在生物教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?/h1>
2013-04-29 21:34:54林少前
教育界·上旬 2013年6期 關(guān)鍵詞：生物教學(xué)
林少前
【摘 要】生物教學(xué)中既要傳授基礎(chǔ)知識(shí)，同時(shí)還要培養(yǎng)學(xué)生各方面的能力，主要有觀察能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、自主性學(xué)習(xí)能力、思維能力和綜合運(yùn)用能力。本文主要探討在生物教學(xué)中采取適宜策略培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)分析能力、實(shí)驗(yàn)操作能力、實(shí)驗(yàn)探究能力、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)創(chuàng)新能力。
【關(guān)鍵詞】生物教學(xué) 實(shí)驗(yàn)分析能力 實(shí)驗(yàn)操作能力 實(shí)驗(yàn)探究能力 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)創(chuàng)新能力
在生物教學(xué)中傳授基礎(chǔ)知識(shí)的同時(shí)，還需要培養(yǎng)學(xué)生各方面的能力，主要有觀察能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α⒆灾餍詫W(xué)習(xí)能力、思維能力和綜合運(yùn)用能力等。其中強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，是每位生物教師必須面?duì)的重要課題。本文就如何在生物教學(xué)中采取適宜策略培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)分析能力、實(shí)驗(yàn)操作能力、實(shí)驗(yàn)探究能力、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)創(chuàng)新能力等方面進(jìn)行探討。
一、 利用教材中的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)、學(xué)生實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)分析能力
新人教版高中生物教材中編入了不少演示實(shí)驗(yàn)如“滲透作用”“酶的高效性”實(shí)驗(yàn)，生物史中含有科學(xué)家的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)如“酶的發(fā)現(xiàn)”“光合作用的發(fā)現(xiàn)”“生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)”等研究歷程，并且新教材增加了大量的學(xué)生實(shí)驗(yàn)。這些實(shí)驗(yàn)都是實(shí)驗(yàn)分析研練的極佳素材。教師引導(dǎo)學(xué)生解讀實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理確定實(shí)驗(yàn)方法、步驟，并進(jìn)一步討論交流實(shí)驗(yàn)成功或失敗的原因、實(shí)驗(yàn)過(guò)程中存在的問(wèn)題。
為幫助學(xué)生訓(xùn)練提高實(shí)驗(yàn)分析能力，筆者在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，將實(shí)驗(yàn)分析的方法進(jìn)行了初步探索，總結(jié)歸納成了“四步分析法”，即從取材、藥品與試劑、步驟及操作、器具的使用方法四個(gè)方面對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析。按要求取材，是實(shí)驗(yàn)成功的前提。新人教版必修1教材P115“觀察根尖分生組織細(xì)胞的有絲分裂”實(shí)驗(yàn)中，一些學(xué)生制成的裝片中往往看不到或很少看到分裂的細(xì)胞，就是因?yàn)榍腥「獠课徊粶?zhǔn)確或取材時(shí)機(jī)不當(dāng)。藥品與試劑的量、濃度、純度等都是影響實(shí)驗(yàn)正確結(jié)果的重要因素。新人教版必修1教材P61“植物細(xì)胞的吸水和失水”探究實(shí)驗(yàn)中蔗糖溶液濃度過(guò)高時(shí)，會(huì)使細(xì)胞發(fā)生強(qiáng)烈質(zhì)壁分離而失水過(guò)多，使細(xì)胞死亡而觀察不到質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象。步驟及操作是否正確是影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的主要因素，漏做或顛倒某個(gè)實(shí)驗(yàn)步驟，結(jié)果會(huì)大相徑庭，故應(yīng)重點(diǎn)分析。如“觀察根尖分生組織細(xì)胞的有絲分裂”實(shí)驗(yàn)中，在顯微鏡視野里，觀察到的細(xì)胞是重疊的，其原因從步驟及操作角度看，則是壓片過(guò)程不充分導(dǎo)致標(biāo)本太厚沒(méi)有形成薄薄的云霧層，因而看不到單層細(xì)胞。
二、利用教材中的學(xué)生實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作能力
