時間:2022-08-16 07:20:43
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇高中生物實驗設計,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
1.高三生物實驗復習教學存在的誤區
《高中生物命題指導思想》中明確提出了對學生實驗內容考查的要求:初步具有驗證生物學事實的能力,并能對實驗現象和結果進行解釋、分析和處理;具備初步探究一些生物學問題,恰當評價和完善實驗方案的能力。但我們有很多生物學教師因高中復習學生時間緊取消了原本應該做的實驗,讓學生盲目地自主設計實驗,其作用還不如 “講實驗”。由于學生缺乏設計實驗的基本方法和理論,缺乏真正的實驗設計實踐,使學生的實驗設計帶有明顯的主觀性,缺乏科學性及可操作性; 一些教師在進行實驗專題復習時,不是根據學生已經做過的實驗為思考的基礎,而是直接概括出一些實驗原則,如對照原則、單因子變量原則、平行原則等。學生除了記住了原則本身,并不清楚在何種情境中運用這些原則。有些教師過分強調單純的程序性的科學方法,如明確實驗目的、嚴格遵守實驗原理、恰當選擇實驗對象、實驗裝置設計的嚴密性和合理性、合理設計實驗步驟、精心設置對照組實驗、提出假設條件、預測結果、觀察實驗現象、分析討論原因等,使留在學生頭腦中的科學實驗程序化、機械化,不能結合考題舉一反三,不利于學生的實驗設計分析能力的提高。
2.高三生物實驗設計的復習策略
高中生物實驗復習之所以效率較低,深究其原因皆因為教師心目中沒有學生,考慮的中心還是教師自己的教學任務。高中生物實驗設計復習重點應放在引導學生明確實驗設計思路,學會實驗設計上。實驗設計絕不能脫離一定的知識和問題情境,離開高中生物學主干知識的實驗設計必然是盲目的、誤導的。對于實驗設計的復習,我們可先分析挖掘課本經典實驗,強化學生的實驗基本素養,然后根據復習,的實際精心設計一兩個典型的教學實驗,讓同學們在具體“做科學”的過程中掌握實驗設計的步驟、一些原則和方法、關鍵點,并針對不同的實驗設計題訓練,讓學生學會舉一反三,提升實驗能力,不再懼怕高考實驗設計題。
2.1挖掘課本經典實驗,提升學生實驗科學素養
首先,使學生積累實驗操作的經驗。指導學生理解實驗目的、原理、材料用具和步驟,在此基礎上充分開放實驗室,盡可能創造條件加強學生動手操作能力的訓練。與此同時,引導每個學生歸納、總結高中生物學實驗常用材料、藥品的種類、用途等,形成表格,組織學生相互交流,然后完善自己的結果。
其次,使學生理解實驗程序。指導學生分析課本實驗中每一步驟的作用或必要性、每一步驟的意義及各步驟之間聯系。
最后,使學生學會分析實驗結果。在實驗中,教師既要指導學生重視對實驗最終結果的記錄,又要求學生對實驗的中間過程出現的現象進行記錄。既要重視結果又重視對結果的分析,重視對成功實驗的分析,也要重視查找實驗失敗的原因。
2.2 結合典例培養實驗設計的一般思路
高中生物實驗設計,不管是驗證性還是探究性實驗設計,不管是自主設計實驗還是補全實驗、修正改良實驗,實驗設計思路大體相同。實際教學中我們可以結合課本經典實驗或某一高考實驗題來概括實驗設計的一般思路,便于學生領會掌握。
2.3 針對不同生物實驗設計類型進行強化復習
高中生物實驗設計主要有驗證性和探究性兩種類型,在題型呈現上有以下幾種類型:1、 給出實驗用具、材料、藥品、實驗的目的,要求根據所給器材設計實驗方案或對已有的實驗設計進行補充和完善(2009海南卷22題)。2、 只給出實驗目的,實驗器材自選,實驗方案自己設計。這種類型的設計題,最能反映學生的知識水平、實踐能力的高低(2009浙江卷第30題第Ⅱ部分)。3、分析已有的實驗設計方案中不科學性(2009四川卷第30題第Ⅱ部分第4小題)。4、既有實驗設計改錯,又需進行補充完善的綜合類設計題。在高考復習的最后階段,為實現考生在短期內生物實驗設計應試能力的大幅度提高,可采取以下訓練策略:緊緊依托教材的實驗內容,針對以上幾種類型有選擇地利用好近年高考題目中的生物實驗考題內容,認真研究每一個實驗,重新認識每一個實驗。針對研究的問題和實驗的條件設計實驗,鞏固實驗設計中應如何遵循實驗設計的原則,如何控制實驗條件和正確使用實驗儀器,如何準確獲取實驗信息,實驗的預期如何,如何對實驗結果做出客觀準確的解釋等。
一、科學性原則
科學性往往體現在高中生物探究性實驗中,具體是指實驗目的要明確、實驗原理要正確等,它體現了邏輯思維的嚴密性。整個實驗設計思路及實驗方法的確定都應遵循生物學基本知識和原理,同時也符合其他相關學科領域的基本原則,充分體現邏輯思維的嚴密性。
二、可行性原則
實驗設計中,所需要的實驗器材必須是實驗室現有的或者是容易獲取的,并要保證實驗所需時間符合課時的安排等。例如,實驗“構建種群增長模型的方法”中,種群的選擇就要適合當地的氣候特點、地理條件等。筆者在教學過程中,選用草履蟲作為實驗觀察對象,將稻草秸稈放入水中培養一周左右的時間,就可以得到合適的研究種群數量。通過顯微鏡進行觀察,統計數量,即可有效地構建種群數量増長模型。
三、可重復性原則
為獲取科學的數據,得出準確的結論,往往需進行多次重復實驗。實驗中遵循可重復性原則的目的在于盡可能地排除偶然因素造成的誤差,真正體現實驗的科學性。例如,實驗“探究生長素類似物促進插條生根的最適濃度”,用一系列具有濃度梯度的生長素類似物處理插條時,每一個濃度下都至少用3~10根插條,計算插條生根的平均值或平均生根長度。
四、單一變量原則
單一變量原則是高中生物實驗中的一項重要理論基礎。該原則指在控制研究對象之間只有某一因素(自變量)不同,而保證其他因素(無關變量)完全相同,進而觀察該不同因素對實驗結果的影響。例如,在“探究溫度對酶活性的影響”一實驗中,實驗的自變量為不同梯度的溫度,實驗中試劑的量、溶液的pH值等即為無關變量,但由于其中pH會影響酶的活性,所以應保證實驗對象的pH值等無關變量均相同,以使所得結果均是由自變量的變化而引起,從而保證了實驗的準確性。
五、對照性原則
對照性原則是設計和實施實驗的準則之一,通過對照能消除無關變量對實驗結果的影響,增加實驗的可信度和說服力。對照實驗是指除一個因素以外,其他因素都保持不變的實驗,通常由實驗組和對照組組成。實驗組是接受實驗變量處理的對象組,對照組一般不需要經過實驗變量處理。根據對照內容和形式的不同,對照類型可分為:
⒈空白對照
對照組不加任何處理因素,如實驗“比較過氧化氫在不同條件下的分解”中,1號試管不作任何處理,即為空白對照組。又如,實驗“探究生長素類似物促進插條生根的最適濃度”,清水處理則為空白對照。
⒉條件對照
條件對照指雖給實驗對象施以某種處理,但這種處理僅作為對照意義的,如“探究pH對唾液淀粉酶活性影響”的實驗,設立過酸、接近中性和過堿的實驗條件,進行相互對照。
⒊自身對照
自身對照指實驗與對照在同一對象上進行,即不另設對照組,如,實驗“植物的吸水與失水”即為典型的自身對照實驗,其實驗組為質壁分離和復原的洋蔥表皮細胞,對照組為正常的洋蔥表皮細胞,均為同一組細胞,構成自身對照。又如,薩克斯的實驗“探究植物光合作用的產物有淀粉”,葉片一半曝光,另一半遮光也為自身對照。
