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论中学生物学课程的实验教学

来源:网络 责编:小学 时间:
导读摘要:生物学是新世纪的前沿科学,而实验是生物学的基础,由此可见,中学生物课教学中,做好实验教学工作是提高生物课教学质量的重要因素,通过更好地开展

摘 要:生物学是新世纪的前沿科学,而实验是生物学的基础,由此可见,中学生物课教学中,做好实验教学工作是提高生物课教学质量的重要因素,通过更好地开展生物实验教学活动,能有效提高学生的动手与动脑能力,也是培养学生创新能力与拓展思维的重要途径。

关键词:生物学;实验;教学

生物学是新世纪的前沿科学,由于近年来科学技术的不断进步与完善,在二十一世纪的今天,生物学的作用被越来越广泛的认知。而实验是生物学的基础,因此,在中学生物学课程中,实验教学是一个不可分割的重要组成部分,应当引起广大生物教师和学生的高度重视。

一、 中学生物实验教学的概念

教师在教学过程中,指导学生熟练操作生物实验的器具、药品及机械设备,使学生能够通过熟练使用实验器材看到肉眼难以发现的生物现象,便于学生观察、总结及加深生物学理论知识的教学活动就是生物实验教学的概念,该实验过程是生物教学中非常重要的组成部分之一。

二、 中学生物实验教学的意义(一) 使学生获得形成生物学概念所必需的感性认识

例如:在讲解“叶绿体是光合作用的场所”这个概念时,可让学生先进行探究实验,让学生认识到有无叶绿体是这个实验中唯一的变量,是导致不同实验结果的原因,是学生在亲自动手做实验的过程中获得形成生物学概念所必需的感性认识。

(二) 让学生验证、巩固和加深理解所学的知识

例如:在讲解“鉴定食物的主要成分”这个知识点时,由于学生可能缺乏相关知识储备,教师可以在实验之前先将淀粉、脂肪、蛋白质、维生素的物理、化学性质等相关内容介绍给学生,接着让学生亲自动手进行实验来验证、巩固和加深理解所学的知识。

(三) 使学生获得生物实验的基本技能

例如:在讲授“学习使用显微镜”这节教学内容时,教师可以先详细地向学生讲解如何规范使用显微镜的每一个步骤,然后让学生再自己动手操作使用显微镜,在实践中使学生发现问题,并且尝试解决问题,从而获得相关生物实验的基本技能。

(四) 发展学生提出问题、分析问题和解释问题的能力

例如:在进行“尝试探究水温的变化对金鱼呼吸次数的影响”这个实验教学时,教师可先向学生讲述生活中出现的一些现象,夏天气温会升高,深秋气温会降低,鱼的生活会不会受到影响,让学生根据现象来提出问题,进行实验,并分析实验现象,最终得出结论,以此来发展学生提出问题、分析问题和解释问题的能力。

(五) 激发学生学习生物学的兴趣和调动学生学习的主动性、积极性

例如:在讲授“植物的扦插”这节教学内容时,教师要积极创造条件,让全体学生都能亲自动手进行扦插,并参加扦插后的管理和观察工作,通过本实验,使学生的生物科学素养、解决问题的能力得到进一步的提升,并且以此来激发学生学习生物学的兴趣和调动学生学习的主动性和积极性。

(六) 培养实事求是、严肃认真的科学态度

例如:在讲授“观察鸟卵的结构”这节教学内容时,教师要指导学生真正在做中学,边观察边对照示意图识别鸡卵各结构,在观察中教师要注意设计相关问题引导学生思考。教师还可事先准备一个煮熟的鸡卵,观察结束后对比煮熟的鸡卵找出原先的各结构。既加深学生的认识,又能解决许多解剖过程中的疑问,还能培养学生实事求是、严肃认真的科学态度。

三、 中学生物实验教学的内容(一) 形态解剖实验

形态解剖实验主要通过观察动物体或植物体的外形和内部结构,了解动物体或植物体的主要特征,并进一步训练学生的解剖技能。如“家鸽的解剖”,先观察家鸽的外形,再进行内部结构的解剖,并观察家鸽的内部结构,了解家鸽适应飞翔生活的特征。再如“桃花的结构”,可让学生对桃花进行解剖,进一步辨认萼片、花瓣、雄蕊、雌蕊的结构和数目,使学生对桃花的结构有一个清晰的认识。

(二) 生理实验

在生物教学中,学生通过生理实验能够了解基本的实验知识研究方式,便于学生掌握最基本的生理学实验操作技巧,熟练实验设计环节的各种实验原理,便于学生加深与验证生理学理论,有利于培养学生对科学实验的严谨态度,提高学生观察、独立思考和解决问题的能力。举例来说“观察血液的分层现象”,主要是通过实验的方法,观察血液的分层现象,使学生了解血液的成分。再如“感受心脏的跳动”“学习测量血压”等实验均属于生理实验。

