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生物學教師如何利用生物實驗

發布時間:2022-07-11 04:31:00

A. 如何利用生物實驗教學培養學生的探究能力與創新精神

生物是一門以實驗為基礎的學科,實驗教學可以激發學生學習生物的興趣,幫助學生形成生物概念。在生物實驗教學中,恰當地使驗證實驗變為探索實驗,能夠更有效地培養學生思維的探究與創新能力,使學生在實驗中探索,探索中實驗,養成實事求是、嚴肅認真的科學態度。如何利用生物實驗教學培養和提高學生的探究能力與創新精神呢?
1.在實驗教學中要創設科學探究情境,讓全體參與探究過程
讓學生了解科學家規范的探究過程對學生的探究性學習有榜樣示範作用,但如果只讓學生瀏覽科學探究的大致過程,而不將學生置身於探究學習的真實情境之中,讓學生動手「做」,則是難以實現探究目的的。生物實驗教學中,筆者以教材中的學生實驗為依託,盡量提供不同的實驗材料,讓學生不局限於課本的實驗方法,展開充分想像,靈活運用所給材料,全員動手自行設計實驗。一種設計方案失敗了,再去探索新的方案;一種方案成功了,再去探索最佳方案。生物學實驗不應該只是一個驗證生物學結論的過程,而更應該是一個探索、嘗試、體驗的過程。在實驗教學中,筆者大膽改革,變驗證性實驗為探究性實驗。以觀察植物細胞質壁分離與復原實驗為例,由學生自己配製不同濃度的蔗糖溶液,通過不同的實驗方案探索出能使細胞發生質壁分離和復原的濃度范圍,沒有簡單地按照教材中所給的濃度進行驗證。學生通過動手、動腦的親身體驗,不僅豐富了感性認識,還發展了理性認識;既提高了動手實踐的能力,又增強了觀察、記憶、思維等多種能力。學生通過探究,增強了對學習的興趣,增強了自信,改善了師生間的關系,學習互動更加協調,提高了學生的學習效率和效果。
2.實驗教學更要滲透思維的探索
2.1提出問題,引發思維。
在實驗前,教師根據實驗內容和教學目標,通過生產、生活中的實例,學生明確本節實驗的目標後,教師提出假設,學生產生好奇,帶著問題閱讀教材,了解實驗原理,熟悉操作步驟和方法;在教師的誘導下,提出某種假設和某種預言;對實驗中應注意問題和可能出現的意外,做到心中有數。
2.2實驗操作,發展思維。
學生進行實驗操作。教師巡視指導學生實驗的方法,幫助思考實驗現象產生的原因。該程序是實驗教學的中心環節。操作時應注意以下幾點:教師要及時解答學生的疑問和糾正學生的錯誤操作;注意發揮骨幹學生的「小先生」作用,讓他們在小組內做好示範;鼓勵中後生,多動手、動口、動腦,開發其非智力因素。
2.3設計實驗,探索創新。
首先讓學生重溫教材實驗,整理完成實驗報告。然後教師進一步引導學生從多方面掌握實驗方法,鼓勵學生運用所學過的知識技能,獨立設計類似的實驗。這樣不僅能活躍課堂氣氛,而且能培養學生的發散思維和創新能力。最後教師對學生的實驗方案進行評比、表彰。
3.實驗教學中要貫徹思維的創新
3.1鼓勵學生質疑,激活創新思維。
為了防止和克服學生在實驗中存在的滿足於簡單的機械操作或缺乏應有的思維廣度和深度等現象,教師要努力創設情景,激活學生的創造性思維。
3.1.1讓創新擁有適宜的「土壤」。生物實驗教學要有效地培養學生的創造能力,必須建立起一種民主、寬松、信任的教學氛圍,營造創新的「土壤」和「氣候」。在這樣的教學氛圍中,學生消除了膽怯和依賴的心理,不怕出錯和失敗,積極動手動腦,大膽嘗試,從而為培養創造性思維開辟了廣闊天地。為了使學生能自由自在地發表意見,課堂上筆者常說的一句話就是「大家七嘴八舌地說」。這樣有利於消除學生的心理障礙,學生在輕松自由的氛圍中就能無拘無束,各抒己見;在實驗過程中,有些學生因操作錯誤等導致觀察不到正確的實驗現象,教師應幫助學生進行分析,找出問題的症結所在;同時要以寬容的態度允許學生犯錯誤。