⒋相互對照
即幾個實驗之間相互對照,不另外加設對照組,如“探究酵母菌細胞呼吸的方式”實驗中,兩個對照實驗組分為有氧、無氧,最后的酒精和CO2的產生量便可直接通過這兩個對照組對照、計算,得出結果。又如,魯賓和卡門的實驗“探究光合作用產生的O2中的O來自于H2O還是CO2”,用18O分別標記H2O和CO2,兩組實驗相互對照。
一、實驗設計應遵循的原則
1.對照性原則
在實驗設計中,通常設置對照組。通過干預或控制研究對象以消除或減少實驗誤差,鑒別實驗中的處理因素同非處理因素的差異。實驗設計中可采用的對照方法很多,除了有陽性對照、標準對照、自身對照、相互對照之外,通常采用空白對照的原則:即不給對照組以任何處理因素。值得強調的是,不給對照組任何處理因素是相對實驗組而言的,實際上對對照組還是要做一定的處理,只是不加實驗組的處理因素。
2.隨機性原則
實驗設計中的隨機化原則,是指被研究的樣本是從總體中任意抽取的。這樣做的意義在于:一是可以消除或減少系統誤差,使顯著性測驗有意義;二是平衡各種條件,避免實驗結果中的偏差。
3.平行重復原則
平行重復原則,即控制某種因素的變化幅度,在同樣條件下重復實驗,觀察其對實驗結果影響的程度。任何實驗都必須能夠重復,這是具有科學性的標志。上述隨機性原則雖然要求隨機抽取樣本,這能夠在相當大的程度上抵消非處理因素所造成的偏差,但不能消除它的全部影響。平行重復的原則就是為解決這個問題而提出的。
4.單因子變量原則
單因子變量原則,即控制其他因素不變,只改變其中某一變量,觀察其對實驗結果的影響。除了整個實驗過程中欲處理的實驗因素外,其他實驗條件要求做到前后一致。
二、實驗設計模式
l.從實驗步驟出發設計研究性實驗
模式:教師對實驗步驟提出建議學生選擇比較實驗分析對比結果得出結論填寫報告。
以“葉綠體中色素的提取和分離”實驗為例。本實驗的步驟是:去除葉柄、粗葉脈的新鮮菠菜葉5g,剪碎放入研缽,加少量碳酸鈣、石英砂,15ml無水酒精,研磨成勻漿后過濾,得葉綠體色素提取液。用毛細管吸取少量濾液,在干燥的濾紙條上劃一細線,烘干后再次劃線,重復多次,然后放入層析液中進行層析。
教學中,鼓勵學生使用不同方法,通過對比實驗研究哪種方法能達到最佳的實驗效果。如建議學生對所取菠菜與酒精量的比例作一研究(可以采用10g菠菜葉與5ml無水酒精組合、10g菠菜葉與10ml無水酒精組合、5g菠菜葉與5ml無水酒精組合、5g菠菜葉與10ml無水酒精組合等);也可對濾紙條的劃線次數(可以是3次、5次、7次、10次等)、劃線方法(可以是用毛細管、載玻片、鉛筆、濾紙條折線等器材或方法)、取用碳酸鈣的量(少量或較多)、是否需要過濾等實驗步驟提出建議。學生在實驗過程中,自己選擇對比實驗組,通過自己的實驗,得出結論。
在實驗過程中,學生的興趣很高,積極性與主動性得到充分體現,相互之間主動交流實驗的結果與體會。同時,教師根據學生的實驗對比結果,對實驗的方法進行了一定的改進,如采用10g菠菜葉與10ml無水酒精組合,層析后色素帶分層比較清晰;劃濾液細線的方法可直接采用載玻片的一側蘸取勻漿。壓在濾紙條上,并稱其為“敲圖章”。此法可以節省實驗時間,且濾液細線細而齊整,劃線次數超過7次后對實驗影響就不明顯了。部分學生的研究結論被教師介紹給大多數學生,學生的研究直接參與進教學的研究,這對這些參與實驗的學生是一種激勵,反過來可以成為他們進一步學習的動力。
2.從允許學生故意出錯的角度設計研究性實驗
1 實驗目的書寫不規范
實驗目的是指要探究或者驗證的問題或事實,在實驗目的的稱述中,一般采用敘述的形式。根據實驗類型可將實驗分為探究性實驗和驗證性實驗。探究性實驗的實驗目的主要是探索研究對象的屬性、特征以及與其他因素的關系;而驗證性實驗的實驗目的主要是驗證已知研究對象的屬性、特征以及與其他因素的關系。學生往往因為不明確實驗目的究竟要寫什么而出現書寫不規范無法得分的情況。
【例1】 為了探究某物質(X)的作用,研究者提出了以下實驗思路:
(1) 實驗分組:
甲組:培養液+Y細胞+3H-Tdr(3H標記的胸腺嘧啶脫氧核苷)+生理鹽水;
乙組:培養液+Y細胞+3H-Tdr+X(用生理鹽水配制)。
每組設置若干個重復樣品。
(2) 分別測定兩組的CRD(細胞內的放射性強度),求每組的平均值。
(3) 將各樣品在適宜條件下培養合適時間后,測定CRD,求每組平均值并進行統計分析。(要求與說明:答題時用X、CRD、3H-Tdr表示相關名詞,Y細胞是能增殖的高等動物體細胞)請回答:
(1) 實驗目的: 。
(2) 預測實驗結果及結論: 。
(3) 實驗中采用3H-Tdr的原因是: 。
答案:(1) 探究X對Y細胞增殖(DNA的合成)的影響
(2) 如果乙組CRD明顯高于甲組,說明X對Y細胞增殖有促進作用
如果乙組CRD與甲組基本相同,說明X對Y細胞增殖無影響
如果乙組CRD明顯低于甲組,說明X對Y細胞增殖有抑制作用
(3) 3H-Tdr是DNA合成的原料之一,可根據CRD變化判斷細胞增殖情況
1.1 常見錯誤
“X物質對細胞生長的影響”;“X物質對Y細胞的作用”;“X物質對Y細胞吸收3H-Tdr的影響”;“X物質對高等動物的影響”;“X物質對CRD的影響”;“X物質能否促進細胞內CRD的合成”。
1.2 應對策略
實驗目的中一般應呈現出以下三種信息:
(1) 探究因素(自變量):X物質。
(2) 實驗對象:細胞。
(3) 觀察目標(因變量):增殖情況。
所以探究性實驗目的一般可以套用以下格式:探究自變量對實驗對象、觀察目標的影響。而該題中學生在答題時主要沒有準確找到觀察目標,出現了一些錯誤指標如“細胞的生長”、“高等動物的影響”等。確定觀察目標是要根據題目中所給的信息,通過實驗思路可以看出甲、乙兩組分別為實驗組和對照組,實驗變量為X物質。但甲乙兩組又同時加入了3H-Tdr(3H標記的胸腺嘧啶脫氧核苷),根據所學的知識,3H-Tdr應該用于DNA的合成,自然觀察目標也就是DNA的合成,或者發生DNA合成的時期——細胞的增殖,所以觀察目標也就是因變量為細胞的增殖。
2 實驗原理書寫不規范
實驗原理是實驗設計的依據和思路,是實驗進行的科學理論,同時也是檢測結果的理論依據,既體現實驗設計的整體思路,也包括實驗現象與結果出現的原因以及重要實驗步驟設計的根據等。在答題時如果學生不理解何為實驗原理,很難得分。
【例2】 為了驗證胰島素具有降低血糖的作用,以小鼠活動狀況為觀察指標設計實驗。
某同學的實驗方案如下:
① 將正常小鼠隨機分成A、B兩組,觀察并記錄其活動狀況。② A組小鼠注射適量胰島素溶液,B組注射等量生理鹽水。一段時間后,A組小鼠會出現四肢無力,活動減少,甚至昏迷等低血糖癥狀,B組活動狀況無變化。③ A組小鼠出現低血糖癥狀后,分別給A、B兩組小鼠注射等量葡萄糖溶液。一段時間后,A組小鼠低血糖癥狀緩解,B組活動狀況無變化。
該實驗方案可以說明胰島素具有降低血糖的作用。
請回答:該實驗的原理是什么?