(三) 分类实验

分类实验主要是按照生物生活的不同环境或者它们外部形态的差异来进行分类的实验。如教师给出灵芝、家燕、金鱼、郁金香、细菌、蜗牛、油菜、蝙蝠这8种动物,请学生尝试着从生物的形态特征、生存环境、与人类的关系等不同的角度对它们进行分类,学生不断思考问题,并且尝试解决问题,在实践中获得相关的分类知识。

(四) 生态学实验

在开展生态学实验时,通过实验活动能够使学生对生态学理论及原理有一个全新的认识,能够培养学生动手动脑能力。具体例子如下:在做金鱼耐性实验时,学生可以通过观察不同盐浓度中金鱼忍耐力,计算出金鱼的死亡个数,并对死亡个数进行取证分析,通过测试金鱼忍耐盐浓度情况,深入了解环境因素对生物本身的影响。

(五) 遗传学实验

遗传学实验是指导育种工作的理论基础,在传统育种、转基因育种、人体基因产物的产业化生产、各种传染性疾病病原菌的遗传分析研究及疫苗的产生、人类遗传病的基因治疗等人类面临的难题中发挥着巨大作用。对于现代从事生命科学的人,学习和掌握遗传学基本实验方法是十分必要和有益的。遗传学实验主要有“植物有丝分裂的观察”“减数分裂装片的制片与观察”等等。

四、 中学生物实验教学的方式(一) 演示实验

在生物课教学过程中,演示实验主要是教师采取演示教学方式,结合课本内容进行的实践行为,并通过观察实验数据教会学生生物知识。演示实验能够将生物演示的全部过

程完美呈现在学生眼前,举例来说:在学习显微镜装片知识时,因教学实践有限,很难完全演示实验全过程,大部分演示活动仅演示了初级阶段便不得不因为时间关系而停止,如对种子萌发及发芽情况的监测。在实验演示环节,教师应将简便易懂的操作技巧与科学有效的教学方式相结合,以便带来更好的实验演示效果,要想做到这一点,实验过程中首先教师应明确实验目的与步骤,只有科学的实验方法与规范的操作才能提高实验演示的效果。

(二) 学生实验

学生实验是指在教师指导下,学生在实验室或教室时进行独立操作的实验。学生实验可分为验证性实验和学习新知识的实验。验证性实验如“验证食物中含有能量”“鉴定食物的主要成分”“光合作用产生的气体是氧气”等。学习新知识的实验是在讲授新知识的过程中进行的,又叫探索型实验。这种实验类型能将获得基础知识、训练基本技能和培养独立索取知识的能力三者统一起来,例如“探究鱼类适应水中生活的特征”“探究鸟类适应空中飞行的特征”“探究蚯蚓适应土壤中生活的特征”等等。

五、 中学生物实验教学的形式(一) 并进式

并进式是指在教学过程中,教师一边讲解一边指导学生实验,有时教师示范,学生模仿进行实验。例如,“学习制作洋葱表皮细胞临时装片”这个实验,教师可以按照“擦、滴、取、展、盖、染、吸”这七个步骤一步一步来进行教学,教师可先讲解一个步骤,示范一下,再请学生自己操作一下,让学生模仿进行实验,这样可以使学生较快地掌握正确制作临时装片的技能。

(二) 分段式

生物实验活动中,将实验过程拆分为几部分的行为我们称之为分段式实验,其操作关键在于教师与学生的完美配合,即在实验环节,教师的重点工作应放在演示与传授方法上,学生应仔细观察老师的操作过程,并跟随老师进行实验操作,每段实验活动开始前,教师都应耐心讲解实验方法与操作明细,指导学生观察实验重点,并让学生自行操作。例:解剖鲫鱼时,教师首先应将鲫鱼观察的方法介绍给同学,然后学生根据日常观察进行思考,尝试解剖操作,完成后教师应知道学生如何观察鲫鱼的内部结构,要求学生科学解剖鲫鱼各个器官,完成解剖实验后,教师要对学生的操作情况进行归纳和总结,指出解剖过程中存在问题,加深学生对知识的掌握情况。

(三) 独立作业式

独立作业式是教师布置实验后,由学生独立地进行,学生动手实验是实验课的中心环节,切勿包办代替。应把重点放在对操作技能及实际观察效果的检查上,最后教师进行总结。如“探究植物萌发需要水”“探究植物萌发需要空气”“探究植物萌发需要适宜的温度”这三个实验,教师可先布置实验,然后让学生独立地完成实验,并记录观察到的实验现象,最后请学生交流,教师总结。

总之,实验教学是培养学生动手动脑形成技能的重要手段,也是培养学生创新能力与拓展思维的重要途径,加强实验教学工作的研究应成为我们每位生物教师教学的常规工作和永抓不懈的工作。

文/杨 静

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