實(shí)驗(yàn)操作能力是指學(xué)生在操作中，能正確使用各種生物器材，自己動(dòng)手完成實(shí)驗(yàn)或利用實(shí)驗(yàn)探索研究某些問(wèn)題的能力，這是學(xué)習(xí)和研究生物學(xué)必須具備的一項(xiàng)基本能力。生物教師要盡可能創(chuàng)造條件開(kāi)展實(shí)驗(yàn)課，讓學(xué)生親自動(dòng)手進(jìn)行具體的實(shí)驗(yàn)操作，熟悉實(shí)驗(yàn)儀器、試劑的作用及相關(guān)操作程序，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和掌握一些基本的生物技術(shù)。如顯微鏡常用器具的使用方法，臨時(shí)裝片的制作、過(guò)濾、切片等生物技術(shù)。這不是紙上談兵——“講實(shí)驗(yàn)”能夠替代的。在現(xiàn)實(shí)教學(xué)中，除了一些實(shí)驗(yàn)室建設(shè)條件好的學(xué)校，實(shí)驗(yàn)普遍開(kāi)展少，學(xué)生的動(dòng)手能力不容樂(lè)觀。就拿顯微鏡的高倍鏡觀察來(lái)說(shuō)，有些學(xué)生不按程序操作，結(jié)果既耽誤了時(shí)間，又觀察不到相應(yīng)的結(jié)果，而且易損壞顯微鏡。如把裝片壓碎了、弄臟鏡頭，因?yàn)檫@些學(xué)生在下降鏡筒時(shí)，眼睛看的是目鏡而不是物鏡，也就不清楚鏡筒下降到的具體位置。正確的程序應(yīng)該眼睛側(cè)面看著物鏡，同時(shí)下降鏡筒，讓物鏡接近裝片，再注視目鏡、調(diào)節(jié)準(zhǔn)焦螺旋直至觀察到清晰物像。此外，目鏡或物鏡頭被污染、焦距沒(méi)有調(diào)好、放大倍數(shù)不夠、視野較暗、標(biāo)本不在通光孔的中心位置等諸多因素，都會(huì)直接影響觀察。這些問(wèn)題只有在實(shí)驗(yàn)中才能有效解決，實(shí)驗(yàn)操作能力只有在實(shí)踐中才能不斷提高。
三、培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究能力
隨著教學(xué)改革的深化，人們都認(rèn)識(shí)到基礎(chǔ)教育的任務(wù)不僅僅是傳授知識(shí)，更重要的是讓學(xué)生掌握學(xué)習(xí)的方法，養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，培養(yǎng)終身學(xué)習(xí)的愿望和能力。引導(dǎo)并組織學(xué)生進(jìn)行探究性實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)，就是一種改變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式、激發(fā)學(xué)生的求知欲望、培養(yǎng)學(xué)生探究能力的有效措施。它有助于提高學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)，有助于全面實(shí)施素質(zhì)教育。
培養(yǎng)學(xué)生探究能力，首先得培養(yǎng)學(xué)生的探究意識(shí)。傳統(tǒng)的學(xué)生實(shí)驗(yàn)教學(xué)中一般是老師先講解實(shí)驗(yàn)原理、方法步驟、結(jié)果結(jié)論，然后讓學(xué)生進(jìn)實(shí)驗(yàn)室按部就班地照老師的要求進(jìn)行驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，得到?jīng)]有懸念的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，學(xué)生興趣普遍不高。這種機(jī)械的學(xué)習(xí)方法難以引起學(xué)生探求新知的欲望。教師在教學(xué)中可以根據(jù)教材中實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容，適當(dāng)把驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)改變成探究性實(shí)驗(yàn)，開(kāi)拓學(xué)生思維，培養(yǎng)探究意識(shí)，調(diào)動(dòng)他們參與科學(xué)探究的積極性。有了探究欲望后引導(dǎo)學(xué)生尋求探究方法，可以是教師講授，也可以讓學(xué)生獨(dú)立自主的到教材中或利用網(wǎng)絡(luò)獲得。最后讓學(xué)生進(jìn)實(shí)驗(yàn)室，讓學(xué)生通過(guò)自己的實(shí)驗(yàn)操作和思維活動(dòng)，解決問(wèn)題，探究其中蘊(yùn)含的科學(xué)道理，獲得情感體驗(yàn)，發(fā)展自己的探究能力。
四、培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)創(chuàng)新能力
人教版生物教材編排的實(shí)驗(yàn)中有不少設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)，如新人教版必修1教材P61“探究植物細(xì)胞的吸水和失水”、 P83“探究影響酶活性的條件”、 P91“探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式”等實(shí)驗(yàn) ，要求學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮驮?，運(yùn)用已具備的生物知識(shí)或生物技能，選擇相關(guān)的材料、試劑、器具，精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案并處理相關(guān)的問(wèn)題。這有助于培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用實(shí)驗(yàn)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。