3.1.2讓猜想充滿實驗過程。正如牛頓所說:「沒有大膽的猜想,就作不出偉大的發現。」在實驗教學中,鼓勵學生對實驗中可能出現的實驗現象和結果進行猜想和預測,並讓學生在此基礎上自己設計實驗方案,選擇實驗器材,再通過實驗去驗證自己的預測和猜想,這對於激活學生的思維,培養創新能力是非常有益的。例如,在學習水分的散失時,讓學生猜想植物吸收的水分主要用於哪些方面?有的學生認為絕大多數水分用於參與植物體內的各項生命活動;有的認為主要是通過蒸騰作用散失到大氣中。學生經過思考討論,設計出了「稱重法」實驗:剪取一根帶葉的健壯枝條,插入密封、盛有水的錐形瓶內,用一個透明塑料帶套扎在枝葉上,預先將塑料帶、盛水的錐形瓶分別在天平上稱重記錄。然後放到陽光下照射一段時間,再將兩者稱重,計算出錐形瓶內減少的重量即植物吸收的水與蒸騰作用散失的水(塑料帶增加的重量)兩者之間的比值。實驗驗證了學生的猜想,提高了他們的創新能力。
3.1.3創設科學探究情境,全體參與探究過程。讓學生了解科學家規范的探究過程固然對學生的探究性學習有榜樣示範作用,但如果只讓學生瀏覽科學探究的大致過程,而不將學生置身於探究學習的真實情境之中,讓學生動手「做」,則是難以實現探究目的的。生物實驗教學中,筆者以教材中的學生實驗為依託,盡量提供不同的實驗材料,讓學生不局限於課本的實驗方法,展開充分想像,靈活運用所給材料,全員動手自行設計實驗。一種設計方案失敗了,再去探索新的方案;一種方案成功了,再去探索最佳方案。生物學實驗不應該只是一個驗證生物學結論的過程,而更應該是一個探索、嘗試、體驗的過程。在實驗教學中,筆者大膽改革,變驗證性實驗為探究性實驗。以觀察植物細胞質壁分離與復原實驗為例,由學生自己配製不同濃度的蔗糖溶液,通過不同的試驗方案探索出能使細胞發生質壁分離和復原的濃度范圍,沒有簡單地按照教材中所給的濃度進行驗證。學生通過動手、動腦的親身體驗,不僅豐富了感性認識,還發展了理性認識;既提高了動手實踐的能力,又增強了觀察、記憶、思維等多種能力。學生通過探究,增強了對學習的興趣,增強了自信,改善了師生間的關系,學習互動更加協調,提高了學生的學習效率和效果。
3.2引導學生求知,培養創新品質。
3.2.1探索實驗代替驗證實驗,發展學生的創新思維能力。在中學生物實驗教學中,設計一些可行的探索性實驗是培養學生創新思維能力的有效措施,如「探究種子的成分」的實驗。關於探索種子是否含有水的問題,教師可以先讓學生進行預測,然後讓學生取一些曬乾的小麥種子,裝進乾燥的試管里,放在火上均勻加熱,然後烘烤試管底部。接著提問:「試管內壁出現了什麼現象?這個實驗檢驗了關於種子是否含有水分的哪一種預測。」在探索實驗過程中,學習氣氛非常活躍,一環扣一環的問題使學生不斷思考,不斷探索,他們通過觀察分析,加深了對知識的理解和掌握。
3.2.2營造寬松氛圍,培養學生的創新思維。在實驗教學中,教師應當調動各種教學資源,營造一種濃厚的創新情境,激發學生的創新意識。如在「觀察小魚尾鰭內的血液流動」時,如果小魚活動頻繁就會影響實驗的進行,筆者就啟發學生,如何使小魚處於昏迷狀態。其中有一個學生由人醉酒得到啟示,想出這樣一個辦法:先用濕紗布包裹小魚,然後用鑷子把蘸足白酒的小棉球送入魚口中,3分鍾後,魚就會安靜下來,這樣就有利於觀察。由此可見,學生的創新思維能力只有在創造性活動中才能被充分激發。
