探究生物实验教学

探究生物实验教学,激发学生求知兴趣

博罗县园洲中学 徐炳娇

内容提要:在生物实验教学中,开展探究性学习,运用实验“游戏”解开疑问;运用实验现象促人深思;运用简易方法达到实验效果;运用比喻手法得到学生认同,从而激发学生求知兴趣,提高学生科学素养。

关键词: 生物学科 实验教学 探究性学习 激发兴趣 提

高素养

生物学是一门实验性很强的学科,生物实验在中学生物教学中占有极其重要的地位。实验教学可以培养学生理论与实践相结合的能力,加深学生对教材知识的理解。瑞士教育心理学家皮亚杰曾说过:“知识来源于动作”,我国著名教育家陶行知先生早在1927年就提出“行是知之始,知是行之成”的理论,这些都说明了动手实践和探究学习的重要性。作为以“生命”为主要学习内容的生物课,教师应力求将“生命教育”与“新课程理念”有机结合,实施探究性实验教学,关注学生的学习体验,激发学生学习生物的兴趣,培养学生的科学方法论,发展学生的创造思维,同时将情境教学渗透在实验中,这是探究生物实验教学的重要环节。

一、 运用实验“游戏”解开疑问

学生是实验教学的主体,教师要引导学生动手实验,观察实验,以激发学习动力,自觉产生对事物的理解。谈到游戏,很多人以为只是玩玩而已,其实则不然。例如,在学习“蝗虫”这一节知识前,我布置给

学生一个兴趣小实验,两个同学一组,可以在回家后去做,捉两只蝗虫,并将甲蝗虫的头部浸入水中,而将乙蝗虫的腹部浸入水中,仔细观察哪只蝗虫先淹死,并想一想造成这种结果的原因?

在学习“呼吸作用”的章节中“种子在呼吸作用中释放二氧化碳”,这个演示实验可改为学生实验,同学们按照书本上的装置及方法,验证萌发的种子在呼吸时能使澄清的石灰水变浑浊,但学生没有这方面的知识基础,因此我提示学生,能否用已知道的二氧化碳气体使澄清的石灰水变浑浊来探究?学生的兴趣很快被调动起来,积极思考后,许多学生想到了用吸管往装有澄清石灰水的试管里吹口气的方法, 通过比较,很容易理解种子呼吸时与人呼出的气体中的成分一样,都是二氧化碳。让学生参与实验教学活动,了解实验目的,学会思考问题,这样能提高学生的求知兴趣。

二、 运用实验现象促人深思

探究实验教学就是从学生熟悉的或感兴趣的社会现象、自然现象和日常生活中揭示出有科学研究价值的问题,让学生分析、解决,以引发学生认知需要,使他们产生强烈的求知兴趣。例如,在讲“血液成分”这章节时,先演示一个实验,取A 、B 两支试管,分别加入等量的新鲜鸡血,在A 试管的血液中加入抗凝剂,B 试管的血液中不加抗凝剂,让学生分别观察A 、B 两试管内的液体。静置一会儿后,A 试管中的血液有分层现象,B 试管中的血液凝结成了血块,学生很惊讶,两支试管内都是血液,为什么会出现两种不同的现象?学生产生了强烈的好奇心,学习的积极性被调动起来,从而为讲解“血液成分”这一课打下了基础。

对于初中学生,有些生物知识比较难以弄懂,而生物中有不少实验

却具有深入浅出、启迪思维、引人入胜的作用。教师在课堂上恰当地加以运用,则能吸引学生,活跃课堂气氛,强化讲授效果。例如,在学习“细胞吸水和失水原理”时,可以让学生自己动手做一盘凉拌黄瓜,即将切成片的黄瓜用盐拌一下,等过几分钟后,让学生来观察:盘子里出现了水,黄瓜变软、变小。这时老师提出问题:黄瓜用盐拌时为什么会出水,水从哪里来的?虽然一时无法得出答案,这就紧紧抓住了学生的求知心理,激起他们了解其中奥妙的兴趣。

