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高中生物实验教学策略探讨

2019-11-12王渊

中学教学参考·理科版 2019年9期
关键词:高中生物实验教学策略

王渊

[摘   要]实验是高中生物的重要教学内容,对增强学生学习兴趣、加深学生对所学知识的理解、提升学生的实验技能效果显著。高中生物实验教学中,教师鼓励学生预习,注重示范,积极提问,激发思考,可促进学生做好实验准备,深化实验理解,同时实现对实验教学的优化,提升实验教学效果。

[关键词]高中生物;实验教学;策略

[中图分类号]    G633.91        [文献标识码]    A        [文章编号]    1674-6058(2019)26-0085-02

生物是一门以实验为基础的学科,尤其高中生物更是涉及较多的实验,且实验内容繁多而零散。如何采取有效措施提高高中生物实验教学的质量与效率,是当前一线高中生物教师讨论的热门话题。众所周知,实验对学生的各项能力要求较高,为使学生在实验中切实巩固所学、深化理解,实现实验素养的提升,教师应做好教学经验总结,不断改进与优化实验教学中的不足,促进实验教学水平更上一个台阶。

一、鼓励预习,做好实验准备

高中生物实验涉及诸多内容,如若学生不注重实验预习,实验过程中就容易手忙脚乱,问题频发,影响实验进度以及效果。对此,教师应鼓励引导学生做好实验预习。一方面,要求学生认真阅读实验内容,对实验过程有个大致的了解,对理解难度较大的内容做好标记,可与同学讨论或请教老师,扫清实验障碍;另一方面,教师围绕实验内容设计导学案,而后分发给学生,让学生认真阅读导学案,明确实验的重点与难点,为实验的顺利开展做好铺垫。

例如,在 “用高倍显微镜观察几种细胞”实验中,使用显微镜以及对比不同细胞的异同是实验的重点。为保证学生能够顺利地完成实验,教师可通过图1将实验的大致安排告知学生,帮助学生做好实验预习。学生通过预习得知使用显微镜的正确步骤是:取镜安放→对光→放置装片→观察。其中显微镜的调节是实验的重点。学生通过查阅资料,得知“显微镜的目镜越长,放大倍数越小;物镜越长,放大倍数越大”,为实验中正确选取目镜、物镜奠定理论基础。实验过程中涉及由低倍镜向高倍镜的转换。其中使用低倍镜观察时,难度较小。而使用高倍镜观察时,学生总是忘记调节光圈,观察效果不佳。对此,教师可在导学案中将高倍镜的调节作为重点加以阐述,要求学生于预习过程中牢记。

待学生做好充分的实验预习后,便可鼓励学生动手操作实验,即要求学生使用显微镜观察人的血细胞、正在分裂的植物细胞、人的口腔上皮细胞、洋葱表皮细胞。最终学生在实验中顺利地实现了由低倍镜向高倍镜的转换,看到了不同的细胞形态。在教师的鼓励和引导下,学生积极思考讨论,得出了以下实验结果:(1)不同细胞的形态、大小千差万别;(2)细胞膜、细胞质、细胞核是不同细胞共有的结构。由此得出结论:细胞既具有多样性又具有统一性。

二、注重示范,做好实验引导

部分高中生物实验需要用到一些危险性试剂,如若学生实验操作不规范容易引发安全事故。因此,为保证实验安全、顺利地完成,教师应注重示范,做好实验引导。

例如,在做“观察DNA和RNA细胞中的分布”实验时,需要学生动手制作装片,这对学生的实验操作能力要求较高,而且实验涉及酒精灯的使用且所用盐酸溶液具有一定的危险性。因此,实验前,教师可在讲台上进行示范,要求学生牢记实验中的参数,如小烧杯在大烧杯中的保温时间为5 min、用蒸馏水的缓水流冲洗载玻片10 s、使用两滴吡罗红甲基绿染色剂染色5 min等。而后要求学生自己动手实验,教师则在必要时给予引导。通过教师示范,学生头脑中建立了基本的实验步骤:“取材→水解→冲洗涂片→染色→观察”,最终顺利完成了实验。

通过实验,学生观察到细胞中央绿色较为明显,因甲基绿可使DNA呈现绿色,可知DNA主要分布在细胞核中。而吡罗红可使RNA呈红色,可知RNA主要分布在细胞质中。

三、积极提问,深化实验理解

高中生物实验教学中,为了加深学生对实验的印象,更好地理解实验步骤、实验内容,教师应配合使用多种教学方法。其中,可采用问题驱动教学法,即结合实验目的,设置不同的问题,使学生在问题的驱动下,完成实验探究。研究发现,问题驱动教学法用于高中生物实验教学,不仅能提高学生的注意力,还可进一步深化学生对实验的理解。对此,教师一方面可结合实验目的,提出相关问题,驱动学生灵活运用所学知识进行实验设计,同时思考实验过程中应注意的问题,保证实验顺利进行;另一方面,提出相关问题,引导学生科学分析实验结果,得出正确的实验结论。实践表明,在问题的驱动下,学生能积极参与实验操作,很好地激发了学生的实验兴趣,锻炼了学生的实验探究能力。

例如,在教学“生长素类似物促进插条生根的最适浓度”实验时,教师并非像往常一样告知学生实验步骤、实验注意事项,而是在给出实验素材的基础上设置不同问题,要求学生自己动手设计实验,讨论实验结论,使学生理解生长素类似物给植物生长造成的影响。整個实验分为两个重要环节:预实验和正式实验,其中预实验的目的在于大致确定插条生根的适宜浓度,正式实验则是在预实验结论的基础上,将生长素类似物的浓度做细微调节,最终确定插条生根的最适浓度。在做预实验时,教师给出实验素材:迎春花枝条、NAA母液、清水、烧杯若干,并提出以下问题,要求学生思考,如:(1)预实验的实验原理是什么?(2)实验中应遵守哪些原则?(4)选择迎春花枝条时应注意哪些问题?(5)怎样使用NAA母液处理插条?(6)培养处理好的插条时应注意哪些问题?

学生认真思考上述问题后,深刻理解了实验的相关内容。如实验原理为:适宜浓度的NAA母液会促进迎春花插条生根;为保证实验的科学性和合理性,应遵守单一变量原则、对照原则、平行重复原则等;选择迎春花插条时应同为一年生、发育情况以及粗细情况相同的枝条;采用浸泡法处理插条,即将各组枝条分别浸入相应的烧杯中约1.5 cm,浸泡24 h后,取出、晾干4 h;将处理好的插条放在相同且适宜的条件下(温度在25~30℃)水培。最终成功完成了实验,得出结论:NAA母液促进迎春花插条生根的最适浓度是5.0 ~5.2 ppm。

四、激发思考,做好实验优化

为了更好地提高学生的实验能力,保证实验结果的严谨性,教师应引导学生做好实验优化。一方面,培养学生的质疑意识,引导学生认真分析教材实验,思考实验装置为什么要这样连接、连接过程中需要注意什么问题等,彻底搞清楚实验内容,而非一味地接受;另一方面,可结合实验装置,提出相关问题,激发学生思考,使学生认识到实验的不足,鼓励学生积极讨论,做好实验优化。

例如,对于“探究酵母菌细胞呼吸的方式”这一实验,

教材中酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸的实验装置如图2的甲、乙装置,学生对此实验装置比较熟悉。实验中,教师可提出以下问题,激发学生思考,如:(1)B中的CO2,如果未除尽,会干扰实验结果。那么怎样确定CO2是否除尽呢?(2)D中如果仍有O2存在怎么办?如果CO2通过导管进入到E锥形瓶中,也会导致澄清石灰水变浑浊,该怎样处理?(3)如何确定D中的CO2和酒精是酵母菌产生的?显然,在教师的问题引导下,学生发现教材实验存在一些不足,需要进行改进。经过讨论,学生得出以下实验优化方案。

其一,甲装置中,在盛有10% NaOH溶液的锥形瓶和盛有酵母菌培养液的锥形瓶之间加入一个盛有澄清石灰水的锥形瓶,检验CO2是否除尽。

其二,使用液状石蜡对乙装置盛有酵母菌培养液的锥形瓶进行液封,确保无氧环境。同时,为防止空气中的CO2进入到E锥形瓶,应在导管位置连接去除CO2的装置。

其三,增加一组不加酵母菌的葡萄糖培养液作为对照。

優化改进实验装置后,再实验,所得实验结论更科学,说服力更强。

总之,实验在高中生物教材中占有较大的比例。为提高实验教学质量,激发学生的实验学习兴趣,提高学生的生物学习成绩,教师应做好实验教学研究。一方面,结合自身教学实践,做好教学策略分析,对教学效果显著的策略应积极应用;另一方面,做好生物实验教学效果评估,反思实验教学中存在的不足,保持持续学习的心态,不断提升自我,尤其应积极参与听课活动以及向其他教师请教,借鉴他人成功经验并学会融通为己所用。

[   参   考   文   献   ]

[1]  高锋.高中生物实验教学中核心素养的培养策略[J].科技风,2019(10):51.

[2]  李丽萍.高中生物实验有效教学策略探究[J].中国农村教育,2019(9):82.

[3]  郑梅枝.高中生物实验课教学探析[J].西部素质教育,2019(4):253.

[4]  冯浩,田鑫.浅谈有效开展高中生物实验课的教学策略[J].中国校外教育,2019(2):105+109.

[5]  宋名伟,王蕾.新课标下高中生物实验教学策略研究[J].教育与装备研究,2018(11):91-93.

[6]  杨燕平.基于有效教学理念的高中生物实验教学策略研究[J].黑龙江科学,2018(21):104-105.

[7]  黄秋燕,宾石玉,黄惠妮,等.新课标背景下高中生物实验教学策略探究[J].西部素质教育,2018(20):220-221.

(责任编辑    黄春香)

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