專題講座 (2)

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1、淺談高中生物實驗教學 摘 要：提高生物科學素養(yǎng)是新課標的基本理念之一，而生物學是一門以實驗為基礎的自然 學科，通過實驗既能培養(yǎng)學生的實驗操作技能，又能培養(yǎng)學生的綜合探究能力并樹 立實事求是的科學態(tài)度；對實驗觀察到的現(xiàn)象進行討論和分析，能很好的發(fā)揮學生 學習實驗、認識自然的成效；這無疑是當今新課程改革的要求。在高中生物教學中 積極探索和研究實驗教學，將為學生的生物科學素養(yǎng)打下堅實的基礎。 關鍵詞：高中生物 實驗教學 提高生物科學素養(yǎng)是新課標的基本理念之一，已往的《生物教學大綱》都沒有這樣明確的提法，其提出的直接源頭是素質教育的提出。生物科學素養(yǎng)是指公民參加社會生活、經濟活動、生產實

2、踐和個人決策所需的生物科學知識、探究能力以及相關的情感態(tài)度與價值觀，它反映了一個人對生物科學領域中核心的基礎內容的掌握和應用水平，以及在已有的知識基礎上不斷提高自身科學素養(yǎng)的能力。而生物學是一門以實驗為基礎的自然學科，通過實驗既能培養(yǎng)學生的實驗操作技能，又能培養(yǎng)學生的綜合探究能力并樹立實事求是的科學態(tài)度；對實驗觀察到的現(xiàn)象進行討論和分析，能很好的發(fā)揮學生學習實驗、認識自然的成效；這無疑是當今新課程改革的要求。因為在新課程改革的今天，教育的目的不僅是傳授學生知識，更主要的是培養(yǎng)學生的素質和能力。即不僅要學生知道是什么，而且要知道為什么，更重要的是知道怎么做；不僅要使學生學會已有知識，而且要讓學生

3、學會動手動腦收集、加工知識，學會自我增長知識和生產知識。因此我們應該明確實驗在生物學教學中的重要地位，它是學生獲取生物知識的最有效手段之一，同時對學生整體素質教育的提高，起到了非實驗教學無法替代的作用。有人說：“得實驗者得生物之天下”，這話說得有一定的道理，隨著高考的不斷改革，高考對生物學實驗要求越來越高，占有的比重也越來越大。對云南省來說，今年是實施新課程以來的第四年，在生物復習中如何有效的復習生物實驗，相信是擺在許多生物老師面前的一個比較迫切的任務。筆者認為，從一開始的生物教學，認真探索和研究高中的生物實驗教學，有著及其重要的現(xiàn)實意義。 1.平時教學中重視實驗教學，注意培養(yǎng)和提高學生各方

4、面的能力: 2012年云南省普通高中高考考試說明中對中學生物學的實驗高考提出了的要求：能獨立完成“生物知識內容表”所列的生物實驗，包括理解實驗目的、原理、方法和操作步驟，掌握相關的操作技能, 并能將這些實驗涉及的方法和技能進行綜合運用。從中可以看出高中課本的一些基礎實驗教學必須引起大家的重視，但在平時的接觸中了解到，許多老師好像對 - 1 - 平時的書本的基礎實驗教學并沒有引起足夠的重視。許多生物老師感到困惑:在高三的生物實驗專題復習中化了那么多的時間，怎么還有那么多的學生在實驗題的基本得分中還是那么低？其中一些緣由不難理解，學生的許多能力并不是靠短時間的強化就能有質的飛躍。因為從近幾年的

5、高三學生的理綜的生物部分的模擬訓練中所暴露出的問題及近幾屆我校高考考生的信息反饋中，筆者發(fā)現(xiàn)有一部分學生在做有關生物實驗題時，竟然還不清楚什么是實驗目的、實驗原理等許多生物學實驗的基本知識，難怪考生在這方面得分較低，如果平時對實驗教學沒有引起足夠的重視，學生對基本實驗的原理、方法及基本技能等都沒掌握，要學生會綜合運用，那是否有點勉為其難呢？所以即使到高三花了很多精力進行實驗專題復習也往往也收不到較好的效果。這讓筆者深深地感到在平時的生物學教學中就應該認真抓好實驗教學，采取有效措施來培養(yǎng)學生各方面的能力，方能收到較好的效果。 那么，應培養(yǎng)學生哪些方面的能力呢？筆者認為主要包括培養(yǎng)學生對于生物學