三、 运用简易方法达到实验效果

在生物实验教学中,出现很多实验由于实验材料选择不当、实验方法不够合理的问题。教师需要解放思想,更新观念,放开手脚,可对书本上的实验方法进行必要的改进,寻求简单易于操作的实验方法,来达到观察的效果。

在“观察种子的结构”实验中,教材中选用大豆种子作为观察种子结构的材料,由于大豆种子较小,胚芽、胚轴、胚根不易观察到;子叶中淀粉较少,用碘液鉴定淀粉时,实验效果不明显。我们可在选择材料上来改进,选取颗粒较大的芸豆种子替代大豆,用0.4%左右的碘酒溶液代替碘液。观察前将芸豆种子浸泡24小时,让芸豆种子的种皮变软,胚芽稍稍萌发。这时可清晰地观察到胚芽、胚轴、胚根等结构,用0.4%碘酒溶液对子叶中的淀粉进行鉴定时,淀粉遇碘变蓝现象明显。做“观察洋葱表皮细胞”实验时,可以改进的方法:在撕取洋葱鳞片叶内表皮后把内表皮展平在载玻片上的清水中,并用解剖针轻轻地把内表皮压几下,排除内表皮下的气泡。载玻片上的水滴用凉开水,盖上盖玻片时不易出现气泡。用稀释的碘酒(在4-5滴水里加一滴碘酒)染色效果好,易于

观察到洋葱表皮的细胞。

比如,在北京师范大学版《生物学》七年级下册的教材中,其中第一节课就要运用吲哚酚试剂检测维生素C 的实验,然而初中生物实验中没配这种药品,市场上也购买不到。于是在多次实践中,我运用0.01℅的高猛酸钾溶液或医院用来消毒的碘伏替代吲哚酚试剂,而且很好完成褪色反应。米汤代替《探究唾液淀粉酶对淀粉的消化作用》中所需要的淀粉浆糊;84消毒液代替《制作叶脉标本》中需要的漂白剂;野油菜花或白菜花可代替《解剖和观察花的结构》实验中在冬季难以找到的桃花;做植物的呼吸作用实验时,用校园内的杂草或树叶取代小麦种子,能够在一次性做多组对照实验;用市场上销售的白醋代替稀盐酸清洗盛过石灰水的试管、烧杯等玻璃仪器,其效果较好,同时也较安全。运用这些方法,几乎所有的学校都能很好完成很多看似无法完成的实验,这对于条件较差的学校更为实用。

四、 运用比喻手法得到学生认同

在科技迅速发展的信息时代,学生见多识广,老师在设计教学时,要做到使深奥的生物知识浅显化。应密切联系现代学生的生活实际,抓住两类不同事物之间的相似点,需要精心构思,力求比喻贴切易懂又新奇有趣,这才能吸引学生的注意力,唤起认同感。

例如,在教学中讲解“反射弧的结构”时,如何让学生理解神经冲动传导方向和掌握反射弧的组成是教学中的难点,如果学生对“膝跳反射实验”已有了感性认识,我在进行实验教学时就将“反射弧的结构”与学生熟悉的电脑联系起来进行比较,将“感受器”比作“键盘和鼠标”, 把 “神经中枢”比作“USP ”,又把“效应器”比作“显示屏”等等,由

于学生对电脑非常感兴趣且认识较深,通过巧设比喻,实验教学收到了良好的效果。

再如,我在教关于“血液循环”的内容时,根据血液的功能,把血液形象地比喻成一辆“客车”,客车中的座位相当于“红细胞”,客车中的乘客好比是“氧”、“营养物质”、“二氧化碳”等。客车从某一站出发,中途经过全身各处的毛细血管网这一“车站”时,“氧”和“营养物质”等乘客们要下车,“二氧化碳”乘客要上车。然后“客车”继续前行,当“客车”到达肺部毛细血管这一“车站”时,“二氧化碳”乘客要下车了,向肺泡走去,“氧”乘客离开肺泡“上车”奔赴需要的目的地,我们人体全身的血液就是这样周而复始流动着。学生对乘车非常熟悉,这就把抽象的血液循环知识就变得形象生动且浅显易懂,学生就很直观地掌握血液循环的知识。教师打开教学想象的翅膀,采用贴切生动的比喻,使问题化难为易,学生的学习收到事半功倍的效果。

