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生物学是一门实验性科学。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。
一、让学生明确仪器的原理和药品的特性,是培养学生使用它们的能力的基础
“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,学生对于低倍镜和高倍镜,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,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得清楚。这种盲目性,是由于学生不了解显微镜的基本原理。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,看到的材料的厚度就越薄,高倍镜适宜观察局部和细节。低倍镜看到的面积大,适宜观察材料的整体结构,以及寻找观察目标。学生只有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,就可以看清图像了。至此,学生了解了上述的基本原理和操作方法,也就能够正确使用高倍镜了。
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值呈碱性。这样就引出了一个问题:醋酸起什么作用?应让学生了解2%的醋酸是染料的溶剂,在染色时增加了细胞的通透性,而不会引起细胞膨胀,利于染液的离子进入细胞而使细胞核内的染色体着色。
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,这对提高学生的使用能力大有好处。
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,它往往需要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。例如,在观察植物细胞有丝分裂实验过程中,大致为:培养→10%HCl解离→漂洗→染色→压片。要让学生了解根尖放在10%HCl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,不利于在镜下观察。另外,通过10%HCl的处理,能使细胞迅速死亡, 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%HCl),否则会影响染色效果。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、培养学生善于分析实验现象
在实验中,经常存在着重对实验最后结果的记录而轻视对实验过程中间出现的某些现象的记录、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,这不利于学生实验能力的提高。例如:观察植物有丝分裂的实验,在显微镜的某个视野中,要让学生了解为什么看到的细胞多数为间期的细胞;在质壁分离和复原的实验中要让学生了解液泡的体积大小、颜色变化如何。
在实验中,因某种原因,个别学生的实验结果不明显或失败,老师应指导学生查找原因。比如在质壁分离和复原的实验中,有的学生很快就观察到质壁分离和复原现象,但有的学生虽然在步骤方法上都按要求进行了,却没有发现质壁分离现象。教师应启发学生寻找原因:取下的表皮是否是死亡的角质层细胞?是否未用蔗糖溶液浸泡材料?是否蔗糖溶液被原清水稀释而造成了浓度不够?是否视野太亮,反差度小而未能看清?还有的学生虽然质壁分离了却不能复原,教师也应询问一下:是否蔗糖溶液浓度自行加高了?是否质壁分离时间太久而造成了细胞死亡?
总之,在生物教学过程中,教师加强对学生能力的培养,定会事半功倍,全面提高教学质量。
一、让学生明确仪器的原理和药品的特性,是培养学生使用它们的能力的基础
“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,学生对于低倍镜和高倍镜,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,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得清楚。这种盲目性,是由于学生不了解显微镜的基本原理。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,看到的材料的厚度就越薄,高倍镜适宜观察局部和细节。低倍镜看到的面积大,适宜观察材料的整体结构,以及寻找观察目标。学生只有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,就可以看清图像了。至此,学生了解了上述的基本原理和操作方法,也就能够正确使用高倍镜了。
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值呈碱性。这样就引出了一个问题:醋酸起什么作用?应让学生了解2%的醋酸是染料的溶剂,在染色时增加了细胞的通透性,而不会引起细胞膨胀,利于染液的离子进入细胞而使细胞核内的染色体着色。
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,这对提高学生的使用能力大有好处。
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,它往往需要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。例如,在观察植物细胞有丝分裂实验过程中,大致为:培养→10%HCl解离→漂洗→染色→压片。要让学生了解根尖放在10%HCl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,不利于在镜下观察。另外,通过10%HCl的处理,能使细胞迅速死亡, 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%HCl),否则会影响染色效果。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、培养学生善于分析实验现象
在实验中,经常存在着重对实验最后结果的记录而轻视对实验过程中间出现的某些现象的记录、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,这不利于学生实验能力的提高。例如:观察植物有丝分裂的实验,在显微镜的某个视野中,要让学生了解为什么看到的细胞多数为间期的细胞;在质壁分离和复原的实验中要让学生了解液泡的体积大小、颜色变化如何。
在实验中,因某种原因,个别学生的实验结果不明显或失败,老师应指导学生查找原因。比如在质壁分离和复原的实验中,有的学生很快就观察到质壁分离和复原现象,但有的学生虽然在步骤方法上都按要求进行了,却没有发现质壁分离现象。教师应启发学生寻找原因:取下的表皮是否是死亡的角质层细胞?是否未用蔗糖溶液浸泡材料?是否蔗糖溶液被原清水稀释而造成了浓度不够?是否视野太亮,反差度小而未能看清?还有的学生虽然质壁分离了却不能复原,教师也应询问一下:是否蔗糖溶液浓度自行加高了?是否质壁分离时间太久而造成了细胞死亡?
总之,在生物教学过程中,教师加强对学生能力的培养,定会事半功倍,全面提高教学质量。