摘 要:生物學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué),生物學(xué)實(shí)驗(yàn)是提高生物科學(xué)素養(yǎng)的重要手段,是實(shí)施探究性學(xué)習(xí)的重要途徑。本文認(rèn)為明確實(shí)驗(yàn)原理,分析實(shí)驗(yàn)程序,培養(yǎng)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象等是提高生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效途徑和策略。
關(guān)鍵詞:中學(xué)生物實(shí)驗(yàn)教學(xué);能力培養(yǎng);策略
中國分類號(hào):G424 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1992-7711(2010)4-082 -01
一、在生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ幕A(chǔ)是理解實(shí)驗(yàn)教學(xué)的原理
決定生物學(xué)科教學(xué)效果有三個(gè)方面主要因素:認(rèn)知的能力(基礎(chǔ)知識(shí))、情感的前提特性(參加學(xué)習(xí)的動(dòng)機(jī)情感)、教學(xué)的質(zhì)。實(shí)驗(yàn)之前必須深入了解其原理。
“知其然,應(yīng)該知其所以然”。老師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中不能一味的告訴學(xué)生怎么去做,簡單的告訴學(xué)生實(shí)驗(yàn)的步驟,第一步該怎么辦,然后怎么辦,這樣很容易使學(xué)生形成思維的定勢,不去思考問題,不利于學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ奶岣摺N覀冊诮虒W(xué)中應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)的原理是什么,它和實(shí)驗(yàn)的步驟有什么的聯(lián)系,與實(shí)驗(yàn)中的各種試劑的用法的關(guān)聯(lián),而其還有要適當(dāng)?shù)难a(bǔ)充一些書本上沒有的隱含信息,這樣更能使學(xué)生理解整個(gè)實(shí)驗(yàn)。學(xué)生的分析能力也會(huì)得到提高。例如,在做《生物組織中還原糖、蛋白質(zhì)的鑒定》的實(shí)驗(yàn)時(shí),應(yīng)懂得斐林試劑和雙縮脲試劑的配制方法、作用原理和使用方法,才能做好這個(gè)實(shí)驗(yàn)。尤其是斐林試劑和雙縮脲試劑都有用到NaOH溶液和CuSO4溶液,兩種試劑所用的NaOH溶液濃度相同而CuSO4溶液濃度不同,兩種試劑的使用方法也不同,應(yīng)熟記在心并正確使用。還有學(xué)生在學(xué)習(xí)顯微鏡時(shí),對(duì)低倍鏡和高倍鏡的選擇上,經(jīng)常不能根據(jù)觀察對(duì)象的特點(diǎn)和觀察目的進(jìn)行合理的選擇來使用,總是一上來就用高倍鏡,認(rèn)為高倍鏡總比低倍鏡觀察清楚。這種盲目性,是由于學(xué)生不了解顯微鏡的基本原理,不了解高倍鏡放大倍數(shù)大,分辨率高,但所看到的實(shí)際面積小,即視野小。而且倍數(shù)越高,看到材料的厚度就越薄,高倍鏡適宜觀察局部和細(xì)節(jié)。低倍鏡所看到的面積大,適宜觀察材料的整體結(jié)構(gòu),以及尋找觀察目標(biāo)。只要學(xué)生了解了這些基本原理, 才能正確選用低、高倍鏡。由低倍鏡換高倍鏡時(shí),如果圖像不太清晰,只需調(diào)節(jié)細(xì)準(zhǔn)焦螺旋,就可以看清圖象了。學(xué)生只有了解了上述的基本原理和操作方法,才能正確使用高倍鏡。
二、在生物教學(xué)中要培養(yǎng)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)程序的能力
一個(gè)較為復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)過程是設(shè)計(jì)人員長期辛勤勞動(dòng)的結(jié)晶,它往往是經(jīng)過幾十次甚至上百次的反復(fù)摸索而形成的。因此,在生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,要指導(dǎo)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)中每一步驟的作用,每一個(gè)處理的意義以及各步驟之間的聯(lián)系,從中學(xué)習(xí)研究事物、解決問題的方法。學(xué)生實(shí)驗(yàn)中,不能單純地用實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)進(jìn)行“按方抓藥”出現(xiàn)結(jié)果就行了,要真正懂的其內(nèi)涵。老師要特別注重課本實(shí)驗(yàn),因?yàn)檎n本實(shí)驗(yàn)是學(xué)生既熟悉又親切的知識(shí)。