李彥明

摘要:生物學(xué)是一門實驗性科學(xué)。對高中教學(xué)來說,生物實驗教學(xué)主要培養(yǎng)學(xué)生對實驗程序的理解能力,對實驗結(jié)果的分析能力等。這些能力的培養(yǎng)需要一些好的指導(dǎo),才能讓學(xué)生在實驗的過程中掌握知識。

關(guān)鍵詞:高中生物;實驗教學(xué);探討

實驗是高中生物知識的靈魂,幾乎每一個知識點的出現(xiàn)都是實驗的結(jié)果,可以說沒有“實驗”就沒有發(fā)言權(quán),不懂實驗就不懂生物。為了緊扣高考大綱中的“能獨立完成‘生物知識內(nèi)容表所列實驗,包括理解實驗?zāi)康?、原理、方法和操作步驟,掌握相關(guān)的操作技能,并能將這些實驗涉及的方法和技能進(jìn)行綜合的運用”。在高中生物實驗教學(xué)中我主要從以下兩個方面來和大家探討一下。

一、明確原理

“明確原理”包括對儀器的原理、實驗操作的原理進(jìn)行明確。

在對實驗儀器的原理認(rèn)識上,以顯微鏡使用原理的認(rèn)識為例。學(xué)生對低倍鏡和高倍鏡的選擇上,經(jīng)常不能合理選擇使用,這主要是由于學(xué)生不了解顯微鏡的基本原理,即高倍鏡放大倍數(shù)大,分辨率高,視野小,且看到材料的厚度就越薄;低倍鏡放大倍率小,分辨率低,視野廣。高倍鏡適宜觀察局部或細(xì)節(jié),而低倍鏡適宜觀察材料的整體結(jié)構(gòu),以及尋找觀察目標(biāo)。所以學(xué)生只有了解了上述的基本儀器原理和操作方法,才能正確使用高倍鏡和低倍鏡。

在對實驗原理的認(rèn)識上,我認(rèn)為如果整個實驗是個“細(xì)胞”,那么實驗原理是整個實驗的“細(xì)胞核”。怎樣才能讓學(xué)生看到實驗題目、實驗材料用具、聯(lián)系知識點就能寫出實驗原理呢?雖然近幾年高考少有讓寫實驗原理的,教師或?qū)W生對實驗原理也就不重視,但是,實驗題層出不窮,如果把握不住實驗原理,整個實驗題就無從下手,因而找不到整個題的關(guān)鍵所在。這里以酶的高效性實驗為例,在高中生物必修本第一冊第三章《新陳代謝與酶》中,探討的是酶與無機催化劑的不同。我給出實驗材料,讓學(xué)生自己先設(shè)計實驗原理,結(jié)果我發(fā)現(xiàn)學(xué)生大都不會做實驗,原理寫得亂七八糟,有的學(xué)生寫成了過程,有的寫成了化學(xué)式,有的甚至寫“酶具有高效性”一句話就完了。對此我讓他們先找到自己的不足,再進(jìn)行分析這個實驗原理為什么要寫,應(yīng)該怎么寫,寫到什么程度等,學(xué)生在思考以后再進(jìn)行加工。接下來在寫“探索淀粉酶對淀粉和蔗糖的作用”的實驗原理時,學(xué)生或多或少地能寫出一部分了。在質(zhì)壁分離和復(fù)原的實驗中要讓學(xué)生了解液泡的體積大小、顏色如何變化。在葉綠體中色素提取和分離實驗中四種色素彼此分離的原理是什么,這一原理單靠高中教科書中的知識還不夠,應(yīng)讓學(xué)生了解濾紙是一種吸附劑,層析液是一種展開劑,四種色素的化學(xué)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)不同,它們在濾紙上吸附能力不同,在層析液中溶解度不同,因此,四種色素隨著層析液在濾紙條上的擴散速度就不同,胡蘿卜素溶解度大而吸附力小,擴散速度快;葉綠素b溶解度小而吸附力大,擴散速度則慢等。當(dāng)然,實驗原理的提取不是一時半會兒就能會的,但我相信,經(jīng)常訓(xùn)練會使學(xué)生既快又好地掌握住技巧,為以后的實驗探究打下良好的基礎(chǔ)。

二、適時分析

實驗在于分析,主要是對實驗過程的分析和實驗結(jié)果的分析等。每一個較為復(fù)雜的實驗過程都是設(shè)計人員長期辛勤勞動的結(jié)晶,它往往要經(jīng)過幾十次甚至上百次的反復(fù)摸索。所以,在實驗中要指導(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,分析每一個不管正確還是錯誤的結(jié)果,從中學(xué)習(xí)解決問題、研究事物的方法。

分析應(yīng)該聯(lián)系知識點,對每一項逐步分析。如在觀察植物細(xì)胞有絲分裂實驗過程中,首先要給學(xué)生分析:根尖放在解離液中是為了溶解細(xì)胞間的果膠質(zhì),使根尖細(xì)胞間變得松散,有助于壓片;通過解離液的處理,使細(xì)胞死亡,才能讓細(xì)胞分別固定在各自的分裂狀態(tài);漂洗是為了沖洗解離液,否則影響染色效果;壓片時,在蓋玻片上再加一片載玻片,目的是防止手指與蓋玻片直接觸壓,將極薄的蓋玻片壓碎等。因此,在實驗中應(yīng)根據(jù)學(xué)生接受程度和涉及原理的難易不同,由教師講解或提出問題讓學(xué)生思考,對每一個實驗過程認(rèn)真分析,使學(xué)生知道應(yīng)怎么做,為什么這樣做,那樣做可不可以,否則會怎樣等;使學(xué)生思維發(fā)散,認(rèn)識到事物的多樣性,培養(yǎng)其勤于探究的實驗精神。

在實驗結(jié)果中,我們經(jīng)常會重視對實驗結(jié)果的記錄分析,而輕視對實驗過程中間出現(xiàn)某些現(xiàn)象的記錄分析,這不利于提高學(xué)生的實驗?zāi)芰?。所?我們應(yīng)該對每個實驗進(jìn)行追根溯源,找到成敗的關(guān)鍵。個別學(xué)生的實驗結(jié)果不明顯或失敗,教師應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生分析原因。如在葉綠體中色素提取和分離的實驗結(jié)果中四條色素帶部分或全部不明顯,教師可讓學(xué)生先分析自身的原因,然后提示:是否研磨時破壞了色素;是否研磨不充分;是否丙酮用量過多,濾液太稀導(dǎo)致不清晰;劃濾液細(xì)線時是否重復(fù)的次數(shù)少了些;層析時濾紙條上的濾液細(xì)線是否被層析液沒及過等。在質(zhì)壁分離和復(fù)原的實驗中,有的學(xué)生雖然在步驟方法上都按要求進(jìn)行了,但沒有發(fā)現(xiàn)質(zhì)壁分離現(xiàn)象,教師應(yīng)啟發(fā)學(xué)生分析原因:取下的表皮是不是死亡的角質(zhì)層細(xì)胞;是否蔗糖溶液被稀釋而造成濃度不夠;是否視野太亮,本身透光性強,反差度小而未能看清等。

總之,在生物教學(xué)過程中,教師應(yīng)加強對學(xué)生能力的培養(yǎng),這樣才會事半功倍,全面提高教學(xué)質(zhì)量。讓學(xué)生認(rèn)識到認(rèn)真地進(jìn)行生物實驗是學(xué)習(xí)生物的有效途徑,在探索中學(xué)習(xí),在學(xué)習(xí)中探索,掌握認(rèn)知事物的方法,才能更好地完善知識體系,學(xué)為所用。