答案:胰島素具有降低血糖的作用。體內胰島素含量過高時,引起血糖下降,機體出現活動減少,甚至昏迷等低血糖癥狀,此癥狀可以通過補充葡萄糖溶液得到緩解。
2.1 常見錯誤
錯將實驗原理寫成實驗原則:如單一變量原則、對照原則,沒有理解實驗原理的實質。
實驗原理不完整:如只回答胰島素具有降低血糖的作用。
觀察指標闡述錯誤:本題中已經明確指出以小鼠活動狀況為觀察指標設計實驗,但很多學生還是把觀察指標寫成直接檢測血糖濃度。
2.2 應對策略
實驗原理可以從以下3個方面來書寫:
(1) 自變量作用的科學依據:實驗中涉及到的科學依據必須是經人證明的科學理論,往往來源于書本。如,胰島素能降低血糖濃度;還原糖與斐林試劑加熱時產生磚紅色的沉淀;淀粉遇碘變藍。
(2) 因變量獲得的原理。因變量是實驗現象與結果出現的原因,如本題中胰島素含量過高,引起血糖下降,機體出現活動減少,甚至昏迷等低血糖癥狀,此癥狀可以通過補充葡萄糖溶液得到緩解。如在驗證甲狀腺具有促進動物新陳代謝的作用時,甲狀腺激素能促進新陳代謝,加速體內物質的氧化分解,從而使耗氧量和活動量加大。
(3) 因變量檢測的方法:如觀察特異顏色變化、溶液渾濁度、沉淀和氣泡現象;觀察形態結構、生理特征變化;測量生長發育速度;測量生化反應速度等。
3 實驗結果分析不到位
實驗結果是在實驗結束時出現的,通常伴有一定的現象。在驗證性實驗中結果是在預料中的,無需再預測;而探究性實驗的結果應該對應假設,分類討論,而且要根據預測的不同結果得出相應的結論。以例1第二小題為例,通常有3種可能:如果出現現象①說明自變量促進因變量;如果出現現象②說明自變量抑制因變量;如果出現現象③說明自變量與因變量無關。
3.1 常見錯誤
學生對結果的分析不全面,不能把所有的情況都寫出來,可能原因是沒有真正理解題目的要求或者對于探究性實驗的結果與結論不能正確把握。
在回答時學生容易將結果與結論的關系倒置,如“如果X對Y細胞增殖(DNA合成)有抑制作用,說明乙組CRD明顯高于甲組”。
3.2 應對策略
【關鍵詞】 分離思想 凝膠色譜法
【中圖分類號】 G42 【文獻標識碼】 A 【文章編號】 1006-5962(2013)01(a)-0085-01
實驗是生物研究中最為基本的手段和工具。在高中生物教學中有著十分重要的地位。
作為教師,在教學實踐過程中,我們除了要教會學生知曉一個實驗設計的原理和流程,而且我們要嘗試去引導學生領會實驗設計中的思想,在有了這一思想靈魂的指導下再去學習和探究實驗的設計過程和結果。這樣會使學生有更深刻的感悟和體會。
分離――是利用混合物中各組分在物理性質或化學性質上的差異,通過適當的裝置或方法,使各組分分配至不同的空間區域或在不同的時間依次分配至同一空間區域的過程。分離是一個相對的概念,人們不可能將一種物質從混合物中100%地分離出來。
在高中生物教材,分離的思想處處可見?!笆删w侵染大腸桿菌”實驗中,DNA進入到細菌的細胞中,而蛋白質外殼仍留在外面。這里是將噬菌體的蛋白質和DNA分離開來。孟德爾分離定律中,在形成配子是,成對的遺傳因子發生分離;及自由組合定律中,控制不同性狀的遺傳因子的分離。減數第一次分裂中,同源染色體的彼此分離。證明DNA進行半保留復制的實驗中,將DNA進行離心,根據試管中DNA的位置,來確定是否發生半保留復制,通過離心手段分離被標記不同放射性同位素的DNA同樣也體現了分離的思想。還有選修三中,核移植實驗中,使用去核卵母細胞,運用到了從活細胞中分離核與質的方法。而選修一中,《土壤中分解尿素的細菌的分離與計數》,以及《分解纖維素的微生物的分離》這兩個課題更是直接的學習分離技術。
下面是從高中生物教材中列舉的三個具有代表性的例子來闡述分離思想在高中生物實驗中的運用。
綠葉中色素的分離
人教版教材必修一《分子與細胞》中“綠葉中色素的提取和分離”實驗。
眾所周知,植物葉子多呈現綠色,但是這并不是單一色素的結果,而是多種色素的綜合體現。該實驗是為了提取和分離植物綠葉中的光合色素,并探究葉綠體中含有哪幾種色素。其中分離的原理是依據極性相似相容原理,是以濾紙纖維的結合水為固定相,而以有機溶劑作為流動相。由于樣品中各物質分配系數不同,因而擴散速度不同,從而達到分離的目的。
簡而言之,即是光合色素可溶于層析液中,不同的色素在層析液中的溶解度不同。溶解度高的隨層析液在濾紙上擴散得快;反之則慢。這樣,最終不同的光合色素會在擴散過程中分離開來。實驗結果呈現在濾紙條上,我們清晰的可以看到,色素帶最寬的是葉綠素a,而擴散的最遠的是胡蘿卜素。(如圖1)
S細菌中化合物的分離
人教版教材必修二《遺傳與進化》中“艾弗里的體外轉化實驗”。艾弗里等人把S型細菌中分離、提取出的各種成分,再單獨作用于R型細菌。以此找到在肺炎雙球菌實驗實驗中,格力菲思提出的轉化因子究竟是什么物質。通過實驗我們最終知道在一系列的化合物,如蛋白質,多糖,脂質,DNA中,只有S型細菌的DNA存在時,才能將R型細菌轉化為S型細菌。
血紅蛋白的分離
人教版教材選修一《生物技術實踐》中“血紅蛋白的提取和分離”。根據蛋白質各種特性的差異,如分子的形狀和大小、所帶電荷的性質和多少、溶解度、吸附性質和對其他分子的親和力等等,可以用來分離不同種類的蛋白質。實驗中引入了凝膠色譜和凝膠電泳等方法來分離蛋白質。(如圖2)
以凝膠色譜法為例,該實驗的原理在于當相對分子量不同的蛋白質通過凝膠時,相對分子量較小的蛋白質容易進入凝膠內部的通道,路程較長,移動速度較慢;而相對分子量較大的蛋白質無法進入凝膠內部的通道,只能在凝膠外部移動,路程較短,移動速度較快。相對分子質量不同的蛋白質分子因此得以分離。
總之,在日常教學中,要有意義的引導學生挖掘和領會實驗的思想。一種實驗思想是科學研究的靈魂所在。教學的最終目標是讓學生從會答實驗題,提升到能創新并構想新的實驗,并付之實踐。
參考文獻
[1] 羅榮.淺談突破生物實驗設計題的關鍵.中學生物教學 1005-2259(2012)9-0057-02.