總之,作為教師,我們應該充分利用生物試驗課,充分挖掘學生的潛力,大力培養學生的各項綜合素質,為素質教育服務。
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(作者系安徽師范大學生命科學院2006級教育碩士)

B. 如何利用高中生物實驗培養學生探究能力

新課改對教師的教育方法和學生的學習方式提出了新的要求,因此指導學生進行探究性 學習,培養學生的探究能力,既是新課改的關鍵,也是新課改的突破口。那麼是什麼是探究 呢?探究--inquiry 一詞起源於拉丁文的in 或inward(在„之中)和quaerere(質詢、尋 找),按照《牛津英語詞典》中的定義,探究是「求索知識或信息特別是求真的活動;是搜 尋、研究、調查、檢驗的活動;是提問和質疑的活動。」探究的操作活動包括觀察、提問、 實驗、比較、推理、概括、表達、運用及其它活動,所以在探究活動過程中所涉及到的一切 能力都屬於探究能力的范疇,如:探究實驗的五個步驟:「提出問題、做出假設、制定並實 施探究方案、分析結果、得出結論」中最少就涉及到提出問題的能力、設計實驗的能力、推 理的能力、概括歸納的能力等;又如:在探究活動中,需要從網路和其他途徑獲得更多的信 息,那麼快捷採集信息、利用信息的能力也屬於探究能力的范疇。本文重點從課內實驗教學 和課外各種活動兩方面介紹學生探究能力的培養。
一、以課內實驗教學為切入點,培養學生的實驗探究能力
生物學是一門實驗性很強的學科,因此在內容設置上,實驗佔得比例很大,而實驗設計 正是激發學生的探索慾望,培養學生的邏輯思維和創新意識等探究性學習能力的重要手段和 途徑。下面本人就以實驗《探究種子的成分》為例談一談學生探究能力的培養。
《探究種子的成分》是初一學生在學習中第一次接觸探究實驗,為了盡量減少學習中遇 到的困難,因此編委們在本節課的教材中安排了相應的探究方案。由於種子與人類的日常生 活密切相關,所以學生對種子的成分有著一定程度上的了解。本人認為這正是培養學生從生 活中發現問題、運用已有知識和經驗解決實際問題和培養他們探究能力的好時機。因此本人 決定拋開課本上已經設計好的探究實驗的步驟,重新設計本實驗。正因為本節課是學生第一 2 次在學習中接觸探究實驗,對探究實驗的模式不是很了解,所以為了加深學生對探究實驗的 認識和理解,本人決定本節課嚴格按照探究實驗的五個步驟來進行,即:1、提出問題 2、 做出假設3、制定並實施探究方案4、分析結果5、得出結論。
(一)提出問題
提出問題是科學探究中的重中之重。學生剛開始時不會提問題,如何培養學生提出問題 的能力呢?教師要為學生充分創設問題的情境,並加以適當的引導。如,在進行「探究種子 的成分」的實驗時,在上課前本人為學生准備了帶有種皮的小麥幼苗(為學生提出問題創設 情境),然後讓學生根據這個空空的種皮提出自己的問題,學生紛紛提出:「種子中的營養物 質哪去了?」「種子中的營養物質發生了什麼變化?」「種子為什麼會萌發成幼苗?」「種 子中有哪些成分?」這樣引出本節課的主題:種子中有哪些成分?當然,學生剛開始提出的 問題可能偏離本節內容或與本節內容無關,如「種子為什麼會萌發成幼苗?」,這時教師應 該加以引導、鼓勵,指出提出問題的要求:要與課題有密切關系,提出的問題要有發散性, 要考慮到探究的條件的影響。久而久之,在教師的幫助指導下,學生最終所提的問題能夠緊 扣本節內容。
(二)做出假設
