范潔
【內容摘要】生物實驗是十分重要的教學模塊,可幫助學生感受生物學魅力,激發其學習生物的熱情,提升其科學探究能力。教師需注重生物實驗教學的質量,引導學生積極進行課前預習,重視教師示范環節,為學生做好榜樣,并鼓勵學生積極思考,勇于質疑,培養學生的科學精神。
【關鍵詞】高中生物? 實驗教學
實驗是高中生物教學內容中的重要模塊,也是學生直觀觀察、感受到生物學現象的重要途徑,對于學生深入理解知識具有重要意義,且實驗活動充滿趣味性,可幫助學生感受生物學魅力,提升其學習興趣。同時,實驗的開展也能幫助學生鞏固知識,加深理解,提高實驗動手能力,培養學生良好的科學素養。高中生物中涉及大量實驗,其內容繁雜,如何高效率開展實驗教學是生物教師面臨的重要問題。高中生物實驗對于學生基礎知識及各方面能力要求較高,其實施難度較大。因此,在當前新課改深入落實的背景下,高中生物教師應重視改革、調整生物實驗教學方式,積極反思自身并不斷改進,提高教學質量,進而促進學生的學科綜合素養的提升。
一、重視學生的課前預習工作
預習是學習活動中十分重要的一環。高中生物的實驗類型、內容較多且復雜,若不能落實好課前預習,則十分不利于實驗的順利開展。常規實驗教學中對課前預習的重視度不足,課堂中教師需花費更多時間進行理論知識的講解,否則學生實驗操作時就容易出現各種問題,影響實驗教學質量。因此,為提高實驗效率與效果,教師應重視對于學生課前預習工作的引導,為學生布置課前預習任務,設計導學案,引導學生了解實驗流程、操作方法等相關理論內容,明確實驗重難點,并標注出有疑問之處。鼓勵學生積極與同學討論,討論后仍無法理解則可在上課時提問教師。
例如,在進行“植物細胞的吸水與失水”實驗教學前,教師可向學生布置預習任務,要求學生提前閱讀實驗內容,并提出問題:“植物細胞發生吸水、失水的原理是什么?”指導學生初步了解實驗內容與步驟,掌握實驗原理。同時,向學生發放導學案,指導學生提前做好相關準備,回顧已學習過的顯微鏡使用方法,明確玻片制作的步驟。課堂教學時,教師大致講解相關知識并解答學生疑問后便可進入教師示范和學生實踐階段。讓學生依據預習的知識完成洋蔥表皮細胞標本的制作,將玻片置于低倍顯微鏡下觀察,再從一側多次滴入蔗糖溶液進行觀察,獲取實驗結果和結論,填寫導學案。通過良好的課前預習,既能減少課堂中教師的理論講解耗時,確保實驗時間充足,節省時間,也能使學生提前了解實驗操作方法,減少操作失誤情況,確保實驗得以順利地完成。
二、做好課堂中的教師示范工作
高中階段生物學實驗已具有較強的專業性,部分實驗涉及危險性試劑,對操作準確性和規范性要求較高。因此,教師應做好操作示范和實驗引導工作,尤其對于部分具有安全隱患的操作方法,應予以反復強調,確保每一位學生均掌握操作技巧,明確其危險性,避免學生因操作不當引發安全事故,保障實驗得以順利、安全地實施。
例如,“葉綠素的提取與分離”等實驗需使用刀具、剪刀等進行實驗材料制備,教師進行示范時應注意提醒學生正確使用刀剪,使用完畢及時收回,以防意外。“過氧化氫的分解”等實驗則需使用酒精燈、試管、量筒、燒杯、體溫計等實驗器械,教師也需進行操作示范,并口頭講解試管、量筒等易碎玻璃器皿的使用和清洗技巧、注意事項。尤其需注意酒精燈的使用規范性,嚴格要求學生正確使用酒精燈,包括燈芯長度、燈壺中的酒精量、酒精燈熄滅方法、添加酒精的方法等,嚴禁用一盞酒精燈點燃另一盞酒精燈,避免酒精灑出,以防引起火災。同時向學生講解酒精燈起火的正確處理方法,培養學生良好的實驗安全意識。而“根尖分生組織細胞的有絲分裂”“DNA和RNA的分布”等實驗中則使用了具有一定危險性和揮發性的鹽酸溶液,對于操作規范的要求較高,教師也應示范正確取用方法、保存方法,向學生灌輸更多的實驗操作技巧和安全知識。