關鍵詞:高中生物;復習課;誤區;對策
中圖分類號:G633.91 文獻標識碼:B 文章編號:1672-1578(2016)06-0302-02
復習課是高中生物教學的重要組成部分,復習課可以及時鞏固所學知識,促進生物教學不斷發展,還可以提高學生總結舊知識、獲取新知識的能力,對于學生今后的發展是非常有益的。但是,在目前的高中生物復習課中,存在著一些誤區,嚴重影響了生物復習課質量的提高。筆者結合自身教學實際,對高中生物復習課中存在的誤區及對策作了簡要分析。
1.高中生物復習課存在的誤區
1.1 對復習課認識不足,學生學習興趣不濃。很多教師認為,高中生物復習課就是對原來學習過的知識進行再一次的學習,而這個學習竟然是建立在簡單重復的基礎上的,這樣的思想直接導致了在高中生物教學中教師直接拿著原來上過的教案再上一遍,缺乏學生主動性的參與,再加上毫無新鮮感和成就感的教學內容直接降低了學生的學習興趣。因此,對高中生物復習課的認識不足,直接影響了學生學習興趣的提高,也影響了生物復習課堂教學質量。
1.2 題海戰術第一,復習方式單一。很多高中生物教師直接將復習課定位為練習課,這主要是受到應試教育的影響,旨在提高學生的解題能力,促進學生考得更高的分數。但是,當高中生物教師在復習課中不斷地給學生輸送大量的練習題時,學生的更多精力也放在做練習題上面,而對于教材內容本身卻沒有進行深入的鉆研和學習,一堂復習課下來,學生的練習能力提高了不少,但是知識水平卻未得到提高。因此,練習替代內容講解的復習誤區,影響了學生知識水平的提高,也影響了學生探究能力的提高,是不值得提倡的。
1.3 忽視學生能力培養,復習效率很難提高。在高中生物復習課中,應該對前面學習過的知識點進行總結歸納及記憶,以強化學生的知識技能。但是,在目前的高中生物復習過程中,很多教師過分注重對知識點的復習,忽視了對學生的學習能力的培養。他們認為,在新課的過程中學生的能力培養已經足夠,復習課中不需要再浪費時間培養學生的能力,主要表現為強調每一個知識點的死記硬背,這種單一的復習方式嚴重打擊了學生的學習積極性,還影響了學生能力的培養和提高,學生在遇到其他題目的時候反而不知如何下手了。
2.增強實驗設計能力,培養學生的創新思維能力
復習教學中不斷總結近年高考的實驗設計題,認為實驗在高考中仍有非常重要的地位,復習時加強了對學生實驗設計能力要求的專題研究,要求學生學會根據給出的條件,自己設計實驗合理科學的步驟。如,給一定濃度的KNo3和洋蔥等必要的材料器具請設計一個質壁分離自動復原的實驗。要求學生在獲得相應實驗能力基礎上來科學地設計實驗步驟,以求得對實驗原理、步驟、結果嚴密的結論。這樣的專題復習,更具有開放性,給學生的思維留下了更大的空間,讓學生順著題意發揮思維想象,進而得出相應的答案。符合創新思維的要求和學生思維活動、認知水平,更有利學生個性的發展。
在學習生物高考大綱的基礎上,突出能力的培養,在選擇題目時,立意于能力,注重學生對知識分析和運用,但有不忽略基礎知識的復習,生物教學中始終以培養學生思維能力為出發點,改變教法,消除了以滿堂灌、簡單地重復知識來扼殺學生的思維能力和以題海戰術來泯滅學生的思維分析能力的傳統復習方法,重視了學生能力的培養,全面提高了學生的素質。
3.注重圖表圖解表述問題,培養學生的思維遷移能力
在復習時按照專題對圖表圖解進行復習,加強對學生的思維遷移能力的培養。高三復習應加強對學生認識知識的遷移能力的培養,幫助學生建立圖表圖解DD基礎知識之間的思維轉換模式,促使學生思維活動、分析和解決問題的能力得到進一步發展。分析圖表、圖解的能力包括:觀察能力、想象能力、推理能力、表達能力。這些能力的獲得往往會轉化為學生學習知識的動力。教學中,應善于提出問題并引導學生提出問題,使學生質疑思維不斷深入,形成思維的深刻性、邏輯性、靈活性,并指導學生對語言組織的邏輯性、科學性和嚴密性的培養。課堂教學應注重引導學生從多方面、多角度、全方位地思考和分析問題,從而培養學生的發散思維能力。
4.注重學生的能力培養,全面提高學生的復習能力
一般來說,復習課程的進度比教學課程的進度都快,一節復習課可能囊括很多課堂知識,因此對于課堂教學有效性提出了更深入的要求。但是,進度快和數量多并不代表就要馬不停蹄地進行一筆帶過,只有帶動學生參與到復習課堂中,掌握復習的方法,才能夠提高復習的有效性。
4.1 教師可以采用分工合作復習法的方式提高學生的自主復習效率。例如,教師可以將學生分成幾個小組,讓每一個小組的學生進行知識點串聯,如,第一個小組串聯的主題是激素,從植物激素、動物激素兩個方面出發,分別再深入探討各種激素,這樣一來,各個小組都能在分工合作中結合自身思維方式做好串聯式聯系,也就能提高復習效果了。
4.2 教師可以采用游戲的方式提高學生的自主復習效率。如,讓學生對自己所記得的知識點進行復述比賽,而且每一個學生復述的知識點不能相同,這樣一來學生的知識點系統就慢慢地建立起來了,自主學習性也被調動起來了。
一、我國高中生物實驗教學存在的問題
1.高中部分生物教師實驗教學理念落后,方法傳統
受當前高考考試制度的影響,一部分高中生物教師會因為教學任務繁重等原因,通過傳統的“照本宣科”式的教學方法進行生物實驗教學.另一部分教師認為生物實驗教學費時費力,通過黑板、粉筆和講解等方式使學生了解實驗的原理、步驟和結論同樣能達到實驗教學的效果.但在如此傳統單一的教學方式下,學生的印象通常是抽象和模糊的.往往處于一知半解的狀態,長此以往學生會對實驗教學慢慢失去興趣,主動性、創新性、敏捷性等也會隨之逐漸泯滅,將生物實驗教學變成純粹的“為了做題而學習”的形式.使生物實驗課失去其本質價值和意義.
2.教學人員不夠,生物實驗教學不能正常進行
造成我國高中生物教學師資力量不足的原因主要有二點:首先,教育機構配備生物教師速度慢,周期長.高中生入學人數每年都在增加,但生物教師的人數沒有變,使得教師教學工作很累.其次,很多優秀的生物教師都流向了更好的高中學校.再次,教師人員配置不合理,沒有專門的實驗員.往往生物教師在講課的同時還要兼任實驗員,使很多高中生物教師教學任務過重,對“新課改”下的教學力不從心,使得實驗教學活動不能有效開展.
3.實驗所需設備與器材較為缺乏
開展生物實驗就需要大量的實驗設備與器材,但這必須得到大量資金的支持,當前很多高中生物實驗教學器材大都呈老化狀態,且一些易耗品得不到及時的補充,既有資金問題,也有學校領導的重視問題,使得很多生物實驗教學的開展嚴重不足.此外,由于近年來城鎮化趨勢的加快,很多縣城高中班級“臃腫化”的趨勢沒有得到好轉,很多班級70多人,更有甚者高達百人以上,顯然這對于生物實驗的開展也是極其不利的.
4.學生興趣不高,自主實驗困難
由于生物課在初中階段不是必考科目,使得很多學生在學高中生物的時候,表現出基礎差的特點,尤其是對于實驗環節產生懶惰心理,尤其對實驗課不感興趣,不愿意動手操作.
二、促進實驗教學有效開展的策略
1.加強教師培訓,從而改變教師的實驗教學理念
毋庸置疑,高中生物教師教學觀念落后,嚴重制約著生物實驗教學的有效開展.因此,作為學校領導層應對高中生物教學足夠重視,采用“請進來、送出去”的舉措,一方面邀請課改先進單位的人進來指導實驗室規則的制定、實驗活動的安排、實驗的具體操作方案、實驗的評價方法等,同時還應送本校教師在外地參觀實驗室及實驗教學實例等,通過不斷地加強課改的理論學習提高教學對實驗教學的認識,使開展實驗教學的動力由外在的逐步轉為內在的、自發的動力,積極地去創造條件,因陋就簡地完成課標所規定的實驗、實習等活動,開出開好生物實驗課.此外,生物教師應不斷提高自身的實驗素質,特別是青年教師尤其需要提高自身的實驗素質,對生物實驗需要使用的儀器、設備做到規范操作,實驗操作方法步驟做到科學嚴謹.只有自身水平不斷提高,才能幫助和引導學生通過科學實驗,探索科學方法,提高科學素質.學校在這一方面主要采用“有壓力,才有動力”這一做法,不斷讓青年教師參與學科技能競賽,為學校取得榮譽,同時也促進青年教師的成長,使青年教師的實驗技能得到很大的提高.
2.政府部門應加大實驗設備資金投入
在“新課改”的背景下,我國對高中生物實驗教學的要求更加嚴格,目的是培養高中生的創造性思維.對此,高中生物實驗教學要想順利開展,必須依靠國家政府和教育部門的支持,真正改善教學條件.比如,建立大型生物實驗室、更新實驗儀器和設各、補充生物實驗藥劑等.努力創造良好的客觀條件使高中生物實驗教學邁向新的臺階,成為一種重要的教學模式.同時,還要配各專門的實驗員,分擔教師的教學任務,讓生物教學合理正常開展.
3.多媒體在實驗教學的運用要適時、適度
多媒體技術以打破時空的限制以及逼真的演示效果,確實在實驗教學中發揮了意想不到、不可替代的演示效果.但是,多媒體的運用要適時、適度,過多地使用會抑制學生的思維,扼殺學生動手操作的能力.因此,在高中生物實驗教學中,多媒體的運用要適時、適度,對高中生物實驗在實驗室內不能正常進行或不能完成的實驗,運用多媒體進行模擬實驗,使學生對生物情形觀察的更清晰.而對于那些能夠在生物實驗室進行的生物分組實驗或課堂教學中能夠開展的生物實驗,切不可利用多媒體包辦代替.