問題提出後,讓學生做出假設。假設並不是漫無邊際的,而是要根據自己的生活常識和 已有知識、經驗等來進行。如在「探究種子的成分」過程中,本人讓學生根據自己的生活常 識,認為種子中含有哪些成分?學生的想法就是他的假設。例如,學生根據花生種子可以榨 油的生活常識,因此假設種子中含有脂肪。在學生毫無頭緒的前提下,也可以給學生提供一 段資料,讓學生根據資料來做出假設。如,種子中的成分中含有無機鹽,而無機鹽是專用名 詞,學生可能見過或聽說過,但對這種物質卻並不真正了解。如何讓學生做出「種子的成分 中含有無機鹽」的假設呢?本人向學生出示了農村最常見的草木灰,草木灰是植物的莖稈如: 麥稈、玉米的莖稈在充分燃燒後剩下的物質。讓學生觀察顏色--灰白色,然後加以說明, 這灰白色的物質主要是無機鹽。學生根據本人提供的資料很輕松的就做出自己的假設。並且 由於提供的資料來源於生活,所以學生感到非常親切和熟悉,大多數學生能夠積極主動地參 與,使得課堂氣氛非常活躍,大大調動了學生的學習積極性和求知慾。 有時,做出假設也要徹底放手讓學生自己去進行,如在做蚯蚓實驗前,本人提出了這樣 一個問題:「蚯蚓是怎樣運動的?」有的學生認為靠自身肌肉的收縮進行運動,有的學生認為 靠蚯蚓的皮膚與地面的摩擦進行運動,有的學生認為蚯蚓靠其身上的剛毛進行運動。在學生 沒有親自動手去探究前,這一切的想法都是他們的假設。 3 到底採取哪種方法讓學生進行假設,這需要教師根據具體的情況來區別對待。
(三)制定並實施探究方案
做出假設後,學生為了驗證自己的假設是否正確,就要制定出一個切實可行的方案。學 生剛開始時不會制定方案,這就需要教師進行幫助、引導。指出制定計劃的要求:實驗的可 操作性,能控制可變因素,能否設置對照實驗,所獲數值的方法一致。例如,最簡單的就是 讓學生根據自己已有的知識、經驗來制定方案;或者教師提供資料,讓學生根據老師提供的 資料尋找其中的信息,並進行舉一反三。如,本人在出示草木灰後,學生做出了種子中含有 無機鹽的假設,並能根據這則資料,設計方案來探究自己的假設。使種子燃燒,燒到最後剩 下灰白色的物質,證明種子的成分中含有無機鹽。 「探究種子的成分」是個簡單的探究實驗,不需要設計對照實驗,而大多數探究實驗, 需要設計對照實驗和控制唯一變數,這也是實驗探究中重要的一項。關於如何培養學生設計 對照實驗,在本文中就不作介紹了。在設計好探究實驗的方案後,就讓學生動手操作,觀察 和記錄實驗結果,這個過程中培養了學生的觀察能力和實事求是的科學態度。
(四)分析結果,得出結論
這個過程是一個重要的推理過程,同時也培養了學生尊重事實的科學態度,即無論你的 實驗結果是否支持你的假設,你都要尊重事實,事實勝於一切。這樣,學生根據上述的幾個 步驟,探究出種子的成分中含有水分、無機鹽、蛋白質、澱粉、脂肪和水等。 在這個探究實驗的過程中,學生的提出問題、做出假設、設計實驗方案、利用已有經驗 解決問題和觀察等各方面的實驗探究能力得到了培養,同時也培養了學生尊重事實的科學態 度。

C. 如何高效地組織高中生物實驗教學

高中生物學科性質決定了生物實驗作為生物教學和高中生學習的重要基礎。高中生物教學與其說是生物知識的學習,不如說是一個個生物實驗的探究過程。它通過教師演示實驗或組織高中生親手實驗操作,能把書本知識由微觀變為宏觀,把抽象變成具體,變無形為有形,使高中生易於獲取多方面知識,鞏固學習成果,培養高中生的各種能力。高中生物實驗的學習貫穿於高中生物的學習全過程之中,生物實驗的教學效果直接決定高中生物的學習和教學效果。為了追求更好的生物教學效果和良好的學習效果,我們必須充分重視生物實驗教學,把生物實驗教學作為高中生物學習的基礎;必須開展好實驗強化生物教育教學效果,培養高中生的實驗操作能力。