生物學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)，培養(yǎng)和提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰κ且豁?xiàng)系統(tǒng)而復(fù)雜的工程。生物教師只要潛心鉆研，精心設(shè)計(jì)，在教學(xué)實(shí)踐中充分運(yùn)用教材實(shí)驗(yàn)和校本開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)，就能循序漸進(jìn)地培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)分析、實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)探究、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)創(chuàng)新等各方面能力，能動(dòng)地獲得科學(xué)知識(shí)的認(rèn)識(shí)和理解，從而提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和對(duì)生物學(xué)的濃厚興趣，為學(xué)生的終身發(fā)展奠定基礎(chǔ)。
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林少前
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在生物教學(xué)中傳授基礎(chǔ)知識(shí)的同時(shí)，還需要培養(yǎng)學(xué)生各方面的能力，主要有觀察能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α⒆灾餍詫W(xué)習(xí)能力、思維能力和綜合運(yùn)用能力等。其中強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，是每位生物教師必須面?duì)的重要課題。本文就如何在生物教學(xué)中采取適宜策略培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)分析能力、實(shí)驗(yàn)操作能力、實(shí)驗(yàn)探究能力、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)創(chuàng)新能力等方面進(jìn)行探討。
一、 利用教材中的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)、學(xué)生實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)分析能力
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為幫助學(xué)生訓(xùn)練提高實(shí)驗(yàn)分析能力，筆者在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，將實(shí)驗(yàn)分析的方法進(jìn)行了初步探索，總結(jié)歸納成了“四步分析法”，即從取材、藥品與試劑、步驟及操作、器具的使用方法四個(gè)方面對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析。按要求取材，是實(shí)驗(yàn)成功的前提。新人教版必修1教材P115“觀察根尖分生組織細(xì)胞的有絲分裂”實(shí)驗(yàn)中，一些學(xué)生制成的裝片中往往看不到或很少看到分裂的細(xì)胞，就是因?yàn)榍腥「獠课徊粶?zhǔn)確或取材時(shí)機(jī)不當(dāng)。藥品與試劑的量、濃度、純度等都是影響實(shí)驗(yàn)正確結(jié)果的重要因素。新人教版必修1教材P61“植物細(xì)胞的吸水和失水”探究實(shí)驗(yàn)中蔗糖溶液濃度過(guò)高時(shí)，會(huì)使細(xì)胞發(fā)生強(qiáng)烈質(zhì)壁分離而失水過(guò)多，使細(xì)胞死亡而觀察不到質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象。步驟及操作是否正確是影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的主要因素，漏做或顛倒某個(gè)實(shí)驗(yàn)步驟，結(jié)果會(huì)大相徑庭，故應(yīng)重點(diǎn)分析。如“觀察根尖分生組織細(xì)胞的有絲分裂”實(shí)驗(yàn)中，在顯微鏡視野里，觀察到的細(xì)胞是重疊的，其原因從步驟及操作角度看，則是壓片過(guò)程不充分導(dǎo)致標(biāo)本太厚沒(méi)有形成薄薄的云霧層，因而看不到單層細(xì)胞。
二、利用教材中的學(xué)生實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作能力
實(shí)驗(yàn)操作能力是指學(xué)生在操作中，能正確使用各種生物器材，自己動(dòng)手完成實(shí)驗(yàn)或利用實(shí)驗(yàn)探索研究某些問(wèn)題的能力，這是學(xué)習(xí)和研究生物學(xué)必須具備的一項(xiàng)基本能力。生物教師要盡可能創(chuàng)造條件開(kāi)展實(shí)驗(yàn)課，讓學(xué)生親自動(dòng)手進(jìn)行具體的實(shí)驗(yàn)操作，熟悉實(shí)驗(yàn)儀器、試劑的作用及相關(guān)操作程序，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和掌握一些基本的生物技術(shù)。如顯微鏡常用器具的使用方法，臨時(shí)裝片的制作、過(guò)濾、切片等生物技術(shù)。這不是紙上談兵——“講實(shí)驗(yàn)”能夠替代的。在現(xiàn)實(shí)教學(xué)中，除了一些實(shí)驗(yàn)室建設(shè)條件好的學(xué)校，實(shí)驗(yàn)普遍開(kāi)展少，學(xué)生的動(dòng)手能力不容樂(lè)觀。就拿顯微鏡的高倍鏡觀察來(lái)說(shuō)，有些學(xué)生不按程序操作，結(jié)果既耽誤了時(shí)間，又觀察不到相應(yīng)的結(jié)果，而且易損壞顯微鏡。如把裝片壓碎了、弄臟鏡頭，因?yàn)檫@些學(xué)生在下降鏡筒時(shí)，眼睛看的是目鏡而不是物鏡，也就不清楚鏡筒下降到的具體位置。正確的程序應(yīng)該眼睛側(cè)面看著物鏡，同時(shí)下降鏡筒，讓物鏡接近裝片，再注視目鏡、調(diào)節(jié)準(zhǔn)焦螺旋直至觀察到清晰物像。此外，目鏡或物鏡頭被污染、焦距沒(méi)有調(diào)好、放大倍數(shù)不夠、視野較暗、標(biāo)本不在通光孔的中心位置等諸多因素，都會(huì)直接影響觀察。這些問(wèn)題只有在實(shí)驗(yàn)中才能有效解決，實(shí)驗(yàn)操作能力只有在實(shí)踐中才能不斷提高。
