淺談高中生物實驗教學(xué)中的能力培養(yǎng)

祁延花

(青海師范大學(xué)附屬第二實驗中學(xué) 青海 西寧 810000)

生物學(xué)實驗室?guī)椭鷮W(xué)生掌握生物學(xué)需要理論與實踐的完美結(jié)合。生物實驗是研究生物學(xué)的重要方法，在高中生物學(xué)教學(xué)中具有重要地位。通過實驗教學(xué)，學(xué)生可以自主練習(xí)，并運用理論來幫助發(fā)展實踐技能。

1.高中生物實驗教學(xué)在培養(yǎng)學(xué)生能力方面的重要性

實驗是發(fā)現(xiàn)問題和學(xué)習(xí)科學(xué)規(guī)律的主要方法，生物學(xué)實驗是生物學(xué)研究中重要的研究方法，也是生物學(xué)教育的組成部分。高中生物在教學(xué)中占有重要地位，實驗是一種積極而方便的方法。使用實驗教學(xué)，教師可以為學(xué)生提供自學(xué)材料，并創(chuàng)建一個學(xué)習(xí)環(huán)境，激發(fā)學(xué)生對自學(xué)的興趣，使學(xué)生獲得更多抽象的生物學(xué)知識，更深入的理解相關(guān)知識。除了實驗教學(xué)之外，可以讓參與高中生物實驗的學(xué)生更好的發(fā)展，并獲得科學(xué)的方法和思想，以發(fā)展觀察、思考、分析和解決問題以及參考生物科學(xué)文獻的基本技能，培養(yǎng)科學(xué)和創(chuàng)新的技能[1]。

2.高中生物實驗教學(xué)中的能力培養(yǎng)策略

2.1 將演示實驗變成學(xué)生實驗，培養(yǎng)學(xué)生動手能力。在高中生物實驗中，教師經(jīng)常在試點實驗中使用定向策略，組織學(xué)生進行實驗過程可以確定學(xué)生中的主要作用，而老師扮演著更重要的角色。當(dāng)學(xué)生看著老師進行生物實驗時，總是感到都很簡單，很難觀察到體驗的內(nèi)容。當(dāng)學(xué)生獨自實驗時，他們將面臨艱巨的挑戰(zhàn)，將實驗推理的經(jīng)驗轉(zhuǎn)變?yōu)楠毩⒌膶W(xué)生體驗是改善學(xué)生實踐的關(guān)鍵。通過這樣做，學(xué)生發(fā)現(xiàn)了他們?nèi)狈嶒灱寄?，進而不斷地提高了他們的能力，最終提高了他們的功能性技能。例如，在使用顯微鏡時，學(xué)生會隨機觸摸顯微鏡。通過選擇高倍率和低倍率鏡頭進行轉(zhuǎn)換時，會出現(xiàn)各種錯誤，無法正確使用，并且無法觀察到實驗現(xiàn)象，而許多學(xué)生發(fā)現(xiàn)調(diào)整顯微目鏡和幻燈片更加困難。在這方面，高中生物老師應(yīng)注意學(xué)生實驗設(shè)備的理論定位和操作，以提高學(xué)生在生物實驗中的實踐能力[2]。

2.2 變驗證性實驗為探究性實驗，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。在先前的高中生物實驗中獲得的經(jīng)驗通常得到證實，學(xué)生只能被動地驗證知識，指通過實驗、研究、分析、整合以及其他思維過程而獲得的知識。但是實際上本課程需要更多關(guān)于學(xué)生的想法和抱怨，學(xué)生需要積極地尋求知識，對培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)技能非常有幫助。例如，“分解活組織中糖、脂肪和蛋白質(zhì)的規(guī)格”是一項大規(guī)模的驗證實驗，所選的所有實驗數(shù)據(jù)均為有鮮明特征的，花生種子用于研究糖含量，蘋果和梨用于研究糖含量。在實驗過程中，學(xué)生必須嚴(yán)格遵守實驗室秩序，以確保實驗的最終結(jié)果符合原則和期望。學(xué)生發(fā)現(xiàn)蘋果和梨中含有大量糖，花生種子含有大量脂肪，豆?jié){含有大量蛋白質(zhì)，但如果它們還含有其他化學(xué)物質(zhì)，則可以通過實驗檢測到這些與組織相關(guān)的生物物質(zhì)等等[3]。