對於高中生物實驗教學來說,要實現良好的效果,不僅需要教師具備優秀的組織、引導能力,更需要學校教學設備的配合。現在的學校教學設備還不能夠滿足高中生物實驗教學的需求,有的學校教學設備少,生物實驗儀器不足,嚴重影響高中生物教學效果。可以說高中生物教學還是面臨這樣或是那樣的諸多問題,高中生物教師要正確認識高中生物實驗教學面對的問題,以良好心態,立足現實,有創造性地開展好生物實驗教學。我作為一名高中生物教師,在生物實驗教學中也總結了一些經驗,下面就結合實驗教學實踐談談我的幾點看法。
一、加強演示實驗激發高中生的學習興趣
新課程教學理念強調教師要激發高中生的學習興趣,提高高中生的學習積極性。對於高中生物教學來說,利用演示實驗可以有效激發學生學習興趣,實現有效學習。演示實驗是一種最有效的直觀教學方法,演示實驗不僅能夠吸引高中生的注意力,而且能夠通過實驗培養高中生的觀察能力。我們在進行演示實驗時要注意以下幾點。
1.精心准備是演示實驗成功的基礎。
我們所說的演示實驗的成功不僅僅是指教師合理地操作實驗器材,完成實驗探究過程,更重要的是要最大限度地激發高中生的學習興趣和調動高中生的學習積極性,並最大限度地強化高中生觀察的實際效果,做到實驗教學的效果最優化。為此,我們必須深入研究教材教法,熟悉每一個實驗內容、實驗步驟和實驗目的,考慮如何引導高中生進行觀察,觀察什麼,如何觀察,知道如何實現更好的觀察效果。要做到這一點,需要教師在課前進行精心准備,對實驗中可能出現的問題做到心裡有數,最大限度地把握實驗步驟和強化實驗的實際效果。經過教師多次嘗試後,再到課堂上開展演示實驗可以有效提高演示實驗的成功率。一次成功的演示實驗可以有效激發高中生的學習興趣,調動高中生的學習積極性,更能夠有效激發高中生的學習熱情,培養高中生的學習自信心和觀察能力。如果實驗沒有達到良好的實驗效果或是實驗在課堂教學中失敗了,則會使高中生產生不良的學習情緒,影響高中生的學習興趣和積極性,不利於高中生的觀察能力的培養和高中生學習自信心的培養。所以,我們要高度重視演示實驗,在每次演示實驗之前進行精心准備,給高中生呈現生動有趣、效果明顯的演示實驗,這也是每一位高中生物教師的重要責任。
2.要注重培養高中生的規范操作意識。
教師在課堂教學中進行的演示實驗不僅是實驗知識教學的重要組成部分,而且是高中生觀摩實驗、學習實驗操作的重要機會。在這樣的演示實驗教學中,教師的一舉一動都會成為高中生獨立操作的依據和榜樣,對高中生的實驗技能起著示範作用,操作來不得半點馬虎,必須按規定進行,有條不紊地展開。這就要求教師嚴格按照實驗操作規程進行演示實驗,給高中生樹立實驗操作的規范標准。在教學中,我們要適時進行規范實驗操作教學,讓高中生注意到規范實驗操作的重要性。這樣有利於高中生形成良好的實驗操作意識,養成規范的實驗操作習慣,為今後的分組教學和分組實驗奠定良好基礎。
二、大力開展高中生物分組實驗,培養高中生的實際操作能力
高中生物實驗操作考試是考查高中生的實驗操作能力。高中生物教師要樹立培養高中生動手操作能力的意識,在實驗教學中注意培養高中生的動手能力。在高中生物實驗中,除了演示實驗還有分組實驗。分組實驗是高中生依據實驗目的以小組為單位開展實驗研究動手操作的實驗。如果演示實驗注重培養高中生的觀察能力,分組實驗則注重培養高中生實驗操作能力。分組實驗可以讓高中生多動手實驗,使高中生獲得豐富的感性知識,從而更好地理解、鞏固所學高中生物知識,形成生物概念,促進觀察、分析和解決問題等各方面能力的提高,並激發高中生的學習興趣。要增強分組實驗的效果,教師要做好以下幾個方面。
1.要做好實驗准備工作。