五、 运用实验教学提高学生科学素养

教师通过实验教学多方面手段来激发学生的学习兴趣,充分调动学生的非智力因素。要求规范实验步骤的同时,更要注重观察实验现象,强化课内外实验操作,在提高学生学习成绩的基础上更要培养他们的实践能力、创新能力和科学素养。

学生在实验中往往重视操作,忽视观察能力、分析能力的培养。例如,观察洋葱表皮细胞的实验,实验的目的是让学生在观察中认识细胞壁、细胞质、细胞核和液泡。观察前老师要强调细胞膜紧贴在细胞壁内壁上,不易辨认,有些细胞核也不太清楚,要调好光圈来观察,光线强弱要适当。还有,在观察单子叶植物和双子叶植物的形态、结构时,向

学生强调两种植物的显著区别,一是叶脉的结构:平行脉与网状脉;二是茎的结构:有无形成层;三是种子胚的结构:一片子叶与两片子叶的不同。所以,认真观察实验现象是进行实验的基础,是达到实验目的、探索实验结果的关键,培养了实事求是的科学态度。

六、 结束语

实验教学是生物教学不可缺少的辅助教学,老师采用各种生动有趣的实验,以新奇的方式展现在学生面前,能使课堂气氛活跃,学生在实验中快乐地获取知识,巩固知识。这样的教学方法,必然会产生良好的教学效果。理论联系实际,在实践中学知识、用知识,为生物学的研究、发展奠定坚实的基础。

2012年9月

(此论文荣获博罗县2012年“三评论文”二等奖。)

探究生物实验教学,激发学生求知兴趣

博罗县园洲中学 徐炳娇

内容提要:在生物实验教学中,开展探究性学习,运用实验“游戏”解开疑问;运用实验现象促人深思;运用简易方法达到实验效果;运用比喻手法得到学生认同,从而激发学生求知兴趣,提高学生科学素养。

关键词: 生物学科 实验教学 探究性学习 激发兴趣 提

高素养

生物学是一门实验性很强的学科,生物实验在中学生物教学中占有极其重要的地位。实验教学可以培养学生理论与实践相结合的能力,加深学生对教材知识的理解。瑞士教育心理学家皮亚杰曾说过:“知识来源于动作”,我国著名教育家陶行知先生早在1927年就提出“行是知之始,知是行之成”的理论,这些都说明了动手实践和探究学习的重要性。作为以“生命”为主要学习内容的生物课,教师应力求将“生命教育”与“新课程理念”有机结合,实施探究性实验教学,关注学生的学习体验,激发学生学习生物的兴趣,培养学生的科学方法论,发展学生的创造思维,同时将情境教学渗透在实验中,这是探究生物实验教学的重要环节。

一、 运用实验“游戏”解开疑问

学生是实验教学的主体,教师要引导学生动手实验,观察实验,以激发学习动力,自觉产生对事物的理解。谈到游戏,很多人以为只是玩玩而已,其实则不然。例如,在学习“蝗虫”这一节知识前,我布置给

学生一个兴趣小实验,两个同学一组,可以在回家后去做,捉两只蝗虫,并将甲蝗虫的头部浸入水中,而将乙蝗虫的腹部浸入水中,仔细观察哪只蝗虫先淹死,并想一想造成这种结果的原因?