而且要特別注重書本中經(jīng)典實(shí)驗(yàn)的教學(xué),要對(duì)實(shí)驗(yàn)的程序掌握,知道其設(shè)計(jì)的思路,條件。教師在課本實(shí)驗(yàn)中可靈活地改變實(shí)驗(yàn)的某個(gè)條件,讓學(xué)生模仿課本實(shí)驗(yàn)的程序進(jìn)行簡單的實(shí)驗(yàn)程序設(shè)計(jì),使學(xué)生從中獲得成功感,增強(qiáng)對(duì)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的興趣;同時(shí)在“模仿”過程中訓(xùn)練學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的思維方式,使學(xué)生初步形成實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的正確思路,為實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)施的可行性奠定良好的心理基礎(chǔ)。例如,《DNA的粗提取與鑒定》的實(shí)驗(yàn)主要分為七個(gè)步驟:①提取雞血細(xì)胞的細(xì)胞核物質(zhì),②溶解細(xì)胞核內(nèi)的DNA,③析出含DNA的黏稠物,④濾取含DNA的黏稠物,⑤將DNA的黏稠物再溶解,⑥過濾含有DNA的氯化鈉溶液,⑦DNA的鑒定。各個(gè)步驟都有重要作用,各個(gè)步驟之間都有密切的聯(lián)系,既不能顛倒,也不能遺漏。在實(shí)驗(yàn)過程中,應(yīng)根據(jù)學(xué)生的知識(shí)水平和實(shí)驗(yàn)所涉及的原理的難易程度,由教師講清楚操作原理或提出問題讓學(xué)生思考,使學(xué)生既知道實(shí)驗(yàn)應(yīng)怎么做,也知道為什么要這樣做。學(xué)生在正確的實(shí)驗(yàn)操作過程中,操作能力得到有效的煅煉,操作能力得到不斷發(fā)展。
三、要教會(huì)學(xué)生學(xué)會(huì)分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的能力
中學(xué)生學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)的過程中,經(jīng)常注重對(duì)實(shí)驗(yàn)最后結(jié)果的記錄,而輕視對(duì)實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)某些現(xiàn)象的記錄,重視結(jié)果而不重視分析結(jié)果,重視對(duì)成功實(shí)驗(yàn)的肯定,而不重視對(duì)實(shí)驗(yàn)中的失敗查找原因等現(xiàn)象。這不利于學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ奶岣摺@纾谧觥队^察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原》的實(shí)驗(yàn)時(shí),應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生歸納總結(jié)高倍顯微鏡的操作要點(diǎn),使用過程的成功經(jīng)驗(yàn)和失敗教訓(xùn);分析液泡的體積大小、顏色變化、細(xì)胞液濃度變化的規(guī)律,從而加深對(duì)滲透作用原理的理解。還有在《葉綠體中色素提取和分離》的實(shí)驗(yàn)中要讓學(xué)生了解四種色素分離的原理是什么,四種色素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(kuò)散速度就不同(原理),胡蘿卜素溶解度大擴(kuò)散速度快,葉綠素b溶解度小擴(kuò)散速度則慢。如果在實(shí)驗(yàn)中因某種原因,實(shí)驗(yàn)結(jié)果不明顯或失敗,老師應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生查找原因。如四條色素帶部分或全部不明顯,老師可提示:(1)試劑用量是否得當(dāng),是否無水乙醇用量過多,濾液太稀;( 2)選材是否得當(dāng),是否用的新鮮葉(3)劃濾液細(xì)線時(shí)是否重復(fù)的次數(shù)少了一些;(4 )層析時(shí)濾紙條上的濾液細(xì)線是否被層析液沒及。教師如果在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中注意到這些方面,學(xué)生在總結(jié)實(shí)驗(yàn)的成功經(jīng)驗(yàn)和失敗教訓(xùn)的過程中,以及分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的過程中,將進(jìn)一步理解和掌握實(shí)驗(yàn)原理及實(shí)驗(yàn)操作步驟,使學(xué)生在以后的實(shí)驗(yàn)中能進(jìn)行更加規(guī)范和有效的操作,從而有利于學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作能力的提高。