分組實驗需要教師組織多組實驗器材,以小組為單位開展實驗探究。我們要合理地對高中生進行分組,合理地分組能夠促進分組實驗的效果和學習實效性的強化。我們還要綜合高中生的實際情況,做到組內異質、組外同質。同時,要提前對各小組的實驗器材進行預演,確保實驗能夠圓滿完成,少生枝節。
2.明確實驗目的和實驗步驟,實現良好的實驗效果。
分組實驗教學需要教師合理組織和引導,在實驗前讓高中生明確實驗目的和實驗步驟,為取得良好的實驗效果做准備。這就需要教師在開展實驗教學時充分發揮自身的主導作用,進行有效組織和引導,以實現高中生物教學的高效性。

D. 如何上好初中生物的實驗課

實驗課是人類認識和研究生物科學的重要手段,也是生物學教學的一種重要手段。生物實驗是教師指導學生利用一定的材料、葯品、儀器設備,按照指定的條件去進行的生物實踐活動。生物學實驗可以向學生提供生物界的感性認識,培養學生學習的基本技能和觀察、分析綜合運用生物學知識的能力。可以激發學生學習生物學的興趣,培養實事求是的科學態度。實驗是生物學教學的重要組成部分,是提高生物教學質量的重要環節,上好一節生物實驗課要扎實做好以下幾個方面。
一、精心准備
(一)、教師准備:首先要精心設計好實驗教學程序。教師在設計實驗教學程序時,應認真構思好學生觀察過程中的每一個環節和符合學生實際的教學方法,對實驗中出現的問題、現象、失敗的原因要盡可能考慮細致,盡可能多設置幾個「為什麼」,以激發學生思維。要科學合理地安排時間避免出現學生無事可做的時間空擋,以提高教學質量。其次要適時地科學地准備好實驗材料,確保試驗成功。
(二)、學生准備:預習好實驗內容,明確實驗過程
只有讓每個學生弄清了每個實驗的內容、操作步驟、注意事項、實驗目的和每個實驗的全過程,這樣學生才能做到心中有數,進入實驗室才能有條不紊地進行實驗操作。
(三)、加強組織紀律教育.
「沒有規矩,不成方圓」。實驗室守則和實驗規則是上好實驗課的保證,為了培養良好的實驗習慣,使實驗順利進行,必須向學生強調遵守實驗室守則和實驗規則的重要性。並要向學生講清道理,反復教育,使學生明白並自覺遵守,保證實驗室內環境安靜。要關心愛護教學儀器,節省實驗材料,實驗結束要自覺整理清潔實驗儀器。總之,要養成有組織、有紀律的實驗習慣和良好作風,並始終保持實驗室清潔。
二、明確實驗目的,激發學生學習動機。
心理學告訴我們,目的是人採取行動的結果,而動機則是激勵人去行動的動力。學生明確實驗目的,自覺地產生動手實驗的內部動機,實驗效果就會很好。但是初一、二年級學生好奇、好動,對實驗陌生。有的學生認為上實驗課好玩,缺乏科學態度,學習目的不明確,這些都給實驗課組織教學帶來一定困難。因此實驗前除要求學生明確教材上的實驗目的外,還要明確該實驗在生產、生活等方面的實際應用。如上顯微鏡使用一課時,問:「你想看看自己的細胞是怎樣的嗎?」今天學會了顯微鏡的操作就可以看到,激發學習興趣。同時提出醫生對炎症的診斷,要化驗血,就是用顯微鏡、電子顯微鏡等對病人的血細胞進行檢查,才能得出結論。沒有科學手段會使病人誤診,嚴重時會危及生命,造成不可彌補的損失。同時介紹顯微鏡在工、農、醫學方面的廣泛應用,以此激發學生學習動機,樹立科學態度,提高學習興趣,這樣有利於克服組織教學難的問題。
三 、教師做好示範。
教師實驗操作的基本功如何?直接影響實驗的效果。因此,每個實驗教學前,教師應按課本的實驗要求,認真做,使自己的實驗操作規范、熟練。在演練中還要研究和摸索學生可能發生的問題和實驗成敗的關鍵,做到心中有數,以便在實驗中及時提醒學生,確保每個學生都成功。
四、指導學生掌握實驗步驟的方法,規范操作。