三、培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究能力
隨著教學(xué)改革的深化，人們都認(rèn)識(shí)到基礎(chǔ)教育的任務(wù)不僅僅是傳授知識(shí)，更重要的是讓學(xué)生掌握學(xué)習(xí)的方法，養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，培養(yǎng)終身學(xué)習(xí)的愿望和能力。引導(dǎo)并組織學(xué)生進(jìn)行探究性實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)，就是一種改變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式、激發(fā)學(xué)生的求知欲望、培養(yǎng)學(xué)生探究能力的有效措施。它有助于提高學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)，有助于全面實(shí)施素質(zhì)教育。
培養(yǎng)學(xué)生探究能力，首先得培養(yǎng)學(xué)生的探究意識(shí)。傳統(tǒng)的學(xué)生實(shí)驗(yàn)教學(xué)中一般是老師先講解實(shí)驗(yàn)原理、方法步驟、結(jié)果結(jié)論，然后讓學(xué)生進(jìn)實(shí)驗(yàn)室按部就班地照老師的要求進(jìn)行驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，得到?jīng)]有懸念的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，學(xué)生興趣普遍不高。這種機(jī)械的學(xué)習(xí)方法難以引起學(xué)生探求新知的欲望。教師在教學(xué)中可以根據(jù)教材中實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容，適當(dāng)把驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)改變成探究性實(shí)驗(yàn)，開(kāi)拓學(xué)生思維，培養(yǎng)探究意識(shí)，調(diào)動(dòng)他們參與科學(xué)探究的積極性。有了探究欲望后引導(dǎo)學(xué)生尋求探究方法，可以是教師講授，也可以讓學(xué)生獨(dú)立自主的到教材中或利用網(wǎng)絡(luò)獲得。最后讓學(xué)生進(jìn)實(shí)驗(yàn)室，讓學(xué)生通過(guò)自己的實(shí)驗(yàn)操作和思維活動(dòng)，解決問(wèn)題，探究其中蘊(yùn)含的科學(xué)道理，獲得情感體驗(yàn)，發(fā)展自己的探究能力。
四、培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)創(chuàng)新能力
人教版生物教材編排的實(shí)驗(yàn)中有不少設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)，如新人教版必修1教材P61“探究植物細(xì)胞的吸水和失水”、 P83“探究影響酶活性的條件”、 P91“探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式”等實(shí)驗(yàn) ，要求學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮驮?，運(yùn)用已具備的生物知識(shí)或生物技能，選擇相關(guān)的材料、試劑、器具，精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案并處理相關(guān)的問(wèn)題。這有助于培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用實(shí)驗(yàn)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。
生物學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)，培養(yǎng)和提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰κ且豁?xiàng)系統(tǒng)而復(fù)雜的工程。生物教師只要潛心鉆研，精心設(shè)計(jì)，在教學(xué)實(shí)踐中充分運(yùn)用教材實(shí)驗(yàn)和校本開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)，就能循序漸進(jìn)地培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)分析、實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)探究、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)創(chuàng)新等各方面能力，能動(dòng)地獲得科學(xué)知識(shí)的認(rèn)識(shí)和理解，從而提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和對(duì)生物學(xué)的濃厚興趣，為學(xué)生的終身發(fā)展奠定基礎(chǔ)。
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