4.改革實驗模式,開放生物實驗室,增加學生探究的機會、激發學生做實驗的興趣
【關鍵詞】高中生物教學 創新能力 對策 探討
在高中生物的教學中,為了讓學生在學習生物知識的過程中,充分鍛煉自己的能力,就必須在教學中重視對學生創新能力的培養。因為生物是一門與實際生活密切相關的學科,所以在平時的生物教學中,重視對學生創新能力的培養,不僅能提高學生的生物創新能力,還能提高學生的整體創新能力,對學生以后的生活與工作都具有重要意義。但是,在現有的高中生物課堂上,大部分老師,為了應付考試,往往忽視了對學生創新能力的培養。
一、高中生物教學的現狀
在目前高中生物課堂的教學中,為了應付考試,大部分課程的設置沒有重視培養學生的創新能力。由于生物是一門與實際生活密切相關的學科,因此在平時的學習中,培養學生的觀察能力與創新能力具有重要作用。顯然,原本單一的教學模式,無法提高學生這方面的能力,再加上大部分生物老師為了提高升學率剝奪了學生進行生物實驗的權利,導致學生對生物這門課程失去了學習興趣,使學生的生物成績不理想,學生在生物學習的過程中,也不會重視培養自己的創新能力。同時,學校對生物課程的投入不足,落后的教學方法及教學設備,導致在實際的生物教學中,生物老師的教學方法受到限制,老師的教學方法單一,無法激起學生的學習興趣。再加上部分生物老師的創新意識淡薄,這就直接導致學生在實際的學習中,對培養自己的創新能力沒有引起足夠的重視,使目前的高中生的生物創新能力普遍較低。
二、提高高中生物教學中學生創新能力的對策
1.生物網絡化教學能提高學生的創新能力。由于網絡技術的不斷進步,生物老師可以充分利用校園網、學科網等網絡資源,在教學中打破生物學科的局限性,開闊學生的視野,拓寬學生的知識面。這樣,學生在學習地過程中也能夠在網絡中廣泛吸取知識,并不斷創新,超越生物課本的局限,思維能夠更加開闊。同時,在網絡上,師生之間的交流和反饋也能使老師對學生在學習過程中的錯誤方法進行及時糾正,并對生物教學方法中存在的問題進行改革。
2.借助多媒體技術提高學生的創新能力。在生物教學中,會涉及到許多生物細胞圖、模型等知識的教學,如果只是單純地讓學生通過教材中單調的圖片獲取知識,不僅不會取得顯著地教學效果,還會束縛學生的思維。枯燥、單調的課本知識也無法調動學生學習的積極性,也就更加不能提高學生的創新能力。因此,在教學中借助多媒體等先進的教學設備,將原本單調的生物知識變為有聲音、視頻的動態知識,既實現了生物的個性化教學,也可以使教學效果更加顯著。在生物教學中使用多媒體進行教學,不僅能調動學生學習的積極性,還能讓學生在獲取知識的過程中充分發揮自己的想象能力,對原有的知識進行不斷地創新,提高自己的創新能力。
3.重視生物教學方法的變革。原有的生物教學采取單純的“老師演示,學生模仿”的實驗教學方法,這種傳統的、機械式的教學方法,無法實現生物實驗課對學生能力的培養,特別是對學生創新能力的培養,因而必須對現有的高中生物實驗課的教學方法進行變革。
首先,在平時的生物實驗課上,老師應該為學生營造一種輕松、和諧的課堂氛圍,讓學生在輕松的氛圍中進行生物實驗。在實驗的過程中,應該鼓勵學生大膽地進行實驗,不怕出錯,并在具體操作中引導學生,培養學生探究、思考的能力,讓學生在實驗的過程中,不斷探索新的實驗方法,不斷增強學生的實驗創新能力。例如,在“觀察細胞質壁分離”的實驗時,通常使用洋蔥作為觀察的對象,在實驗的過程中,可以嘗試讓學生對洋蔥的不同部位進行觀察。這時,就會發現有的學生對洋蔥的芽尖進行觀察,有的對洋蔥外表皮進行觀察,得出不同的觀察結果。老師在帶領學生進行實驗觀察時,首先要肯定學生的這種好奇心,然后再告訴學生如何進行洋蔥切片和觀察,讓學生能夠在這種氛圍中進行實驗,也能培養學生的實驗探究能力。
其次,在生物實驗的教學中,可以大力開展設計性生物實驗方法。進行設計性生物實驗教學的前提,是學生對相關生物知識已經有了一定的基礎,在生物實驗上也具備了一定的能力,因為設計性實驗需要學生在實際的生物實驗操作過程中,能夠對已有的生物知識及生物實驗能力靈活地應用。老師應鼓勵學生在上課前進行預習,了解實驗中所要用到的知識及大體步驟,并讓學生在進行實驗前進行課堂討論,相互交流意見,避免實驗中可能遇到的問題。在進行實驗的過程中,應鼓勵學生使用不同的方法進行實驗,讓學生在實驗的過程中變換部分實驗條件,并對實驗進行重新的設定。在這一過程中,老師要對學生的構想進行充分的肯定,并鼓勵學生積極地進行實驗,讓學生在操作的過程中,充分發揮自己的主動性和創造性,最終提高學生的實驗探究能力與創新力。例如在進行“唾液淀粉酶對淀粉的消化作用”的實驗過程中,學生會通過不同的方法進行實驗設計,有的學生會提出“煮沸唾液”“將淀粉換為蛋清”等新的實驗設想,對于學生的這些實驗設計,老師應給予充分的肯定,讓學生能夠在對淀粉酶的一系列對比實驗中,找出淀粉酶的真正作用,激發學生的實驗創新能力。
最后,生物老師要重視學生對實驗報告的撰寫,因為學生在撰寫實驗報告的過程中,需要對實驗過程進行回顧。在回顧的過程中,學生不僅可以對實驗中的假設、變量及注意事項進行充分的了解,還能明白整個實驗的具體過程并及時發現實驗中存在的不足,以便對實驗進行及時更改。讓學生對生物實驗進行總結,這對學生以后獨立地進行實驗設計及實驗具有重大的幫助,同時在實驗報告撰寫的過程中也鍛煉了學生的創新能力。所以生物實驗方法,不僅能激發學生的學習積極性,在學生進行實驗設計的過程中,還能充分地激發學生的生物創新能力。
4.重視學生對生物知識的運用能力。在進行生物基礎知識的教學中,生物老師的任務不僅僅是簡單地將知識傳授給學生,因為生物是一門與生活實際緊密相關的學科,所以在平時的教學中還要重視學生對知識的理解、運用及鞏固,讓學生在以后的實際生活中,能夠充分運用,并在運用的過程中,對相關的生物知識進行思考和創新。為了提升學生這一方面的能力,就必須對原有的教學方法進行創新,讓學生在學習的過程中能夠充分理解相關生物知識,老師可以根據學生的實際學習情況對學生進行分組,讓學生在小組間討論的過程中互相幫助,使原有抽象的生物知識變得更加簡單,利于學生的學習。在平時的學習中,老師也要積極鼓勵學生將在課堂上學到的知識應用到實際生活中去,這樣不僅能使學生學以致用,還能幫助學生對相關生物知識進行理解和記憶,在運用的過程中還能加深思考和創新,最終提高學生的創新能力。
結語
在平時的高中生物教學中,老師要認識到對學生創新能力培養的重要性,并在實際的教學中,改革原有的教學方法,積極探索新的、高效的教學方法,對現有的生物教學方法進行改革,并借助先進的多媒體及網絡技術,使學生充分的認識到創新能力在生物學習中的重要性,并在老師的幫助下,最終提高自身的創新能力。
參考文獻:
[1]何蘭平.高中生物教學中學生創新能力培養對策[J].學周刊(C).2013(12)
[2]夏軍.新課改高中生物教學中學生創新能力培養淺析[J].都市家教(下半月).2012(29).
[3]趙中林.高中生物教學中學生創新能力培養對策[J].中國科教創新導刊.2012(12).