2.3 在實驗前開展預(yù)實驗，提升教師的實驗教學(xué)能力。目前對生物學(xué)教師的專業(yè)資格有重要要求，教師必須具備實驗技能和對深入研究的理解，才能掌握實驗和學(xué)術(shù)技能。但是，現(xiàn)在大多數(shù)教師都專注于生物課程教學(xué)的管理，而忽略了影響發(fā)展質(zhì)量的實驗性生物技能的成就。實驗教學(xué)是可以影響實驗教學(xué)的因素的發(fā)現(xiàn)，在教學(xué)過程中發(fā)揮了作用。當(dāng)發(fā)現(xiàn)可能導(dǎo)致實驗成功或失敗的問題時，可以保證良好的實驗結(jié)果和杯茶實驗研究的良好發(fā)展。特別是當(dāng)老師第一次進行實驗或開設(shè)新的實驗課程時，必須在教學(xué)之前進行實驗，以便正確地傳授學(xué)生經(jīng)驗。

2.4 培養(yǎng)學(xué)生善于分析實驗現(xiàn)象。在實驗中，通常會記錄實驗的最終結(jié)果，而對實驗過程中發(fā)生的事件的記錄卻被低估，但是使實驗和分析的結(jié)果使實驗不合格并不重要，需要檢查與發(fā)現(xiàn)原因和其他事件無關(guān)，進而提高學(xué)生的實驗?zāi)芰?。例如，從某個角度在顯微鏡下觀察植物分裂的學(xué)生應(yīng)該理解為什么他們看到的大多數(shù)細(xì)胞都是相間細(xì)胞。在等離子壁分解和修復(fù)實驗中，學(xué)生需要了解細(xì)胞的數(shù)量和顏色。當(dāng)將每種顏料提取并分離成葉綠體時，每個實驗中分離4種顏料的原理是什么？這種理論僅依靠教科書的知識是不夠的，有必要教給學(xué)生什么濾紙可以吸收以及正在開發(fā)哪種色譜流體，而且四種顏色的化學(xué)組成和性質(zhì)不同，在濾紙上的吸附能力不同，并且色譜液體(顯影劑)的溶解度也不同。因此，四種顏料對應(yīng)于液相色譜濾紙條中的擴散速率。不同之處在于，胡蘿卜素具有高的溶解度吸附能力和高擴散速率，而葉綠素b具有低的溶解度吸附能力和低擴散速率。在實驗中，很多學(xué)生實驗的結(jié)果不清楚或由于某種原因而失敗，因此老師應(yīng)要求學(xué)生仔細(xì)看。如果由于顏料提取和葉綠體分離實驗而導(dǎo)致四個顏料帶中的一些或全部模糊，則教師可以執(zhí)行以下操作：①濾液是否因為丙酮過多而變得太淺；②用完所有嫩葉會用變化嗎；③細(xì)線濾波器設(shè)計可減少迭代；④濾膜條上濾液的細(xì)線比色譜期間用于色譜的液體大。在血漿壁拆卸和修復(fù)實驗中，學(xué)生還觀察到異常的血漿壁拆卸和修復(fù)。一些學(xué)生繼續(xù)進行必要的程序和步驟，并留下標(biāo)記。教師應(yīng)要求學(xué)生找出原因：去除的表皮是角膜細(xì)胞的死層嗎？是否因為材料不讀取蔗糖溶液？蔗糖溶液是否溶解在水中且濃度不足？視野是否太亮以至于對話者太小而看不清？即使瘧原蟲被隔離，有些學(xué)生也無法修復(fù)。老師還需要問是否會自動增加蔗糖溶液的濃度，血漿分解所需的時間太長，可能導(dǎo)致細(xì)胞死亡[4]。

3.結(jié)語

在高中生物學(xué)教育中，實驗學(xué)習(xí)是一種有效的教學(xué)方法。動手教學(xué)適合于教導(dǎo)學(xué)生積極思考問題、發(fā)現(xiàn)問題、解決問題以及促進學(xué)生的生物可用性和科學(xué)性，可以幫助學(xué)生掌握科學(xué)方法或思想，并發(fā)展科學(xué)知識或技術(shù)創(chuàng)新。高中生物適應(yīng)實驗教學(xué)是一個漫長的過程，需要老師認(rèn)真研究。