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培养高中生生物实验能力的五种策略

2016-03-14粱业军

广西教育·B版 2016年1期
关键词:实验能力高中生物

粱业军

【摘 要】阐述实验能力的内涵,讲解培养高中生生物实验能力的五种策略:明确原理,奠定培养实验能力基础;巧设问题,培养学生生物实验思维;模拟实验,培养学生实验操作能力;自主实验,培养学生实验设计能力;引导分析,培养处理实验信息能力。

【关键词】高中生物 实验思维 实验能力

【中图分类号】G 【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889(2016)01B-0149-02

生物教学离不开实验,实验是学习生物的基础。相较于初中阶段,教育教学对高中生的发展要求更高一些。教师在生物教学中,不能够只满足学生对生物知识的接收,还要培养学生实验能力,并把它当为重要的教学目标之一,促使学生各方面能力得到发展。实验能力,不仅是指实验操作能力,而且包括实验设计、分析、处理的能力等。教师需要适时地引导,促进学生实验能力的提高。

一、明确原理,奠定培养实验能力基础

扎实的基础是飞速发展的前提。学习也是一样,只有基础打好了,才能抓住进一步发展的机会,才有更高、更好的发展的可能。所以,要想培养学生的实验能力,重要的就是要引导学生学习实验的基础性内容,对一些实验器材、药品等要有一个清晰的认识和了解。学生只有拥有了这些基础知识,才有做实验、分析实验的可能。

例如,在教学“细胞的基本结构”时,教师经常会让学生利用光学显微镜观察细胞结构。在做这个实验之前必须对光学显微镜有一定的了解和认识,才能够完成具体的实验操作。所以,教师首先要引导学生学习有关光学显微镜的知识。虽然,在初中教学中,学生已经对光学显微镜有了初步的了解,但是,在做这个实验时,学生还是不清楚高倍低倍镜的区别及其使用方法。学生在做这个实验时,只知道使用高倍镜比使用低倍镜观察得更加清晰、明确,于是,习惯于直接用高倍镜观察。这样做的结果是,大部分学生观察不到具体的细胞结构,显微镜呈现出的与自己想象的大相径庭,使得学生对实验操作无从下手。所以,教师在引导学生做实验时,要进一步扎实学生使用显微镜的基础知识。比如加深学生对高倍镜、低倍镜的知识记忆,高倍镜相较于低倍镜的放大倍数更大,但是它观察的范围相对较小。在使用显微镜时,需要用低倍镜寻找目标,用高倍镜观察。让学生先明确器材原理,扎实了学生的基本功,为培养学生实验能力奠定知识基础。

二、巧设问题,培养学生生物实验思维

培养学生生物实验思维,是培养学生实验能力的第一步,可见学生实验思维的重要性。因此,在生物教学中,教师要想提高学生的实验能力,首先要培养学生的实验思维。实验思维顾名思义离不开实验,需要实验的辅助,需要问题来引导。教师可以挖掘生物课本中的实验,巧妙地设疑,为学生开辟更加广阔的思维空间,以便开拓学生的实验思维。

例如,在教学“光合作用的原理和应用”中,教师在引导学生探究有关影响光合作用的因素时,向学生提出几个问题,以便更好地促进学生对实验的了解,为具体实验操作奠定思维基础。教师可提出这样的问题:

1.怎样证明淀粉的存在?

2.植物呼吸作用对实验有影响吗?

3.光合作用需要CO2气体吗?

4.光合作用的产物是什么呢?

5.植物绿叶需要暗处理吗?这样做的目的是什么?

通过为学生创设问题,能够推动学生思考,促使学生对光合作用的实验有一个初步的认识,对实验内容能够有一定的了解。这样,学生就会对实验有了大概的思考方向,并能根据自己的思考、理解,在实验过程中更加大胆地创造。此外,教师通过为学生创设实验问题,使学生初步把握了实验内容,从而形成了一定的实验思路,使学生形成一定的设计实验的思维方式,培养了学生的实验思维,从而促进了学生实验能力的发展。

三、模拟实验,培养学生实验操作能力

课堂教学中学生经常出现注意力不集中的状况,这是正常的一种现象,学生不可能长时间将注意力放在教师课堂讲授上,尤其是反复的枯燥讲解。而在实验教学中,以往教师习惯于为学生演示实验,让学生仔细观察自己的演示操作。这种教学方式并没有把握住学生的注意力。在教师演示时,学生的注意点很可能会转移到研究各种实验器材上。所以,教师要改变教学方式,可以创设模拟实验,让学生和自己共同做实验,以此集中学生的注意力的同时,又能够培养学生的实验操作能力。

例如,在教学“生命活动的主要承担者——蛋白质”时,教师在引导学生学习蛋白质的知识时,为学生引入一个蛋白质检测的实验。教师改变以往的实验教学方式,将学生带领到实验室中,让学生一起做实验。教师在演示中传授知识信息,学生则跟随教师的步伐,边操作,边听讲、吸收。这样学生在自己动手操作的情况下,就会集中注意力听教师讲解,注意观察教师的每一个操作步骤。教师带领学生模拟实验之后,再给学生预留出足够的时间,让学生继续重复几次实验操作,以促进学生巩固实验操作,巩固相关实验知识。由此可见,模拟实验的教学模式,能够促进学生的有效参与,规范学生的操作步骤,强化学生的实验操作,从而能够更好地促进学生实验操作能力的提高。

四、自主实验,培养学生实验设计能力

“以人为本”的教学理念已经被广泛渗透到教学中。教师在生物教学中,更要将这一理念渗透到生物教学的各个领域。为了落实新教育理念,教师让学生在学习了相关的生物知识内容后,给学生提供自主实验的条件和机会,让学生尽情发挥自己的创造才能,亲自设计实验操作步骤,进一步培养学生实验设计能力。

例如,在教学“酶的特性”时,当学生对酶的知识有了初步的认识、了解后,教师要为学生提供充足的创造空间,让学生能够自由发挥,自主实验。教师引导学生联系相关知识,自主设计实验,探究酶的活性与它所存在的环境的温度、PH值是否有关,如果有关,继续设计实验,验证到底有怎样的关系?学生在自由的学习空间内,尽情发挥自己的创造思维,凭借自己已有的知识经验,灵活运用生物知识,转动思维,设计实验方案。在自由创造的过程中,为了设计出更好的设计方案,学生查阅大量的资料,积累一定的知识基础。在设计实验中,学生不断探索新知,不停地改进实验方案。这种自主实验的学习方法,加速了学生对生物知识的掌握,培养了学生实验设计能力。由此可见,教师应该适时地为学生创造自主实验的机会,以开拓学生思维,挖掘学生的创造潜能,从而提高学生的实验能力。

五、引导分析,培养处理实验信息能力

学生的实验操作并不是一帆风顺的,很多时候会出现不可预知的状况,也有很多时候,实验结果和自己的所思所想大相径庭。这就考验学生对这些生物实验的信息处理能力。同时,这也是促进学生再度提高的有效时机。作为教师,应该巧妙地利用学生实验过程中出现的意外,引导学生分析原因,从而更好地培养学生对生物实验信息的处理能力。

例如,在教学“捕获光能的色素和结构”时,教师让学生动手操作叶绿素提取的实验。但实验中学生出错在所难免。这时候,教师要细心地引导学生自己分析、处理这些实验信息。有一位学生在做实验的过程中,发现自己的滤液和制成的色素带颜色非常浅,有的甚至分辨不出。于是,学生就开始分析,到底自己的哪一步实验操作出现了问题。学生仔细分析实验结果,同时又将实验知识系统理清一遍,发现了自己实验过程中的错误。实验操作中,二氧化硅必不可少,它能促使绿叶充分研磨,如果不加这种物品,会使得颜色变浅。还有的学生发现自己制成的色素带发生了重叠现象,学生感到很迷惑,最后学生分析出,自己在开始画线时,没有将这条直线画直,以至于造成了这样的结果。在这个案例中,教师引导学生自己研究、分析实验,提高了学生对信息的分析处理能力,间接提高了学生的实验能力。

总而言之,生物实验在高中生物教学中占有很大比重,而生物实验教学的一个重要目标就是培养学生实验能力。注重培养学生的实验能力,恰当运用教学方法,促进学生实验思维的发展,锻炼学生的实验操作能力,提高学生实验能力,促进学生全方面发展。

(责编 卢建龙)

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