一、研究經典案例,揣摩設計思路
常言道:萬丈高樓平地起.沒有一點實驗基礎知識的積累,是不可能完美地設計出一個實驗的.因此,為了夯實學生們的實驗設計基礎,我們需要在課堂上讓學生們研究經典生物實驗案例,揣摩實驗設計的基本思路.
如在講解人教版高中生物教材必修一第五章第四節《光合作用》這節課時,我在講光合作用探究歷程中,講解到薩克斯在發現光合作用可產生淀粉的這個實驗中,先把植物放在黑暗中一段時間,之后又將葉片一半曝光,而另一半遮光,一段時間后用碘蒸氣處理這片葉片,最后發現曝光的一半為藍色,遮光的一半沒有顏色變化.介紹完實驗步驟之后,我便向同學們提問:薩克斯實驗前將葉片放在黑暗中一段時間的原因是什么?實驗過程中將葉片一半曝光,而另一半遮光的原因又是什么?學生們通過對這個經典的實驗案例進行探究分析,發現黑暗處理是為了消除無關變量對實驗的干擾,而一半曝光、一半遮光則是為了進行對照實驗.在這個過程中,學生們通過研究薩克斯的這一經典實驗案例,明白了設計實驗需要遵循無關變量一致與對照實驗的基本原則,對實驗設計也有了基本的思路.
在上面的這個例子中,通過鼓勵學生們主動探究經典實驗案例,不但可以幫助他們鞏固課堂所學知識,還可以積累他們的實驗基礎,讓他們逐漸揣摩實驗設計的思路,為他們的實驗設計奠定基礎.
二、強化動手操作,激發設計興趣
俗話說:百聞不如一見.無論我們在課堂上如何講解實驗的具體操作,也不如引導學生們親自操作來得實際.為了提高學生們的實驗設計能力,激發他們的設計興趣也是非常關鍵的,這就要求我們要在生物課堂上不斷強化學生們的動手操作能力.
比如我在講解人教版高中生物教材必修一第四章第二節《物質的跨膜運輸》這一節課時,講解到了細胞膜的基本結構,也就講解到了磷脂雙分子層中的磷脂分子“親水端”的問題.為了避免學生們因為初次接觸而難以接受這一知識點的問題,我在上一節課就通知了學生們在上這節課時以小組為單位準備少量洗衣粉、4根白色繩子、水、一把湯匙和兩個玻璃杯這些簡單的道具.我在講解到這一知識時,引導學生們結組在課堂上做這個實驗:一玻璃杯裝入洗衣粉水,另一個為清水,各放兩根繩子到這兩只玻璃杯中,同學們發現清水杯里的繩子浮在水面,而另一杯中的繩子沉到水底.之后我向同學們講解了實驗原理,即洗衣粉分子也存在“親水端”與“親油端”,學生們也因為這個例子更深刻地理解了細胞膜的構成與它對物質跨膜運輸的影響.這個小實驗不但大大活躍了我的課堂氛圍,還讓同學們更靈活地掌握了課堂知識,同時他們的動手能力也有所提高.
在上面這節課的教學中,我通過設計一個小實驗,鼓勵學生們動手操作,不但強化了他們動手實驗的能力,也激發了他們的實驗設計興趣,這對于提高他們的實驗設計能力是大有助益的.
三、給予自由時空,自主設計程序
真正的能力都是從不斷練習的過程中培養出來的.在夯實學生們的實驗設計基礎與激發學生們的設計興趣后,我們的重點便是要給予學生們自由的時空,鼓勵他們自主設計實驗程序,不斷提高自身能力.
比如我在講解人教版高中生物教材必修三第三章第一節《植物生長素的發現》這節課時,講解到了生長素的發現史與生物學家們在探究的過程中所做的一系列探究實驗,課本上提到了溫特曾得出“尖端產生的某種物質從尖端運輸到下部”的結論,但是卻沒有詳細的解釋過程.鑒于學生們在前兩冊的學習中已有一定的實驗設計基礎,我在這節課上鼓勵學生們參照課本上已有的實驗,利用胚芽鞘尖端與瓊脂塊來設計實驗驗證溫特的結論.有的學生根據實驗的對照性原則與單一變量原則設計了較好的實驗,可以得出溫特的結論;而有的同學因為不夠嚴謹或其它能力原因而沒能設計出符合題意的實驗.之后,我對同學們設計的實驗進行了點評,讓他們明白了自己出錯的原因,并鼓勵他們繼續努力,堅信熟能生巧.這只是一個簡單例子,我在講解別的內容時也都盡量給予了學生們自由的時空,鼓勵他們盡量多地自主設計實驗.
在上面的案例中,通過給予學生們自由的時空,鼓勵他們盡量多地自主設計實驗,不但可以讓他們對課本知識有一個更深刻的認識,更讓他們在練習中逐步提高了自己的實驗設計能力.
四、反思實驗成敗,升華設計思維
沒有人生來就是什么都會的,因此學生們在設計實驗的過程中必然會出現各種各樣的錯誤.而作為教師的我們就需要教導他們反思實驗的成敗,從中吸取教訓,升華設計思維.
比如我在進行人教版高中生物教材必修一第五章第四節《光合作用》這節課的復習教學時,曾讓同學們自主設計一個實驗來驗證“光是光合作用合成有機物必需的條件”,學生們在設計過程中出現了各種類型的錯誤.比如有位同學實驗設計的第一步是“將實驗植物及裝置放在暗室中一段時間,消耗掉葉片中原有的有機物,暗室中有紅色安全燈”,我讓班里其他同學找出這個步驟的錯誤并糾正,即暗室中應用綠色安全燈,之后我向學生們講解了這樣做的原因.再比如,另一位同學實驗的第三步為“取一葉片,放入盛有酒精的燒杯中,水浴加熱”,同樣地,通過學生們的討論,發現這個步驟未設置對照組.通過這樣在課堂上展示學生們的錯誤并讓他們自己解決,不但可以讓其他同學不再犯類似的錯誤,還可以讓他們從失敗與錯誤中吸取教訓,反思設計思路,升華思維,爭取讓這個錯誤成為自己進步的階梯.