實驗步驟是學生動手規范操作的要領,只有理解、掌握才能規范操作,實驗才能成功。因此實驗前指導學生預習,將實驗步驟由繁化簡,抓住每一步的關鍵詞語串通於實驗步驟之中可以收到好的實驗效果。如顯微鏡使用過程中的「三個一」:一、安放距桌邊一掌;二、對光要目(目鏡)物(物鏡)通光(通光孔、光源)一直線,光強用平面鏡,光弱用凹面鏡;三、觀察時標本對孔正中距離物鏡一厘米,視野中出現標本顏色或雜質時觀察目標即將到位,微調粗旋鏡升降,細旋校象清晰,找不到目標時緩緩移動玻片標本即可找到。教師規范操作一步,邊講該步的注意事項,邊讓學生模仿操作一步,教師巡視,及時表揚規范操作快而且准確的學生。糾正錯誤操作,如用左眼觀察時,糾正學生用右眼觀察或閉著右眼的習慣,用完顯微鏡擦乾凈外表。轉動轉換器,把物鏡偏兩旁,放回鏡箱原處。製作臨時裝片的實驗,先將擦→滴→取→展→蓋→染的實驗步驟寫在黑板上,讓學生看書了解每一步的涵義,圈上關鍵的詞語,教師再講每一步的涵義及注意的問題,邊操作邊叫學生模仿操作。然後強調注意事項。滴一滴清水,太多易外溢,太少易出現氣泡。取材薄而透明透光易觀察,展平防重疊,輕蓋防氣泡。氣泡與細胞的區別,氣泡圓邊厚黑,中間亮白,輕壓變形。這樣學生很快掌握步驟、要領,在顯微鏡下觀察到自己製作臨時裝片中的細胞,認識細胞壁、細胞質、細胞核(細胞膜緊貼細胞壁,在光鏡下看不見),然後繪出細胞結構圖。這樣學生就達到了實驗的目的要求,興奮不已,終生難忘。
五、指導學生觀察分析實驗現象。
學生在實驗過程中規范操作是進行實驗的基礎,而對實驗現象的認真觀察,是達到實驗的目的、探索實驗結果的關鍵。但學生在實驗

E. 談談生物課「模擬實驗法」在高中生物課堂中的運用怎樣

「模擬實驗法」是一種新的教學方法。它是依據科學家通過實驗進行研究的方法。高中生物教材中的知識,是科學家都已經作過了實驗,研究過的內容。而現在的社會需要有創新和探究意識的人才,通過「模擬實驗法」恰恰可以達到這一目標。科學實驗的研究方法,是科學研究中最常用的基本方法,其過程可以概括為如下幾個基本環節:發現並提出問題——做出假設——設計並完成實驗——分析實驗現象和數據——得出結論並加以討論。「模擬實驗法」正是把實驗法的這幾個環節中的部分或全部融入到生物學課堂中,怎樣能在教學過程中把這幾個基本環節中的某些環節更好的實施?
1.問題的發現與提出
問題是激發思維的火花,它促使人們積極探索解決問題的途徑和方法。因此這一環節是「模擬實驗法」的前提和基礎,培養學生發現和提出問題的方法往往有幾種:
1.1教師創設問題情境,引導學生產生質疑並提出問題
良好的教學情境能促進學生主動學習。教學情境是一堂課的起點,對課堂教學的成敗起著十分重要的作用。情境的設計是課堂教學中教師引領學生達成教學目標的重要手段和載體,使用恰當的情境能煥發學生已有的知識經驗和認同策略來同化和順應新知,為學生走向成功(解決問題)開好頭。所以,情境的設計應緊緊圍繞教學目標。比如說就高二年級「神經調節與體液調節的關系」一課在教學引入環節中設計的情境:
教師播放一段時長2分鍾的FLASH短片,要求學生仔細觀看(動畫簡介:開始時,為一系列的色盲檢測圖,經過必修二的學習,學生對此很熟悉,馬上投入其中,並說出檢測的是某個數字或圖形。而一分鍾後,當學生精力集中時,圖片迅速轉換,變為一副較刺激的動態圖,並伴隨較大聲響。)此時,部分學生會產生驚嚇後的心跳加速,呼吸加劇等一系列現象……師問:你能說出你的身體受剛剛這個刺激而產生的現象是通過什麼調節來完成的嗎?生A:神經系統。生B:體液系統。師:感受到外界刺激的是我們什麼系統?生C:神經系統。師:而使我們心跳加速的又是什麼激素呢?生D:腎上腺素。師:所以,准確的來說,能出現剛才這一現象,我們通過的是……。眾生:神經——體液調節。……以此引出課題。
