镜筒摩擦下来的尘渣沿镜筒落入物镜的内部。
        在明确学生实验中药品的使用能力方面:例如,在观察植物细胞的有丝分裂实验中,应让学生了解龙胆紫 或洋红是与染色体结合的碱性染料,碱性染料是指有色离子是阳离子的染料,而不是染液的pH呈碱性。这样就 引出了一个问题,醋酸起什么作用?应让学生了解2 %醋酸是染料的溶剂,在染色时增加了细胞的通透性,而不引起细胞膨胀,利于染液的离子进入细胞而使细胞核内的染色体着色。在观察根对矿质元素离子的交换吸附现象时,要让学生了解自来水中有许多阳离子,可以将已交换吸附在根细胞表面的亚甲基蓝阳离子交换下来,使蓝色的根变浅,而影响实验效果,从而使学生明确为什么用蒸馏水冲洗根上的浮色,并且知道整个过程中所用的蒸馏水不能被污染。在提取叶绿体色素中,要让学生了解叶绿体色素是有机物,可以溶于有机溶剂。

了解在叶绿素中的Mg易被叶子的细胞液内的有些有机酸的H取代而转变成去Mg的叶绿素,影响对色素的观察,从而使学生明确为什么要用丙酮作提取剂,为什么一定不要让层析液没及滤纸上的滤液细线,为什么在研磨前要加 入碱性盐——少量的碳酸钙。当然,也只是在这个基础上学生才能灵活地运用它。
        总而言之,教师要善于把实验仪器及药品性质、使用原理讲清,这对提高学生使用它们的能力大有好处。
二、培养学生实验能力
        对于高中生来说,生物实验教学主要包括常见的仪器、器具及药品的使用能力,还有对实验程序的理解能力,对实验结果的分析能力,对实验中出现的异常情况的处理能力。仪器、用具的使用是学习生物实验的基础,在初中阶段就应具备有的学习条件。在高中主要是培养学生的分析问题、处理问题的能力。
        1.培养学生分析实验程序:一个较为复杂的实验过程是设计人员长期辛勤劳动的结晶,它往往是经过几十次甚至上百次的反复摸索,总结得出。所以,学生实验中,不能单纯地用实验指导进行“按方抓药”出现结果就行了。而要指导学生分析实验中每一步骤的作用,每一个处理意义以及各步骤之间的联系,从中学习研究事物、解决问题的方法。
        例如,在观察植物细胞有丝分裂实验过程中,大致为:培养——解离——漂洗——染色——压片。要让学生了解根尖放在10%HCI溶液中作用是为了溶解细胞间的果胶质,使根尖细胞间变得松散,便于压片,否则根尖细胞很难压散,在镜下不易观察。另外,通过10%HCI的处理,使细胞迅速死亡,细胞分别保留各自的分裂状态,让学生理解观察细胞的有丝分裂不是观察单一细胞的分裂。漂洗是为了去除根尖表面解离液(10%HCI),否则影响染色效果。因此,在实验中,应根据学生程度和涉及原理的难易不同,由教师讲清或提出问题让学生尝试实验,通过亲身体验,使学生既知道实验应怎么做,也知道为什么这样做。
        2.培养学生分析实验结果。在高中生物实验中,不少学生只重视实验结果,不重视分析结果;只满足于实验的成功,而不愿对实验失败的原因进行分析。造成这种现象的原因是:学生对实验的根本目的缺乏深刻的认识,不懂得如何分析实验。高中生物学是一门实验性很强的学科,在实验过程中,会有很多种因素影响并干扰实验结果,致使实验失败。如实验《检测生物组织中的还原糖》,实验结果不变砖红色,就要分析其中的原因:(1)是否加热。(2)检验用的试剂是否使用正确。(3)斐林试剂是否现配现用。(4)斐林试剂A液与B液是否混合均匀再加入。
        高中生物实验课程的开设对于培养学生的动手操作能力、实验分析推断能力是一个很好的途径与方法,但是在我国,由于主客观的原因导致生物实验课程的开设面临尴尬的教学困境。在实验课程中提升学生的能力以达到较好的教学效果,一方面需要老师对生物实验课程的教学意义有全新的认识,另一方面需要老师加强学习,不断增强个人的专业素养,与此同时,进行充足的课前准备,选取具有代表性的实验案例具体讲解,对于提升教学效果、节约教学资源有重要的现实意义。
参考文献:
        1.《课程专家解读生物课程标准》李建平《中学生物教学》2002.5
        2.《对生物教材中经典实验的教学思考》朱文清《生物教学研究》2002.6
        3.《关于新世纪中学生物课程教学目标的思考》赵占良《中学生物》2003.2
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