在学习“呼吸作用”的章节中“种子在呼吸作用中释放二氧化碳”,这个演示实验可改为学生实验,同学们按照书本上的装置及方法,验证萌发的种子在呼吸时能使澄清的石灰水变浑浊,但学生没有这方面的知识基础,因此我提示学生,能否用已知道的二氧化碳气体使澄清的石灰水变浑浊来探究?学生的兴趣很快被调动起来,积极思考后,许多学生想到了用吸管往装有澄清石灰水的试管里吹口气的方法, 通过比较,很容易理解种子呼吸时与人呼出的气体中的成分一样,都是二氧化碳。让学生参与实验教学活动,了解实验目的,学会思考问题,这样能提高学生的求知兴趣。

二、 运用实验现象促人深思

探究实验教学就是从学生熟悉的或感兴趣的社会现象、自然现象和日常生活中揭示出有科学研究价值的问题,让学生分析、解决,以引发学生认知需要,使他们产生强烈的求知兴趣。例如,在讲“血液成分”这章节时,先演示一个实验,取A 、B 两支试管,分别加入等量的新鲜鸡血,在A 试管的血液中加入抗凝剂,B 试管的血液中不加抗凝剂,让学生分别观察A 、B 两试管内的液体。静置一会儿后,A 试管中的血液有分层现象,B 试管中的血液凝结成了血块,学生很惊讶,两支试管内都是血液,为什么会出现两种不同的现象?学生产生了强烈的好奇心,学习的积极性被调动起来,从而为讲解“血液成分”这一课打下了基础。

对于初中学生,有些生物知识比较难以弄懂,而生物中有不少实验

却具有深入浅出、启迪思维、引人入胜的作用。教师在课堂上恰当地加以运用,则能吸引学生,活跃课堂气氛,强化讲授效果。例如,在学习“细胞吸水和失水原理”时,可以让学生自己动手做一盘凉拌黄瓜,即将切成片的黄瓜用盐拌一下,等过几分钟后,让学生来观察:盘子里出现了水,黄瓜变软、变小。这时老师提出问题:黄瓜用盐拌时为什么会出水,水从哪里来的?虽然一时无法得出答案,这就紧紧抓住了学生的求知心理,激起他们了解其中奥妙的兴趣。

三、 运用简易方法达到实验效果

在生物实验教学中,出现很多实验由于实验材料选择不当、实验方法不够合理的问题。教师需要解放思想,更新观念,放开手脚,可对书本上的实验方法进行必要的改进,寻求简单易于操作的实验方法,来达到观察的效果。

在“观察种子的结构”实验中,教材中选用大豆种子作为观察种子结构的材料,由于大豆种子较小,胚芽、胚轴、胚根不易观察到;子叶中淀粉较少,用碘液鉴定淀粉时,实验效果不明显。我们可在选择材料上来改进,选取颗粒较大的芸豆种子替代大豆,用0.4%左右的碘酒溶液代替碘液。观察前将芸豆种子浸泡24小时,让芸豆种子的种皮变软,胚芽稍稍萌发。这时可清晰地观察到胚芽、胚轴、胚根等结构,用0.4%碘酒溶液对子叶中的淀粉进行鉴定时,淀粉遇碘变蓝现象明显。做“观察洋葱表皮细胞”实验时,可以改进的方法:在撕取洋葱鳞片叶内表皮后把内表皮展平在载玻片上的清水中,并用解剖针轻轻地把内表皮压几下,排除内表皮下的气泡。载玻片上的水滴用凉开水,盖上盖玻片时不易出现气泡。用稀释的碘酒(在4-5滴水里加一滴碘酒)染色效果好,易于

