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(四川省遂宁市第一中学 629000)
【摘要】新一轮生物课程改革是转变学生学习生物课程方式的一个突破点。高中生物教学必须寓新课程理念于课堂教学之中,激发学生思考潜能,提高探究思维能力;通过实验探究生物的规律,是学习生物学的重要途径,因此实验教学在生物教学中占有非常重要的地位,有效地培养学生生物科学素养、创新精神和创新能力,真正彰显新课程理念。
【关键词】高中生物;新课改;实验教学
【中图分类号】G633.91 【文献标识码】B【文章编号】2095-3089(2012)06-0139-01
《高中生物新课程标准》指出:高中生物课程要让学生初步学会生物科学探究的一般方法,具备较强的生物学基本操作技能、收集和处理信息的能力、观察能力、实验能力、思维能力和解决实际问题的能力。高中生物教学必须切实寓新课程理念于课堂教学之中,在教学中真正彰显新课程理念。通过教学实践,我发现"探究性学习"在高中生物实验教学中的应用是一个循序渐进的过程,现从以下几个方面谈谈我的体会。
1通过生物发展史,培养学生思维和科学的探究方法,引导学生学会探究
自然科学的发展史就是一部科学探究的历史。通过科学史的学习,不仅能加强学生知道知识的发生、发展过程,还能能激发学生学习的兴趣,探究未知世界的好奇心。因此在教学过程中,我们要努力做到:
1.1展示科学家的思维过程,培养学生的思维能力。 生物学史上的许多重大发现,都闪烁着科学家们非凡的创造性思维的光芒。如光合作用发现史、植物生长素的发现过程和孟德尔两个遗传基本规律的创立等。
教学中应该引导学生循着科学家的思维历程去亲身体验一番,探究得出结论的具体思维过程。并适时让学生大胆作出种种设想、猜测,让他们无拘无束地去思考、去争辩。通过这这种方式的教学,科学思维的全过程充分地暴露出来,学生不仅从中获取科学知识,更重要的是受到科学思维的熏陶。
1.2从生物学史中学习科学的研究方法。
在生物学发展史中,每一项重大发现,都是各种科学研究方法综合运用的结果。教师应充分地把科学家们独到的科学思想和方法渗透到知识传授中,启迪学生领会科学方法,且能运用到实际的实验设计中。
如在遗传的基本规律的教学中,可向学生提出孟德尔之所以能发现遗传的两大规律,与他精心选择实验材料有关,当然还有科学的观察和分析方法,他在观察时,对纷繁复杂的杂交现象,只看其一对性状,而对其它性状暂且不管,这就使研究对象大大简化了,特别是他把数学统计方法引入生物学的研究,是超越前人的创新。
二、创设探究性实验,促进学生主动探究
可通过将模拟实验、验证性实验设计为探究性实验,为学生提供一个能动脑思考、交流、合作、亲自探究创新的空间,激发学生的求知欲,促使学生主动探究,使学生的知识水平和探究能力在探究过程中逐渐增长起来。
例如:"植物细胞的质壁分离及质壁分离复原" 实验,这是一个验证性实验。在完成教学目标后,我们引导学生向探究的方向迈进:(1)实验材料,是否只能选用洋葱外表皮细胞,其他植物细胞可以吗?(2)实验试剂,除了蔗糖溶液,可改用其他试剂吗?试剂的浓度呢?(3)实验操作方法,有没可改进或简化,可提高实验效率的?