三、采用問題驅動式實驗教學方法
常規生物實驗教學中,教師講解理論并完成示范后通常讓學生自由進行實踐操作,其形式較單一,對學生的啟發效果不強。為加深學生對生物學知識的理解和記憶,教師可靈活地將其他教學方式融入實驗教學中,更好地引導學生進行探索,激發學生潛能。問題驅動式教學可適用于高中生物實驗教學中,教師可依據實驗目的,設計層層遞進的問題串,引導學生通過尋找問題答案對實驗內容及相關知識進行深入研究,啟發學生的思維,增強實驗教學效果。教師可提出問題,引導學生充分運用已學知識進行實驗設計,想象可能存在的問題,并準備好解決方案,通過實踐進行驗證。此外,教師也可采用問題引導學生對實驗結果進行分析,從而加深學生對于實驗的理解,提高其實驗興趣和實驗探究能力。
例如,進行“觀察葉綠體與線粒體”實驗教學時,教師可提出問題引導學生自主設計實驗,如:“葉綠體、線粒體的特征及實驗原理是什么?”“制作臨時裝片有哪些注意事項?”“使用顯微鏡時應注意什么問題?”學生可依據問題進行思考,在問題指導下合理設計實驗方案,明確各項操作步驟,預計實驗效果,再通過實際操作進行驗證,使學生獨立自主地完成實驗,獲得實驗結論。問題驅動式實驗教學可給予學生更寬闊的思維空間和平臺,讓學生充分應用已學知識,發揮自身主觀能動性,對于提升學生生物學科素養,培養良好的科學探究精神有重要意義。
四、鼓勵學生敢于思考和質疑
為培養學生良好的科學探究精神,教師在進行實驗教學時,應有意識地鼓勵學生積極思考,敢于提出質疑,鼓勵學生對實驗方案和步驟進行優化,激發學生的思維潛能。在學習教材中的實驗方案時,教師需引導學生對教材內容進行分析和思考,探討各實驗步驟為什么要這樣設計,各項操作有哪些注意事項,提高學生的質疑意識。同時可鼓勵學生之間互相討論,發現實驗方案中的不足,并尋找替代方案,對實驗步驟進行優化,提高實驗效果。通過思考和質疑,可幫助學生徹底理解實驗內容,掌握其內在操作原理,避免學生盲目聽從教師提出的方案和教材內容,激發學生的思考、分析能力。
例如,在“檢測生物組織中的糖類、脂肪、蛋白質”實驗中,要求學生對至少4種物質進行檢測,通常建議選用蘋果、梨等水果,原因在于顏色較淺的組織更便于觀察。但此類水果暴露在空氣中易氧化變色,部分學生操作速度較慢,制備實驗材料時間較長,則容易導致組織漿褐化,反而影響實驗效果。因此,教師可鼓勵學生積極提出質疑,如“是否可對實驗材料進行改進呢?”讓學生基于已掌握的生物學知識,制定新的實驗計劃,以白蘿卜、淘米水、豆漿等作為實驗材料進行實驗。又如,“根尖分生組織細胞的有絲分裂”實驗中需要添加較多試劑,若采取常規滴加方法易造成浪費,教師可鼓勵學生思考、探討如何節約試劑,減少浪費,如采用微量多孔瓷板進行添加。敢于思考和質疑是科學研究中必須具備的精神,教師在進行生物實驗教學時應做好相關引導工作,幫助學生培養良好的科學研究習慣,為后期的學習奠定基礎。
總而言之,實驗教學在高中生物教學中十分重要,教師應積極總結教學經驗,調整教學策略,以提高高中生物實驗教學的效率與效果,激發學生的實驗學習熱情,培養學生良好的生物實驗探究能力。
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(作者單位:西安交通大學蘇州附中)