6、的動手操作能力、觀察能力、邏輯思維能力、創(chuàng)新能力及實驗設計能力等綜合素質能力，而要提高學生的綜合素質能力就應該從平時抓起，絕不是一朝一夕所能見效的。而筆者認為應該從以下幾方面入手： 1.1在平時高中生物實驗教學中力求幫助學生搞清儀器的原理和藥品的特性，培養(yǎng)學生動手 操作能力。 只有先“知其然”，才有可能“知其所以然”。為了使實驗教學更加有效，筆者覺得花點時間幫助學生搞清儀器的原理是很有必要的，例如，生物實驗最常用的儀器之一顯微鏡的使用，直接關系到高中許多實驗的成敗，但在許多高中生物老師的眼中卻認為那些學生從初中開始就會用了，用不著多費口舌，其實還有許多學生在學習初中自然科學有關生物的實驗

7、過程中根本沒有掌握顯微鏡的使用，甚至發(fā)現(xiàn)有些同學連對光都不會，卻常常由于好奇心的驅使和對低倍鏡、高倍鏡特點的無知，總是一上來就用高倍鏡，認為高倍鏡總比低倍鏡觀察更清楚，而有些女同學在使用顯微鏡時只怕壓壞裝片或弄壞鏡頭而過于小心，在低倍鏡下看到圖像后，總是先用初準焦螺旋調高鏡筒，還有些同學對圖像位置的調整很盲目，這其中的許多問題大多出在一些學生不了解顯微鏡的原理，只有讓學生了解顯微的基本原理后，學生才會弄懂高倍鏡放大倍數(shù)大，分辨率高，但所看到的實際面積小，即視野小，而低倍鏡則相反。學生只有在了解了這些基本原理的基礎上，才能正確選用低、高倍鏡，才能正確使用高倍鏡，另外，學生搞清楚了顯微鏡成像原理，

8、知道成的是倒像，也就不難理解為什么圖像在視野中偏左還要把裝片往左側移動的道理了。當然在此基礎上還應該讓學生親自動手去做做，這樣印象才會深刻。因為在上實驗課時筆者發(fā)現(xiàn)，有部分同學怕出錯而不敢親自動手，喜歡看人 - 2 - 平時的書本的基礎實驗教學并沒有引起足夠的重視。許多生物老師感到困惑:在高三的生物實驗專題復習中化了那么多的時間，怎么還有那么多的學生在實驗題的基本得分中還是那么低？其中一些緣由不難理解，學生的許多能力并不是靠短時間的強化就能有質的飛躍。因為從近幾年的高三學生的理綜的生物部分的模擬訓練中所暴露出的問題及近幾屆我校高考考生的信息反饋中，筆者發(fā)現(xiàn)有一部分學生在做有關生物實驗題時，竟

9、然還不清楚什么是實驗目的、實驗原理等許多生物學實驗的基本知識，難怪考生在這方面得分較低，如果平時對實驗教學沒有引起足夠的重視，學生對基本實驗的原理、方法及基本技能等都沒掌握，要學生會綜合運用，那是否有點勉為其難呢？所以即使到高三花了很多精力進行實驗專題復習也往往也收不到較好的效果。這讓筆者深深地感到在平時的生物學教學中就應該認真抓好實驗教學，采取有效措施來培養(yǎng)學生各方面的能力，方能收到較好的效果。 那么，應培養(yǎng)學生哪些方面的能力呢？筆者認為主要包括培養(yǎng)學生對于生物學的動手操作能力、觀察能力、邏輯思維能力、創(chuàng)新能力及實驗設計能力等綜合素質能力，而要提高學生的綜合素質能力就應該從平時抓起，絕不是