關鍵詞:高中生物 實驗教學 能力
生物學是一門實驗性科學。對高中學生來說,生物實驗教學主要包括常見的儀器、器具、藥品的使用能力,還有對實驗程序的理解能力,對實驗結果的分析能力,對實驗中出現的異常情況的處理能力等。
一、激發學生的興趣和好奇心
興趣和好奇心是一個人有沒有創新能力最基礎的條件,一個人如果做什么事情都沒有興趣和好奇心,不太可能有創新和很大的成就。人對事業或事物有興趣,一旦達到迷戀的程度,則更利于創新,高中生物教學中學生創新能力的培養亦如此。在實驗教學中要通過老師的“導”,千方百計的激發學生對生物課和生物實驗的興趣和好奇心,這是培養學生興趣的源泉。
1.在實驗教學的引入上結合一些經典生物學實驗、生物學發展史和著名生物學家奮斗的歷程,以激發學生的興趣。像光合作用的發現,生長素的發現等經典的實驗,孟德爾植物雜交的實驗以及他的生平,克里克和沃森發現DNA雙螺旋結構的過程都是很好的實例。通過教師繪聲繪色的講述同學們大部分會熱情高漲。
2.結合當今生物科學的新進展、新成果激發學生的興趣和好奇心。如在做DNA的粗提取和鑒定實驗前可以介紹當代基因工程在實踐中的應用、發展以及取得的一些前沿成果;還原糖鑒定實驗中可以加入糖尿的測定和糖尿病治療上的一些前沿理論,激發學生興趣和好奇心。課后他們大多會主動查閱相關資料深入了解。
3.巧妙設問,激發學生的興趣。現代思維科學證明:思維活動是從提出問題開始的,創新學習應從學會質疑開始。在實驗過程中提出一些問題,不要急著給結論,甚至是一些沒有結論的問題,激發學生的興趣和好奇心,讓他們不斷地去鉆研、去探究。在進行“觀察植物細胞有絲分裂實驗”的教學時,設計以下問題:①為什么在根尖長到5cm時取材?取材的部位是什么?觀察的部位是什么?②解離試劑是什么?解離有何作用?解離為什么要用質量分數為15%的鹽酸和95%的酒精?其他濃度或其他藥品行不行?等等這一類的問題,同學會帶著問題去實驗、去探究、去創新。
二、拓展教學,明確實驗設計原理
著名教育學家布魯姆認為決定教學效果有三個主要因素:認知的前提能力(基礎知識)、情感的前提特性(參加學習的動機情感)、教學的質。它們對學習速度的影響分別是50%、25%、25%,雖然有了知識不等于就有了能力,但沒有知識則不可能提高能力,由此可見基礎知識的重要地位,因此實驗設計之前必須深諳實驗設計的原理。
1.挖掘教材中的實驗設計理論知識在現行的教材中對生物學實驗設計的基本原則和方法等內容沒有專門的系統闡述,而是把它們隱含在教材的實驗內容和生物學史的內容之中,這就要教師應善于發現并挖掘出教材中的隱含信息,幫助學生了解和掌握學實驗設計的理論知識。
2.補充經典實驗,優化實驗設計理論知識分析教材中的實驗,發現實驗內容少且缺乏系統性的方法指導,這對于學生全面了解實驗設計的理論知識是不夠的。
三、強化實驗設計訓練
學生在明確了實驗設計的基本原理后,只有通過必要的實驗設計訓練,才能真正掌握實驗設計的方法,提高實驗設計能力。
1.課本實驗的重新設計樹立實驗設計的信心進行實驗設計的初期,學生對實驗設計方案的思路模糊,存在畏懼心理。此時教師可采取由淺入深、循序漸進的策略,幫助學生樹立實驗設計的自信心。課本實驗是學生既熟悉又親切的知識,教師在課本實驗的復習中可靈活地改變實驗的某個條件,讓學生模仿課本實驗的程序進行簡單的實驗設計,使學生從中獲得成功感,增強對實驗設計的興趣;同時在“模仿”過程中訓練學生實驗設計的思維方式,使學生初步形成實驗設計的正確思路,為實驗設計實施的可行性奠定良好的心理基礎。
2.典型習題的剖析――理順實驗設計的思路加強學生實驗能力的培養,不但要重視分析和解釋實驗現象和結果,以及推導實驗結論能力的培養,更應重視培養設計實驗方案的能力。無論哪種類型的生物實驗設計,其本質都是根據實驗題目所提出的問題,運用已具備的生物知識或生物技能,有時甚至是根據實驗題目所給出的信息或提示,構思出解決問題的方案,這有助于培養學生思維的發散性,綜全知識和解決實際問題的能力。提高學生實驗設計的能力,教師不但要讓學生明確實驗設計師的理論知識,更重要的是應讓學生掌握學生實驗設計的正確思路。
3.專題訓練――深化實驗設計的理解“實踐出真知”,學習的目的在于應用,只有將知識應用于實踐,才能加深對知識的理解和鞏固,從而形成相應的技能。學生在明確了實驗設計的基本原則和思路之后,一定數量的設計練習是必要的,它可培養學生綜合處理信息的能力、邏輯思維能力以及語言文字的表達能力等,提高實驗設計題的應答準確性。為了使學生更好地掌握實驗設計的方法,提高運用知識解決問題的能力,可以按照實驗設計題的類型采用專題訓練的做法。
關鍵詞: 新課標 高中生物教學 實驗室建設
在高中生物教學中,實驗室作為重要的教學資源之一,起到非常重要的作用。隨著新課改的深入,高中生物實驗室建設需要更新設備,提高實驗員的職能素養。但是目前的高中生物實驗室建設卻存在很大困難,在應試教育背景下,許多學校對生物實驗不重視,很少開設實驗課;實驗室的設備落后和藥品的短缺使得實驗課很難開展;實驗人員就是“保管員”,缺少相關的實驗室知識和職業素養。只有積極地采用一定的措施和對策,才能讓生物實驗室重新“啟動”,順應新課改形勢。
一、高中生物實驗室建設的重要性
實驗教學是高中生物教學不可缺少的組成部分。在實驗中,學生主動積極地進行操作,感知實驗現象帶來的刺激。實驗教學不但可以提高學生學習生物的積極性,還能進一步激活學生的探究思維,在實踐和理論中進行驗證,從而掌握生物基礎知識,領悟其中的生物思想,獲得解決生物問題的方法技巧。高中生物實驗的增多,實驗類型的多樣化,充分顯示了新課改對生物實驗的重視,并借此提高學生的學科素養,培養學生的實踐能力和創新能力。
二、高中生物實驗室所存在的問題
1.教學上不重視,實驗課開設的少。
在應試教育的壓力下,一些老師選擇了講實驗,或者只讓學生看相關視頻。高中生物實驗需要教師做大量準備工作,高中課時的限制使得教師不得不為了趕進度而放棄實驗,加上高中生物實驗不進行考核,沒有壓力,并且部分老師怕實驗中遇到失敗而造成解釋上的麻煩,忽略了對學生動手能力的培養,沒有給學生施展的空間。學生只能靠“想”、“看”、“聽”操作實驗,從而在教學上就不夠重視,總是以“設備落后”、“實驗儀器不全”為借口推脫,更談不上因地制宜地為學生設置創新性實驗。因此,學校對實驗室的建設也不夠重視,認為既然不常用就沒有必要浪費資金。
2.儀器設備短缺,實驗難以開展。
當前,許多生物實驗室藥品沒有及時補足,儀器設備沒有及時地更新檢修,有的掛圖模型還是十幾年前的,不能滿足當前生物教學的需求。特別是近幾年在校生增多,班級的擴大占用了實驗室的位置,連生物實驗室的空間也沒有了,即使有的實驗室完好無損,那也是十幾年前的設備,并且對學生不開放。實驗課也是老師演示,學生模仿,學生只是試驗過程中被動的接受者,而不是主動的探索者和參與者。這些都違背了新課標體系提出的學生探究性的學習理念,在一定程度上阻礙了高中生物教學的發展。
3.教師素質不高,缺少研究探索。
由于教學中對實驗的忽視,造成許多教師不再關注對生物的研究。教師在實驗設計、操作、結果分析上能力不足,特別是一些探究性的實驗,需要教師要有較高的指導能力和實驗技能,而一些教師卻顯得力不從心。在實驗課的過程中,遇到一些突發問題和現象,缺乏對學生的引導,解決問題的能力相對比較弱,缺少對實驗的創新和改進。例如在選修1中,注重對學生實驗設計、操作和收集材料等方面進行探究,特別適合與學習理工類專業學生的學習,然而現代的儀器有許多老師都沒有觸摸過,就不再開設此門課程,從而失去了生物實驗模板的意義。
三、高中生物實驗室建設的應對策略
1.加大經費投入,完善硬件資源。
經濟是建設實驗室的基礎,有了充足的經費做保障,實驗室的建設才能很好地起步,及時更新增添新的實驗設備和藥品試劑。一方面,我們可以借助政府的力量,獲得政府的大力支持,在每年的教育經費中有計劃、有目的地安排一定的經費,逐級改善實驗室設備。另一方面,我們可以借助社會力量,動員學校有成就的畢業生回報學校,接受他們對實驗室的贊助和捐款,幫助學校增加相應的實驗設備,回報母校的教育之情。借助各種力量完善生物實驗室,因地制宜地給生物實驗室創造條件,為學生的學習做好服務。
2.改變教學觀念,增加實驗教學。
高中生物教學改革,使得教師要順應時代的發展,轉變觀念,幫助高中生物實驗室建設走出困境。新課標對實驗的要求及數量的提高,都重在培養學生綜合能力。實驗是生物學科發展的基礎,也是學生獲取知識及深入了解知識的強有力的手段,是實踐教學的重要基地。實驗教學不僅是課本知識的再現,更是激發學生興趣的途徑,是學生發展實踐能力和創新能力的平臺,讓學生很好地利用自己的生物知識,將實驗實踐和理論有機結合在一起,這兩者相輔相成,不可分割,共同構成生物教學的支架。教師應及時將“應試教育”的觀念轉變為對學生“素質教育”的培養,不是為考而教,而是為能力而探究,深層挖掘新課程改革的意義,為學生的發展創造條件。
3.提高員工素質。
實驗員在實驗室的建設中是很重要的一部分,專業知識和嫻熟的實驗技能,是保證學生正確操作的前提,在一定程度上幫助教師開展實驗課教學。然而有的學校的實驗員是非生物專業的老師,沒有相關的知識技能,只能充當“保管員”的角色。真正的實驗員不僅要有較高的知識水平,熟練掌握高中生物教材中的所有實驗,熟悉各種實驗的正確操作方法;而且在平時的工作中,對課本實驗要有深入的研究,結合學科的特點進行整合實驗,對物品的存放、使用方法熟練掌握,為學生的能力發展提供有力保障。學校應該多組織一些實驗員的培訓,針對新的實驗設備給予指導,能夠正確地操作實驗,深入鉆研高中生物實驗,多參加教學研討會,參觀其他優秀的實驗室,為學生的發展保駕護航。
4.積極推進實驗考核工作。
按照新課程標準,高中生物實驗要求開齊開足。通過實驗考核工作可以很好地促進實驗教學的開展,利用實驗考核考查學生對實驗的學習情況,注重對學生動手能力的培養。在平時學習中,對學生開放實驗室,讓學生積極主動地走進實驗室,提高實驗技能和動手能力。針對探究性實驗,在學生深入理解課本的基礎上,開展小組討論,自主設計實驗、猜想實驗、驗證實驗,利用實驗室幫助學生加深對知識的理解。在此基礎上,生物實驗的評價和考試制度重在對學生素質的培養,具有可行性和實效性,從而成為推進素質教育的有效途徑。在考核中還要因地制宜,結合各學校的實際情況,針對學生的操作技能、觀察技能、繪圖技能做詳細考察,以考促學,讓實驗室真正發揮作用,為學生的發展服務,提高學生的綜合能力。
三、結語
在學校生物實驗室的建設中,教師要轉變觀念,將學生能力培養放在第一位,加強對課本實驗的開設,積極改進實驗方法,探究生物實驗,提高生物教學質量。由此可見,沒有一個優秀的生物實驗室做后盾,就很難從根本上培養學生能力。在生物實驗室的建設中,學校要根據自己的實力、地域特征、學生特點,因地制宜地建設生物實驗室。高中生物實驗室建設不是盲目的經濟投入,更是切實的應用更新,只有做到“一切為了學生”,才能更好地建設生物實驗室。
參考文獻:
[1]周乃新,姚郁,楊桅.深化實驗教學改革,創建特色實驗教學體系[J].實驗技術與管理,2009,26.