观察到洋葱表皮的细胞。

比如,在北京师范大学版《生物学》七年级下册的教材中,其中第一节课就要运用吲哚酚试剂检测维生素C 的实验,然而初中生物实验中没配这种药品,市场上也购买不到。于是在多次实践中,我运用0.01℅的高猛酸钾溶液或医院用来消毒的碘伏替代吲哚酚试剂,而且很好完成褪色反应。米汤代替《探究唾液淀粉酶对淀粉的消化作用》中所需要的淀粉浆糊;84消毒液代替《制作叶脉标本》中需要的漂白剂;野油菜花或白菜花可代替《解剖和观察花的结构》实验中在冬季难以找到的桃花;做植物的呼吸作用实验时,用校园内的杂草或树叶取代小麦种子,能够在一次性做多组对照实验;用市场上销售的白醋代替稀盐酸清洗盛过石灰水的试管、烧杯等玻璃仪器,其效果较好,同时也较安全。运用这些方法,几乎所有的学校都能很好完成很多看似无法完成的实验,这对于条件较差的学校更为实用。

四、 运用比喻手法得到学生认同

在科技迅速发展的信息时代,学生见多识广,老师在设计教学时,要做到使深奥的生物知识浅显化。应密切联系现代学生的生活实际,抓住两类不同事物之间的相似点,需要精心构思,力求比喻贴切易懂又新奇有趣,这才能吸引学生的注意力,唤起认同感。

例如,在教学中讲解“反射弧的结构”时,如何让学生理解神经冲动传导方向和掌握反射弧的组成是教学中的难点,如果学生对“膝跳反射实验”已有了感性认识,我在进行实验教学时就将“反射弧的结构”与学生熟悉的电脑联系起来进行比较,将“感受器”比作“键盘和鼠标”, 把 “神经中枢”比作“USP ”,又把“效应器”比作“显示屏”等等,由

于学生对电脑非常感兴趣且认识较深,通过巧设比喻,实验教学收到了良好的效果。

再如,我在教关于“血液循环”的内容时,根据血液的功能,把血液形象地比喻成一辆“客车”,客车中的座位相当于“红细胞”,客车中的乘客好比是“氧”、“营养物质”、“二氧化碳”等。客车从某一站出发,中途经过全身各处的毛细血管网这一“车站”时,“氧”和“营养物质”等乘客们要下车,“二氧化碳”乘客要上车。然后“客车”继续前行,当“客车”到达肺部毛细血管这一“车站”时,“二氧化碳”乘客要下车了,向肺泡走去,“氧”乘客离开肺泡“上车”奔赴需要的目的地,我们人体全身的血液就是这样周而复始流动着。学生对乘车非常熟悉,这就把抽象的血液循环知识就变得形象生动且浅显易懂,学生就很直观地掌握血液循环的知识。教师打开教学想象的翅膀,采用贴切生动的比喻,使问题化难为易,学生的学习收到事半功倍的效果。

五、 运用实验教学提高学生科学素养

教师通过实验教学多方面手段来激发学生的学习兴趣,充分调动学生的非智力因素。要求规范实验步骤的同时,更要注重观察实验现象,强化课内外实验操作,在提高学生学习成绩的基础上更要培养他们的实践能力、创新能力和科学素养。

学生在实验中往往重视操作,忽视观察能力、分析能力的培养。例如,观察洋葱表皮细胞的实验,实验的目的是让学生在观察中认识细胞壁、细胞质、细胞核和液泡。观察前老师要强调细胞膜紧贴在细胞壁内壁上,不易辨认,有些细胞核也不太清楚,要调好光圈来观察,光线强弱要适当。还有,在观察单子叶植物和双子叶植物的形态、结构时,向

学生强调两种植物的显著区别,一是叶脉的结构:平行脉与网状脉;二是茎的结构:有无形成层;三是种子胚的结构:一片子叶与两片子叶的不同。所以,认真观察实验现象是进行实验的基础,是达到实验目的、探索实验结果的关键,培养了实事求是的科学态度。

六、 结束语

实验教学是生物教学不可缺少的辅助教学,老师采用各种生动有趣的实验,以新奇的方式展现在学生面前,能使课堂气氛活跃,学生在实验中快乐地获取知识,巩固知识。这样的教学方法,必然会产生良好的教学效果。理论联系实际,在实践中学知识、用知识,为生物学的研究、发展奠定坚实的基础。

2012年9月

(此论文荣获博罗县2012年“三评论文”二等奖。)


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