淺談高中生物實驗教學

李彥明

摘要:生物學是一門實驗性科學。對高中教學來說,生物實驗教學主要培養(yǎng)學生對實驗程序的理解能力,對實驗結果的分析能力等。這些能力的培養(yǎng)需要一些好的指導,才能讓學生在實驗的過程中掌握知識。

關鍵詞:高中生物;實驗教學;探討

實驗是高中生物知識的靈魂,幾乎每一個知識點的出現(xiàn)都是實驗的結果,可以說沒有“實驗”就沒有發(fā)言權,不懂實驗就不懂生物。為了緊扣高考大綱中的“能獨立完成‘生物知識內容表所列實驗,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的運用”。在高中生物實驗教學中我主要從以下兩個方面來和大家探討一下。

一、明確原理

“明確原理”包括對儀器的原理、實驗操作的原理進行明確。

在對實驗儀器的原理認識上,以顯微鏡使用原理的認識為例。學生對低倍鏡和高倍鏡的選擇上,經(jīng)常不能合理選擇使用,這主要是由于學生不了解顯微鏡的基本原理,即高倍鏡放大倍數(shù)大,分辨率高,視野小,且看到材料的厚度就越薄;低倍鏡放大倍率小,分辨率低,視野廣。高倍鏡適宜觀察局部或細節(jié),而低倍鏡適宜觀察材料的整體結構,以及尋找觀察目標。所以學生只有了解了上述的基本儀器原理和操作方法,才能正確使用高倍鏡和低倍鏡。

在對實驗原理的認識上,我認為如果整個實驗是個“細胞”,那么實驗原理是整個實驗的“細胞核”。怎樣才能讓學生看到實驗題目、實驗材料用具、聯(lián)系知識點就能寫出實驗原理呢?雖然近幾年高考少有讓寫實驗原理的,教師或學生對實驗原理也就不重視,但是,實驗題層出不窮,如果把握不住實驗原理,整個實驗題就無從下手,因而找不到整個題的關鍵所在。這里以酶的高效性實驗為例,在高中生物必修本第一冊第三章《新陳代謝與酶》中,探討的是酶與無機催化劑的不同。我給出實驗材料,讓學生自己先設計實驗原理,結果我發(fā)現(xiàn)學生大都不會做實驗,原理寫得亂七八糟,有的學生寫成了過程,有的寫成了化學式,有的甚至寫“酶具有高效性”一句話就完了。對此我讓他們先找到自己的不足,再進行分析這個實驗原理為什么要寫,應該怎么寫,寫到什么程度等,學生在思考以后再進行加工。接下來在寫“探索淀粉酶對淀粉和蔗糖的作用”的實驗原理時,學生或多或少地能寫出一部分了。在質壁分離和復原的實驗中要讓學生了解液泡的體積大小、顏色如何變化。在葉綠體中色素提取和分離實驗中四種色素彼此分離的原理是什么,這一原理單靠高中教科書中的知識還不夠,應讓學生了解濾紙是一種吸附劑,層析液是一種展開劑,四種色素的化學結構和性質不同,它們在濾紙上吸附能力不同,在層析液中溶解度不同,因此,四種色素隨著層析液在濾紙條上的擴散速度就不同,胡蘿卜素溶解度大而吸附力小,擴散速度快;葉綠素b溶解度小而吸附力大,擴散速度則慢等。當然,實驗原理的提取不是一時半會兒就能會的,但我相信,經(jīng)常訓練會使學生既快又好地掌握住技巧,為以后的實驗探究打下良好的基礎。

二、適時分析

實驗在于分析,主要是對實驗過程的分析和實驗結果的分析等。每一個較為復雜的實驗過程都是設計人員長期辛勤勞動的結晶,它往往要經(jīng)過幾十次甚至上百次的反復摸索。所以,在實驗中要指導學生去分析實驗中每一步驟的作用,每一個處理的意義以及各步驟之間的聯(lián)系,分析每一個不管正確還是錯誤的結果,從中學習解決問題、研究事物的方法。

分析應該聯(lián)系知識點,對每一項逐步分析。如在觀察植物細胞有絲分裂實驗過程中,首先要給學生分析:根尖放在解離液中是為了溶解細胞間的果膠質,使根尖細胞間變得松散,有助于壓片;通過解離液的處理,使細胞死亡,才能讓細胞分別固定在各自的分裂狀態(tài);漂洗是為了沖洗解離液,否則影響染色效果;壓片時,在蓋玻片上再加一片載玻片,目的是防止手指與蓋玻片直接觸壓,將極薄的蓋玻片壓碎等。因此,在實驗中應根據(jù)學生接受程度和涉及原理的難易不同,由教師講解或提出問題讓學生思考,對每一個實驗過程認真分析,使學生知道應怎么做,為什么這樣做,那樣做可不可以,否則會怎樣等;使學生思維發(fā)散,認識到事物的多樣性,培養(yǎng)其勤于探究的實驗精神。

在實驗結果中,我們經(jīng)常會重視對實驗結果的記錄分析,而輕視對實驗過程中間出現(xiàn)某些現(xiàn)象的記錄分析,這不利于提高學生的實驗能力。所以,我們應該對每個實驗進行追根溯源,找到成敗的關鍵。個別學生的實驗結果不明顯或失敗,教師應指導學生分析原因。如在葉綠體中色素提取和分離的實驗結果中四條色素帶部分或全部不明顯,教師可讓學生先分析自身的原因,然后提示:是否研磨時破壞了色素;是否研磨不充分;是否丙酮用量過多,濾液太稀導致不清晰;劃濾液細線時是否重復的次數(shù)少了些;層析時濾紙條上的濾液細線是否被層析液沒及過等。在質壁分離和復原的實驗中,有的學生雖然在步驟方法上都按要求進行了,但沒有發(fā)現(xiàn)質壁分離現(xiàn)象,教師應啟發(fā)學生分析原因:取下的表皮是不是死亡的角質層細胞;是否蔗糖溶液被稀釋而造成濃度不夠;是否視野太亮,本身透光性強,反差度小而未能看清等。

總之,在生物教學過程中,教師應加強對學生能力的培養(yǎng),這樣才會事半功倍,全面提高教學質量。讓學生認識到認真地進行生物實驗是學習生物的有效途徑,在探索中學習,在學習中探索,掌握認知事物的方法,才能更好地完善知識體系,學為所用。