關鍵詞:高中生物;新課程;課堂教學
隨著高中新課程改革的不斷推進,如何提高課堂效率,成為了每一位教師應該重點思索的問題,對于高中生物課堂也不例外。然而新的課程標準對高中生物教學提出了許多新的目標和要求,高中生物教師要使課堂教學的效果達到新課程標準所規定的教學目標,同時使學生的個性得到充分發展,就必須不斷更新教學觀念,優化教學模式,設法提高課堂教學的效率。那么,在新課程改革背景下,我們怎樣做才能進一步提高生物教學的效率呢?筆者結合多年的高中生物教學實踐進行如下探析。
一、教師要更新教學理念和轉變師生角色
新課程的一個核心理念是以學生發展為中心。每位教師都應充分認識到,學校的一切工作,最終都是為了促進每一個學生的發展。在人的發展中,最核心的部分是人的情感、態度和價值觀,所以,教師在設計、組織和反思教學活動的全過程中,不僅要關注學生對知識和技能的掌握和訓練,更要關注學生的情感體驗,關注他們的人格建樹和智慧生成。在課堂教學目標的設置上,應強調通過豐富的生物實驗實踐活動,使學生形成正面而積極的情感態度價值觀,這是生物科學素養養成的重要途徑。
傳統的教學過于強調教師的地位,教師是知識的傳遞者,是教學的中心。在教學中學生被動地以最大限度來接受教師提供的知識,使自己成為接受知識的容器,成為復制知識的傳聲筒,喪失了修改思維的發展,喪失了創造性的發展,失去個性情感的體驗。新課程要求教師要由居高臨下和注重表演的傳授者,變為共同學習的參與者,要打破“教師為中心”的思想,在民主平等的學習扭轉中引導學生自由表達和自主探索;教師要擺脫“師道尊嚴”的架子,走向平等中的首席,讓學生在課堂上敢想、敢說、敢做,敢于向老師發難,真正實現教學過程中“學生為主,教師為輔”的課堂形式,從而實現對每個學生的關注,還學生以自尊,把學生看成一個完整的人。
二、生物教學要體現三維教學目標
新課標兼顧了知識、能力、情感態度與價值觀三方面的目標,其中情感態度與價值觀方面的,描述了人的情意領域的完整畫面,構成了由低級到高級的情意發展連續體。情感態度和價值觀不是靠滲透和講解就能接受并同化的,可以通過大量閱讀,經過各種形式的討論、辯論,達成共識,通過探究實驗設計、實施和改進如“探究酸雨對生物的影響”,了解人類的活動對生物的影響,通過對各種資料的分析,能有自己的分析和決斷能力,確定自己是接受還是拒絕。因此,教師的工作不應只是在課堂上傳授知識,應該廣泛利用典型的事實、資料、影視材料或各種相關的記錄等,設計更多的活動引起學生參與的興趣,并在活動過程中體驗和感悟,發展情感,從而形成客觀的態度、追求科學的精神和正確的價值觀,成為科學素養較高的公民。
三、提倡“探究式學習”模式
“探究式學習”體現在加強對學生探究能力、問題解決能力和應用知識能力的訓練;加強了對學生收集信息能力的要求;知識總量減少并且少而精;增加了生物技術的內容。這種探究式學習模式對教師提出了很高的要求,教師必須有較高研究能力,有豐富的教學設計方案和知識儲備,能隨時調控學生的學習障礙,對學生的研究成果能作出正確的評價。例如,在分析“肺炎雙球菌轉化實驗”內容時,教材中并沒有指明細菌是如何轉化的,轉化的機制是什么。因此,教師備課時,在指明“該實驗設計的原理,成功的關鍵之處”的基礎上,應設計下列探究問題:R型菌轉化為S型菌,是R型菌使被“殺死”的S型菌復活了,還是被“殺死”的S型菌中存在某種活性物質使得R型菌轉變成S型菌呢?如果是后者,該活性物質又是什么呢?該活性物質又是如何使R型菌轉化為S型菌的呢?教師在備課分析教材時,只有把這些探究問題設計出來,才能做到心中有數,運籌帷幄。
四、注重學生實驗操作技能的培養
新課程能力目標要求學生能夠正確使用顯微鏡等常用工具和儀器,掌握進行生物學實驗的基本技能。生物實驗是培養學生實踐能力的有效手段,忽視實驗教學,是造成學生高分低能的重要原因。在教學中要按學生技能形成的規律組織教學,其一般過程是首先讓學生認識正確的操作規范,在操作中逐漸形成標準,洗練的動作,然后是創新的動物,實驗過程中,要鼓勵學生挑毛病。例如:“觀察植物細胞的有絲分裂”實驗中根尖臨時裝片的制作,學生在壓片過程中,往往用力過重或過輕,根尖細胞壓爛或者不分散,造成前功盡棄。就鼓勵學生按不同的方法來壓片,一種按教材方法做,一種不用鑷子弄碎根尖,也不在裝片上再加一片載玻片,而是用鑷子輕輕按蓋玻片幾下,結果發現改進后的方法效果更好。這些做法可以較好地提高學生的實驗技能。
五、充分應用多媒體輔助生物課堂教學
新課標中提倡應用現代教育技術輔助教學,多媒體教學能促使知識的有效整合加大知識點的覆蓋面,能有效地優化教學加強師生的互動,通過教師課件的演示學生可以直觀地了解美妙的生物界,對于學生來說也許不能理解其中所包含的全部意義,但至少可以將枯燥的知識,蘊含在有趣的、多姿多彩的生物界中,從而激發學生的求知欲。在多媒體教學過程中,我們應避免流程式的線性結構,而要采用根據教學需要隨時可進行靈活調配的模塊式結構,盡可能地考慮讓學生能通過多媒體教學,縮短知識學習和應用的感知距離??梢姸嗝襟w教學與傳統教學相比有極大的優勢。
總之,高中生物教學必須改革傳統的教學思路,使教師應從思想上提高認識,從行動上趕上時代教育新發展的步伐,這就要求高中生物教師轉變教育觀念,更新教學形式,優化教學手段,緊跟教育改革的步伐,提升教育潛能,拓寬思路,改變方法,以全新的思路、全新的方法投入到生物新課程改革中。
參考文獻: