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【摘 要】实验能力实际上是一种综合能力,它包括观察能力、操作能力、思维能力等,对高中学生来说,生物实验教学主要包括常见的仪器、器具、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等。因此,在培养学生的实验能力时应注意如下几点。
【关键词】高中生物;实验教学;能力培养
一、仪器基本技能的训练
仪器基本技能的掌握,不仅是攀根基本技能,不仅是学好基本知识的手段,而且是培养能力的基础。
首先,使学生学会使用各种实验仪器、用具。中学生物学实验常用的工具主要有:显微镜、放大镜、解剖器械(解剖剪、解剖刀、银于、探针、解剖盎)、解剖镜。其中显微镜是生物实验最常用的工具,正确地使用、爱护、维修显微镜是一项基本要求。因此教师要使学生了解显微镜的结构、各部分的功能,熟练拿捏各部分的名称;熟练攀握使用显微镜的方法,达到运用自如,操作规范,养成习惯。章取、安放、对光、使用、收回等都应按规范化的要求去做:使用显微镜的过程中,时常会出现故障,要学会排除常见效随的方法。
其次,使学生学会制作临时装片、采集制作标本、简单的解剖及生理实验技能。在培养学生的上述技能时,教师要注意示范操作,严格要求学生一丝不苟地按操作步骤进行。这样,学生学到的不只是一个个具体的实验方法,而是通过多次具体实验技能的训练,逐步积累形成的一种进行科学实验的能力。
二、培养学生善于分析实验程序
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。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。而要指导学生去分析实验中每 一步骤的作用,每一个处理意义以及各步骤之间的联系,从中学习解决问题、研究事物的方法。例如,在观察 植物细胞有丝分裂实验过程中,大致为:培养→10%HCI解离→漂洗→染色→压片。要让学生了解根尖放在10%HCI溶液中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,不利在镜下观察。另外,通过10%HCI的处理,使细胞迅速死亡,让细胞分别保留各自的分裂状态。漂洗是为了冲洗解离液(10%HCI),否则影响染色效果。又如用龙胆紫或醋酸洋红溶液染色的目的是,这两种染料易使细 胞核内的染色体着色,从而增大细胞核与周围部分的反差,便于观察染色体分布和变化,压片的目的是使细胞分散开,变成单层,否则光线无法透过会影响观察。加清水是起润滑剂和利于细胞分散的作用,压片时,在盖玻片上再加一片载玻片的目的是防止手指与盖玻片直接触压,会将极薄的盖玻片压碎(在镜下观察前应将载玻片取下,并注意不要让盖玻片移位)。在叶绿体中色素的提取和分离实验中,制备滤纸条时,应让学生了解将滤纸剪成长10厘米是因为胡萝卜素在纸条上扩散的距离约为9厘米左右;宽1厘米是利于划出齐而均匀的滤液细线,去两角为了使层析液在纸条上扩散速度均衡,后两者都是为了扩散出四条平行的色带。在距去两角的一端1厘米处用铅笔画一横线,目的是为划滤液细线提供参照线并且防止层析时在盛有3毫升层析液的烧杯(100毫升)中,滤液细线被层析液没及。划滤细线时还应让学生知道干燥后重复划2—3次,是为了增加色素的分子数,以便在纸条上走出四条明显的色素带来。如果在不干燥的情况下连续划线,色素会随滤液中的液体(如丙酮)在纸条上的扩散而扩散,划出的滤液细线较宽,其结果是相邻的两条色带会发生部分重叠。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思考,使学生既知道实验应怎么做,也知道为什么这样做。
三、使学生善于分析实验程序和实验现象
学生实验,不单是通过实验结果来证实课堂知识,也不单单是为了学会某种仪器、器具的使用方法,还有一个重要的目的,就是要了解和掌握研究生物学的方法、培养研究生物学的能力。一个较为复杂的实验程序是设计人员长期辛勤劳动的结晶,它往往要经过几十次以至上百次的反复探索。所以,学生实验中,不能单纯用实验指导进行“按方抓药”,出现结果就完事大吉。而要指导学生去分析实验中每一步骤的作用,每一个处理的意义,以及各步骤之间的联系,从中学习解决问题、研究事物的方法。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,或提出向题让学生去思考,使学生既知道实验方法怎么做,也知道为什么这样做。
对实验过程中出现的现象和结果,是否路子进行正确、深入的分析,从而得出正确的结论,是生物学实验能力的重要特征。教师在实验过程中,指导和要求学生对实验现象、结果进行深入分析,是培养实验操作能力的重要手段。在学生实验中,经常存在着重视对实验最后结果的记录,而轻视对实验过程中间现象的记录;重视结果而不重视分析结果;重视对成功实验的肯定,而不重视对实验中的失败查找原因等现象。这些都不利于学生实验能力的提高。
四、培并学生改进实验、设计实验的能力
教师要鼓励学生对某些实验提出自己的改进设想,或寻求完善的实验条件。如光合作用实验,常用材料是天堂茎,若改用其他材料,实验效果会怎么样呢?这就需要进行实验对比,如用幼嫩的灰菜叶、二月兰叶、荫公英叶、油菜叶、杨树叶都可以进行,这样取材就更为广泛了。在方法上也可作改进,如让整棵植株或整片叶子见光或不见光。总之,每一种常规实验,都可能存在或大或小需要改进的地方,教师要鼓励学生多动脑筋。
在改进实验的基础上,还可以引导学生独立设计实验。培养设计实验能力,有一个从易到难、从简单到复杂的过程,重要的是,要有意识、有目的地引导,创造条件。如在初中阶段,学完光合作用、呼吸作用之后,引导学生去思考,设计在不同光照条件下,不同二氧化碳浓度条件下,对光合作用的影响。除了课本上的方法外,试试自己还能想出别的方法吗?对呼吸作用放热的测量,放出二氧化碳的测验办法,都可以根据原理想出不少溯验方法来。
总之,学生们掌握了一些基本理论和实验技能、技巧后,就可以自由想象,把想要解决的问题,设计成实验,进行大胆尝试,这样才能有所发明,有所创造。
【关键词】高中生物;实验教学;能力培养
一、仪器基本技能的训练
仪器基本技能的掌握,不仅是攀根基本技能,不仅是学好基本知识的手段,而且是培养能力的基础。
首先,使学生学会使用各种实验仪器、用具。中学生物学实验常用的工具主要有:显微镜、放大镜、解剖器械(解剖剪、解剖刀、银于、探针、解剖盎)、解剖镜。其中显微镜是生物实验最常用的工具,正确地使用、爱护、维修显微镜是一项基本要求。因此教师要使学生了解显微镜的结构、各部分的功能,熟练拿捏各部分的名称;熟练攀握使用显微镜的方法,达到运用自如,操作规范,养成习惯。章取、安放、对光、使用、收回等都应按规范化的要求去做:使用显微镜的过程中,时常会出现故障,要学会排除常见效随的方法。
其次,使学生学会制作临时装片、采集制作标本、简单的解剖及生理实验技能。在培养学生的上述技能时,教师要注意示范操作,严格要求学生一丝不苟地按操作步骤进行。这样,学生学到的不只是一个个具体的实验方法,而是通过多次具体实验技能的训练,逐步积累形成的一种进行科学实验的能力。
二、培养学生善于分析实验程序
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。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。而要指导学生去分析实验中每 一步骤的作用,每一个处理意义以及各步骤之间的联系,从中学习解决问题、研究事物的方法。例如,在观察 植物细胞有丝分裂实验过程中,大致为:培养→10%HCI解离→漂洗→染色→压片。要让学生了解根尖放在10%HCI溶液中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,不利在镜下观察。另外,通过10%HCI的处理,使细胞迅速死亡,让细胞分别保留各自的分裂状态。漂洗是为了冲洗解离液(10%HCI),否则影响染色效果。又如用龙胆紫或醋酸洋红溶液染色的目的是,这两种染料易使细 胞核内的染色体着色,从而增大细胞核与周围部分的反差,便于观察染色体分布和变化,压片的目的是使细胞分散开,变成单层,否则光线无法透过会影响观察。加清水是起润滑剂和利于细胞分散的作用,压片时,在盖玻片上再加一片载玻片的目的是防止手指与盖玻片直接触压,会将极薄的盖玻片压碎(在镜下观察前应将载玻片取下,并注意不要让盖玻片移位)。在叶绿体中色素的提取和分离实验中,制备滤纸条时,应让学生了解将滤纸剪成长10厘米是因为胡萝卜素在纸条上扩散的距离约为9厘米左右;宽1厘米是利于划出齐而均匀的滤液细线,去两角为了使层析液在纸条上扩散速度均衡,后两者都是为了扩散出四条平行的色带。在距去两角的一端1厘米处用铅笔画一横线,目的是为划滤液细线提供参照线并且防止层析时在盛有3毫升层析液的烧杯(100毫升)中,滤液细线被层析液没及。划滤细线时还应让学生知道干燥后重复划2—3次,是为了增加色素的分子数,以便在纸条上走出四条明显的色素带来。如果在不干燥的情况下连续划线,色素会随滤液中的液体(如丙酮)在纸条上的扩散而扩散,划出的滤液细线较宽,其结果是相邻的两条色带会发生部分重叠。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思考,使学生既知道实验应怎么做,也知道为什么这样做。
三、使学生善于分析实验程序和实验现象
学生实验,不单是通过实验结果来证实课堂知识,也不单单是为了学会某种仪器、器具的使用方法,还有一个重要的目的,就是要了解和掌握研究生物学的方法、培养研究生物学的能力。一个较为复杂的实验程序是设计人员长期辛勤劳动的结晶,它往往要经过几十次以至上百次的反复探索。所以,学生实验中,不能单纯用实验指导进行“按方抓药”,出现结果就完事大吉。而要指导学生去分析实验中每一步骤的作用,每一个处理的意义,以及各步骤之间的联系,从中学习解决问题、研究事物的方法。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,或提出向题让学生去思考,使学生既知道实验方法怎么做,也知道为什么这样做。
对实验过程中出现的现象和结果,是否路子进行正确、深入的分析,从而得出正确的结论,是生物学实验能力的重要特征。教师在实验过程中,指导和要求学生对实验现象、结果进行深入分析,是培养实验操作能力的重要手段。在学生实验中,经常存在着重视对实验最后结果的记录,而轻视对实验过程中间现象的记录;重视结果而不重视分析结果;重视对成功实验的肯定,而不重视对实验中的失败查找原因等现象。这些都不利于学生实验能力的提高。
四、培并学生改进实验、设计实验的能力
教师要鼓励学生对某些实验提出自己的改进设想,或寻求完善的实验条件。如光合作用实验,常用材料是天堂茎,若改用其他材料,实验效果会怎么样呢?这就需要进行实验对比,如用幼嫩的灰菜叶、二月兰叶、荫公英叶、油菜叶、杨树叶都可以进行,这样取材就更为广泛了。在方法上也可作改进,如让整棵植株或整片叶子见光或不见光。总之,每一种常规实验,都可能存在或大或小需要改进的地方,教师要鼓励学生多动脑筋。
在改进实验的基础上,还可以引导学生独立设计实验。培养设计实验能力,有一个从易到难、从简单到复杂的过程,重要的是,要有意识、有目的地引导,创造条件。如在初中阶段,学完光合作用、呼吸作用之后,引导学生去思考,设计在不同光照条件下,不同二氧化碳浓度条件下,对光合作用的影响。除了课本上的方法外,试试自己还能想出别的方法吗?对呼吸作用放热的测量,放出二氧化碳的测验办法,都可以根据原理想出不少溯验方法来。
总之,学生们掌握了一些基本理论和实验技能、技巧后,就可以自由想象,把想要解决的问题,设计成实验,进行大胆尝试,这样才能有所发明,有所创造。