学生经思考、实践和探讨后,得出结论:(1)其他植物细胞也行,但洋葱外表皮紫色部分,液泡呈紫色,原生质层和细胞壁区分明显,在显微镜下观察质壁分离现象十分清晰。(2)蔗糖溶液粘性强,易污染显微镜。根据渗透作用原理,其他试剂也行,比如可用经济易制的NaCl试剂。而试剂的浓度不能太高,否则易导致细胞死亡,无法质壁分离复原;浓度太低,实验没有现象或不明显。(3)操作方法可改进直接把盖玻片掀开,滴加外液。这样,一方面可以减少几次重复滴加和用吸水纸吸引的步骤;另一方面又避免因操作不当污染了显微镜。
看到学生探究的热情高涨,我结合这个实验,引导学生探究某植物细胞的细胞液浓度。有了这个验证性实验作为背景,学生设计起来就容易得多,设计实验的方法和思路与原实验基本相同,将原来只滴加30%蔗糖溶液,改为分别滴加10%、20%、30%、40%等不同浓度的蔗糖溶液,分别观察植物细胞质壁分离来估测细胞液的浓度。
通过此实验不难发现,学生从以前按部就班,到现在能在实验过程中发现问题,并由此设计实施探究性实验,能力有了一定的提高。学生也发现自己通过实验更好掌握了植物渗透吸水原理,对自己所做实验结论也较满意。
三、指导学生设计探究性实验
在实验教学中应当尽量鼓励学生运用所学的知识,进行实验设计。指导实验设计的一般方法,包括提出问题→作出假设→实验设计→进行实验→分析结果→得出结论→表达交流,老师可以提供学生一个已设计好的方案或者教材实例进行参考模仿。
例如,在探究"影响酶活性的条件"实验中,许多同学确认的课题是《温度对酶活性的影响》。但在设计实验方案时,我发现部分同学根据已有的知识选用斐林试剂来检测酶的催化效率。他们认为在适宜的温度条件下,淀粉可以被淀粉酶水解成还原性糖,因而可以用斐林试剂检测。是不是真的可以用斐林试剂呢?在我的提醒下,学生很快意识到他们忽视了斐林试剂反应的条件需要加热,对于冰水浴实验组,在加热过程中,随着温度的升高,酶活性也会逐渐增加,使淀粉逐渐被水解,导致结果很可能与对照组差不多,从而影响了探究目标的达成。而选择碘液来检测就不存在此类误差,可在催化反应结束后直接滴加碘液,根据溶液是否变蓝来判断淀粉有否被水解。
在设计实验过程中,要指导学生注意:(1)要求学生根据教材中相关探究实验内容、原理和目的要求,结合实际可行性情况,确立研究目标。(2)根据实验所提出的问题,运用已具备的知识或实验技能,设计解决问题的方案,包括材料用具的选择,具体的实验步骤,实施计划过程,作观察记录的内容,实验结果呈现形式,和实验设计的原则。教师在学生进行实验设计时,不要束缚学生的思路,也不一定局限于教材中提供的材料用具,要鼓励学生大胆设想、求异创新,设计出既简便易行,又科学准确的实验设计方案。(3)引导学生进行总结,组织实验小组进行讨论交流,确定最佳方案,指导学生从方案的科学合理性、设计简洁性、效果明显性和联系实际原则展开评价,鼓励新颖巧妙、有创意的方案。
总之,高中生物实验教学中要培养学生的探究能力,除了教师要深挖教材,还要经常性地创造条件,引导学生主动参与探究、勤于动手动脑,逐步培养学生批判性思维的能力、分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力,培养学生创新精神和实践能力。
【摘要】新一轮生物课程改革是转变学生学习生物课程方式的一个突破点。高中生物教学必须寓新课程理念于课堂教学之中,激发学生思考潜能,提高探究思维能力;通过实验探究生物的规律,是学习生物学的重要途径,因此实验教学在生物教学中占有非常重要的地位,有效地培养学生生物科学素养、创新精神和创新能力,真正彰显新课程理念。
【关键词】高中生物;新课改;实验教学
【中图分类号】G633.91 【文献标识码】B【文章编号】2095-3089(2012)06-0139-01
《高中生物新课程标准》指出:高中生物课程要让学生初步学会生物科学探究的一般方法,具备较强的生物学基本操作技能、收集和处理信息的能力、观察能力、实验能力、思维能力和解决实际问题的能力。高中生物教学必须切实寓新课程理念于课堂教学之中,在教学中真正彰显新课程理念。通过教学实践,我发现"探究性学习"在高中生物实验教学中的应用是一个循序渐进的过程,现从以下几个方面谈谈我的体会。
1通过生物发展史,培养学生思维和科学的探究方法,引导学生学会探究
自然科学的发展史就是一部科学探究的历史。通过科学史的学习,不仅能加强学生知道知识的发生、发展过程,还能能激发学生学习的兴趣,探究未知世界的好奇心。因此在教学过程中,我们要努力做到:
1.1展示科学家的思维过程,培养学生的思维能力。 生物学史上的许多重大发现,都闪烁着科学家们非凡的创造性思维的光芒。如光合作用发现史、植物生长素的发现过程和孟德尔两个遗传基本规律的创立等。
教学中应该引导学生循着科学家的思维历程去亲身体验一番,探究得出结论的具体思维过程。并适时让学生大胆作出种种设想、猜测,让他们无拘无束地去思考、去争辩。通过这这种方式的教学,科学思维的全过程充分地暴露出来,学生不仅从中获取科学知识,更重要的是受到科学思维的熏陶。
1.2从生物学史中学习科学的研究方法。
在生物学发展史中,每一项重大发现,都是各种科学研究方法综合运用的结果。教师应充分地把科学家们独到的科学思想和方法渗透到知识传授中,启迪学生领会科学方法,且能运用到实际的实验设计中。
如在遗传的基本规律的教学中,可向学生提出孟德尔之所以能发现遗传的两大规律,与他精心选择实验材料有关,当然还有科学的观察和分析方法,他在观察时,对纷繁复杂的杂交现象,只看其一对性状,而对其它性状暂且不管,这就使研究对象大大简化了,特别是他把数学统计方法引入生物学的研究,是超越前人的创新。
二、创设探究性实验,促进学生主动探究
可通过将模拟实验、验证性实验设计为探究性实验,为学生提供一个能动脑思考、交流、合作、亲自探究创新的空间,激发学生的求知欲,促使学生主动探究,使学生的知识水平和探究能力在探究过程中逐渐增长起来。
例如:"植物细胞的质壁分离及质壁分离复原" 实验,这是一个验证性实验。在完成教学目标后,我们引导学生向探究的方向迈进:(1)实验材料,是否只能选用洋葱外表皮细胞,其他植物细胞可以吗?(2)实验试剂,除了蔗糖溶液,可改用其他试剂吗?试剂的浓度呢?(3)实验操作方法,有没可改进或简化,可提高实验效率的?