10、一朝一夕所能見效的。而筆者認為應該從以下幾方面入手： 1.1在平時高中生物實驗教學中力求幫助學生搞清儀器的原理和藥品的特性，培養(yǎng)學生動手 操作能力。 只有先“知其然”，才有可能“知其所以然”。為了使實驗教學更加有效，筆者覺得花點時間幫助學生搞清儀器的原理是很有必要的，例如，生物實驗最常用的儀器之一顯微鏡的使用，直接關系到高中許多實驗的成敗，但在許多高中生物老師的眼中卻認為那些學生從初中開始就會用了，用不著多費口舌，其實還有許多學生在學習初中自然科學有關生物的實驗過程中根本沒有掌握顯微鏡的使用，甚至發(fā)現(xiàn)有些同學連對光都不會，卻常常由于好奇心的驅使和對低倍鏡、高倍鏡特點的無知，總是一上來就用

11、高倍鏡，認為高倍鏡總比低倍鏡觀察更清楚，而有些女同學在使用顯微鏡時只怕壓壞裝片或弄壞鏡頭而過于小心，在低倍鏡下看到圖像后，總是先用初準焦螺旋調高鏡筒，還有些同學對圖像位置的調整很盲目，這其中的許多問題大多出在一些學生不了解顯微鏡的原理，只有讓學生了解顯微的基本原理后，學生才會弄懂高倍鏡放大倍數(shù)大，分辨率高，但所看到的實際面積小，即視野小，而低倍鏡則相反。學生只有在了解了這些基本原理的基礎上，才能正確選用低、高倍鏡，才能正確使用高倍鏡，另外，學生搞清楚了顯微鏡成像原理，知道成的是倒像，也就不難理解為什么圖像在視野中偏左還要把裝片往左側移動的道理了。當然在此基礎上還應該讓學生親自動手去做做，這樣印

12、象才會深刻。因為在上實驗課時筆者發(fā)現(xiàn)，有部分同學怕出錯而不敢親自動手，喜歡看人 - 2 -家做，而有些同學則懶得動手，我們必須督促每個學生親自去做每一個實驗，確保每個學生都動手，顯微鏡的使用、裝片的制作等是生物實驗的基本功，尤其是顯微鏡的使用，直接關系到實驗的成敗。筆者為了讓學生弄懂顯微鏡的基本原理及使用，在上實驗課時為此特意花了兩節(jié)課，學生掌握也很不錯，因為對于“用顯微鏡觀察多種多樣的細胞”、“觀察葉綠體”、“觀察動物細胞的吸水和失水”、“觀察植物細胞的質壁分離和復原”、“觀察細胞的有絲分裂”等實驗，許多學生做起來就比較得心應手。另外，在生物實驗教學中對于藥品的使用方面也應引起一定的重視，例

13、如，在觀察植物細胞的有絲分裂實驗中，有許多同學總是把漂洗與染色這兩個步驟調換，如果我們把鹽酸、龍膽紫的特性向學生介紹清楚，讓學生懂得鹽酸的目的是用來解離、堿性龍膽紫是用來染色的，學生也就比較容易理解解離后先用清水漂洗再去染色可以使染色效果更佳，再譬如，在“葉綠體色素的提取和分離”實驗中，在實驗教學中筆者幫助學生弄清二氧化硅、碳酸鈣、層析液等藥品的特性，使他們能比較順利的提取和分離到色素，在此基礎上，啟發(fā)學生若在色素提取時不加丙酮而讓水代替，那效果會怎樣，讓學生動手試試，效果都不錯。 1.2在平時的生物實驗教學中注意培養(yǎng)學生分析實驗現(xiàn)象的習慣，這對于提高學生分析問題 和解決問題能力有極大的益

14、處。 在考試說明中要求學生“具備驗證簡單生物學事實的能力，并能對實驗現(xiàn)象和結果進行解釋、分析和處理”。在實驗中，經常發(fā)現(xiàn)有許多學生只重視實驗最后結果的記錄，而輕視對實驗過程中間出現(xiàn)某些現(xiàn)象的記錄，而平時好多同學由于種種原因沒有得到期望的實驗結果而泄氣，碰到這些情況教師不要急于指出毛病出在哪，而要幫助他們分析沒能達到預期效果的各種可能情況，讓他們自己找出失敗的原因，從而提高學生分析問題的能力。例如，在觀察植物細胞有絲分裂實驗過程中，大致為：培養(yǎng)→10％HCI解離→漂洗→染色→壓片，一些學生也是按照這些步驟去做，但是在顯微鏡下看到有的細胞重疊在一起，看不清每個細胞的形態(tài)，讓學生分析可能是哪一步驟

15、出現(xiàn)錯誤，學生會得出可能是兩種原因：其一是用HCI解離時間過短，另一種是壓片時處理得不夠好，在此實驗中有時會出現(xiàn)細胞顏色過淺，學生會分析出可能是漂洗和染色時間短所致。又譬如，“葉綠體中色素的提取和分離”實驗，個別學生沒按正常步驟操作，而直接用水代替丙酮，在實驗中忘了放二氧化硅、碳酸鈣、層析液等藥品，學生得不到理想的實驗效果，筆者就啟發(fā)學生分析為什么出現(xiàn)不一樣的實驗現(xiàn)象。像這樣平時在實驗教學中重視對學生實驗中的失敗查找原因，既培養(yǎng)了學生分析與處理實驗現(xiàn)象和結果的能力，又培養(yǎng)了學生嚴謹?shù)膶W習態(tài)度。 1.3在平時的生物實驗教學中結合教材進行實驗方法或實驗步驟的改進或實驗類型等的自主 第3/6頁

16、 設計實驗的嘗試，對于培養(yǎng)學生的創(chuàng)造能力及科學素養(yǎng)應該會有很大的幫助。 根據(jù)教育部的劃分標準，高中生物新課程的實驗根據(jù)學生實驗目標的不同，共分三大類：技能型、驗證型和探索型。其中探索性實驗最能培養(yǎng)學生的創(chuàng)造能力。在平時的生物學實驗中，教師可有意滲透實驗設計的一般原理與方法的教育，在一定程度上把驗證性、演示性的實驗改為探索性實驗、研究性實驗，鼓勵學生自己設計具體的實驗，給學生提供一個寬松和諧的實驗環(huán)境，使學生的情緒、情感處于積極主動的狀態(tài)，這能極大地提高學生學習生物的主動性、積極性。雖然探究性實驗具有很大程度的不確定性，主要表現(xiàn)為實驗材料的不確定性和實驗步驟的不確定性，不同的學生對同一個實驗

17、有不同的實驗設計方案、不同的實驗材料；同時，不同的學生對同一知識點的理解不同，也會有不同的實驗設計思路，這樣它所選用的實驗步驟也不同，雖然學生有許多實驗設計還很不完善、很不成熟，甚至于失敗，但筆者平時鼓勵學生在實驗中大膽創(chuàng)新，給他們更多的選擇自由。例如，在教“觀察植物細胞的質壁分離和復原”實驗時，在要求學生搞清質壁分離和復原的原因后，鼓勵學生用不同材料去試試，有的學生從家里帶來一些食鹽、農業(yè)化肥（KNO3、尿素）等，還有的學生從細胞的吸水和失水原理中想到可否用不同濃度梯度的蔗糖溶液來測出一些植物細胞的細胞液濃度，筆者指導學生如何設計實驗，利用書本知識結合實際，在實驗條件許可的情況下，都可讓他們

18、去試一試。通過這些過程，既能培養(yǎng)學生獨立且科學地思考問題的能力，又能培養(yǎng)他們觀察、實驗、思維、自學等能力，從而提高學生的科學素質，這在一定程度上也會激發(fā)學生學習生物的興趣。 2.在生物實驗復習中培養(yǎng)學生的實驗設計能力和完成實驗能力。 考試說明中還要求學生：“具有對一些生物學問題進行初步探究的能力，包括運用觀察、實驗與調查、假說演繹、建立模型與系統(tǒng)分析等科學研究方法”， 這就要求我們的實驗復習要提高學生的實驗能力或更直接地說解題能力，需深入復習“生物知識內容表”所列的16個實驗，掌握這些實驗的實驗目的、原理、方法和操作步驟等方面的技能，并能在此基礎上歸納總結，以達到舉一反三，觸類旁通的目的。

19、在平時我們若重視生物實驗教學，學生在實驗各方面的能力也在不知不覺中提高了。 2.1加強對考試說明規(guī)定的實驗的識記、理解和拓展。 指導考生分析和研究教材中的經典實驗，總結和領悟實驗與探究的過程和方法。如光合作用的發(fā)現(xiàn)、生長素的發(fā)現(xiàn)、孟德爾豌豆雜交實驗、肺炎雙球菌的轉化實驗等，指導學生分析總結實驗設計的基本原則，如單一變量原則、對照實驗原則、可重復性原則。特別要注意的是對照實驗原則，在高中的實驗設計中用得最多的是空白對照與相互對照。我們有必要總 第4/6頁 結的是對照組和實驗組的區(qū)別，根據(jù)對照的含義和幾種形式，可以這樣認定對照組和實驗組。凡是施以實驗因素（即變量）作用的一組即為實驗組，因

20、為實驗目的就是探索在此變量下可能的結果，所以確定為實驗組，而沒有給予實驗因素或只有部分實驗因素不是所要研究的處理因素就是對照組，例如驗證“胰島素具有降低血糖濃度的作用”實驗中，把小白鼠分為兩組，其中實驗組加胰島素，對照組用等量的生理鹽水。 2.2指導學生熟悉來自各省市實驗題的一般題型及其解題方法，重視實驗變式訓練，培養(yǎng)學生 發(fā)散思維能力。 在學生已具備的知識和能力的基礎上,對實驗中的問題進行變式訓練很重要。因為它可以讓學生通過變式訓練掌握不同實驗題型的解題規(guī)律和技巧，明確命題意圖和要求，克服思維定勢，對變式訓練問題的進一步討論分析,將有利于學生對知識的綜合升華和能力的提高。 2.3強化

21、規(guī)范訓練，提高學習效率。 通過以往的訓練中，發(fā)現(xiàn)有些學生答題不規(guī)范、敘述啰嗦、語言描述不準確、口語化嚴重，在實驗強化訓練中要求學生書寫認真規(guī)范、布局合理，能用簡潔、清晰、邏輯性強的語言或其他形式準確地描述或表達生物學基本原理、事實和實驗結果。如設置對照實驗時應注意用下面一些詞：“分組編號”、“個體大小，健康狀況相同”、“長勢和生長狀況相同”、“等量”、“在相同條件下培養(yǎng)”、“適宜條件”、“一段時間后觀察”等等?！凹毠?jié)決定成敗”，有些看似細小的地方卻是許多學生容易疏忽的地方，有些實驗設計就是由于不重視一些小的細節(jié)而導致實驗的失敗，我們在平時就要求學生注意回答多用生物專業(yè)術語，力求科學、規(guī)范，在

22、復習中可以引導學生對照一些典型高考試題，先分析試題，再對照標準答案反復分析、理解，要引導學生充分討論和交流，以期最大限度地相互促進和校正思維過程，以期提高語言表達能力，并培養(yǎng)了學生嚴謹踏實的科學態(tài)度,認真求實的良好實驗習慣。 因此，筆者認為高中的生物教學必須重視實驗課的教學，掌握學習生物學的能力和方法，為他們獲取新的知識并將知識運用于實踐創(chuàng)造良好的條件。在高中生物教學中積極探索和研究實驗教學，將對學生的實驗備考打下堅實的基礎。而在對生物實驗進行復習時，運用有效的教學策略，將會激發(fā)學生學習的主體意識,充分調動學生的學習興趣，并有利于拓寬學生的思路,豐富學生的知識，更好地培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新精神、創(chuàng)新能力及實踐能力,全面提高教學質量。 關于必修三《穩(wěn)態(tài)與環(huán)境》易錯問題 專 題 講 座 講座人：韋龍江 時間：2011年4月 地點：生物教研室