学生经思考、实践和探讨后,得出结论:(1)其他植物细胞也行,但洋葱外表皮紫色部分,液泡呈紫色,原生质层和细胞壁区分明显,在显微镜下观察质壁分离现象十分清晰。(2)蔗糖溶液粘性强,易污染显微镜。根据渗透作用原理,其他试剂也行,比如可用经济易制的NaCl试剂。而试剂的浓度不能太高,否则易导致细胞死亡,无法质壁分离复原;浓度太低,实验没有现象或不明显。(3)操作方法可改进直接把盖玻片掀开,滴加外液。这样,一方面可以减少几次重复滴加和用吸水纸吸引的步骤;另一方面又避免因操作不当污染了显微镜。
看到学生探究的热情高涨,我结合这个实验,引导学生探究某植物细胞的细胞液浓度。有了这个验证性实验作为背景,学生设计起来就容易得多,设计实验的方法和思路与原实验基本相同,将原来只滴加30%蔗糖溶液,改为分别滴加10%、20%、30%、40%等不同浓度的蔗糖溶液,分别观察植物细胞质壁分离来估测细胞液的浓度。
通过此实验不难发现,学生从以前按部就班,到现在能在实验过程中发现问题,并由此设计实施探究性实验,能力有了一定的提高。学生也发现自己通过实验更好掌握了植物渗透吸水原理,对自己所做实验结论也较满意。
三、指导学生设计探究性实验
在实验教学中应当尽量鼓励学生运用所学的知识,进行实验设计。指导实验设计的一般方法,包括提出问题→作出假设→实验设计→进行实验→分析结果→得出结论→表达交流,老师可以提供学生一个已设计好的方案或者教材实例进行参考模仿。
例如,在探究"影响酶活性的条件"实验中,许多同学确认的课题是《温度对酶活性的影响》。但在设计实验方案时,我发现部分同学根据已有的知识选用斐林试剂来检测酶的催化效率。他们认为在适宜的温度条件下,淀粉可以被淀粉酶水解成还原性糖,因而可以用斐林试剂检测。是不是真的可以用斐林试剂呢?在我的提醒下,学生很快意识到他们忽视了斐林试剂反应的条件需要加热,对于冰水浴实验组,在加热过程中,随着温度的升高,酶活性也会逐渐增加,使淀粉逐渐被水解,导致结果很可能与对照组差不多,从而影响了探究目标的达成。而选择碘液来检测就不存在此类误差,可在催化反应结束后直接滴加碘液,根据溶液是否变蓝来判断淀粉有否被水解。
在设计实验过程中,要指导学生注意:(1)要求学生根据教材中相关探究实验内容、原理和目的要求,结合实际可行性情况,确立研究目标。(2)根据实验所提出的问题,运用已具备的知识或实验技能,设计解决问题的方案,包括材料用具的选择,具体的实验步骤,实施计划过程,作观察记录的内容,实验结果呈现形式,和实验设计的原则。教师在学生进行实验设计时,不要束缚学生的思路,也不一定局限于教材中提供的材料用具,要鼓励学生大胆设想、求异创新,设计出既简便易行,又科学准确的实验设计方案。(3)引导学生进行总结,组织实验小组进行讨论交流,确定最佳方案,指导学生从方案的科学合理性、设计简洁性、效果明显性和联系实际原则展开评价,鼓励新颖巧妙、有创意的方案。
总之,高中生物实验教学中要培养学生的探究能力,除了教师要深挖教材,还要经常性地创造条件,引导学生主动参与探究、勤于动手动脑,逐步培养学生批判性思维的能力、分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力,培养学生创新精神和实践能力。