本節的教學目標是「說出神經調節與體液調節間的協調關系;簡述神經調節和體液調節的特點等」那麼,比較上述兩者,同樣是以學生活動來設計情境,情境2顯得自然,更貼近教學目標。「心跳加速、呼吸加快」這一現象既能連接著上節教學內容「體液調節」,隱含著復習回顧激素的生理作用,讓學生在切身感受到某種激素調節的作用的同時產生想了解如何產生這一現象的強烈願望,對下一教學環節的實施起到了有力的推動作用。情境創設承上啟下,連接自然,目的指向性很強。相反,情境1的設計給人感覺很生硬,在設計活動中前後問題缺乏內在的邏輯聯系,學生的問題意識沒有萌發,探究新知的氛圍沒有真正地調動起來。
1.2通過學生觀察實驗現象或自然現象從而提出問題
通過學生親身觀察或體會到的現象,能夠更好的激發他們主動發現問題的能力。比如:高一生物「細胞的吸水與失水」問題的引出,可以先說一說學生都親身體驗或觀察到的一些現象,根據學生已經有的生活經驗,引導學生發現並提出問題。有關植物是怎樣吸水與失水的問題。還是可以讓學生先觀察幾組實驗現象:將同樣大小的蘿卜條分別放在甲乙兩個量筒中,其中甲中裝有適量的鹽水,乙中裝有相同量的清水。一段時間後取出兩個蘿卜條讓學生觀察現象,學生會很清楚的發現兩個蘿卜條的大小有不同的變化。這樣就很容易提出自己所發現的問題。因此 ,親身觀察現象提出問題是一種提高學生學習生物學能力的一種行之有效的方法。
1.3由教師提供數據實例等,讓學生分析並提出問題
有些實驗現象不容易讓學生觀察到,可以以數據的形式體現出來,比如:在高二生物「探究培養液中酵母菌種群數量的變化」這一實驗中,可以先給學生出示幾組數據(不同時期酵母菌種群的數量),讓學生自己觀察分析,從而提出問題,在這樣的情況下,學生一旦能夠提出有效問題,那麼他們在解決這個問題的時候也是有理可循的,下面的步驟也就不難進行。
2.作出有效的假設
當發現提出問題之後,往往要等針對你所提出的問題做一個初步的判斷,從而做出假設,那麼這個假設的提出也不是隨心所欲的,有的學生會說:「老師,是不是怎麼假設都行啊?」。我告訴他:「當然不是」。事實上,我們要做出的假設是有一定的針對性的,一般情況下,是根據你所提出的問題而做的假設,舉個例子:在「探究影響酶活性的條件」這一實驗中,學生在影像資料中會發現高溫會使酶失去活性,可是實驗要研究的問題是「溫度會影響酶的活性嗎?」,那麼做出的假設就要與問題相關聯,假設:溫度影響酶的活性或者溫度不影響酶的活性。而有的學生就會拋開問題自己做出不相關的假設:高溫會使酶失活。雖然這句話是沒錯,可是卻與本實驗要研究的問題是不相關的,這樣的假設被視為無效的。因此,正確的假設為整個過程的"敲門磚"。起著非常重要的作用。
3.重視對結論的討論過程
通過實驗或其他方法來驗證假設的成立與否,最終會得出結論,這時要對這個結論進行討論,討論的目的:一是為了重新對整個實驗過程做一個總體的了解,從而確定實驗結論的真實性及可靠性;二是在結論的基礎上能有新的發現以及知識點上面的延伸。另外,學生之間的討論可以相互交換交流意見及建議,這樣也有利於學生之間在知識上的溝通,通過分享,能夠使學生更加拓展視野,最後需要注意的是,在學生分組討論完成之後,教師一定要做出總結,從而得出最終的結論。
通過自己在教學過程中的親身實踐,我認為「模擬實驗法」應用到教學中去是一種有效的嘗試,並且目前來看,已經取得很好的教學效果, 現如今「模擬實驗法」在生物課堂中的應用已經日趨成熟,相信在今後的學習過程中這種方法也會應用到更多的學科,產生更加深遠的影響。

F. 如何高效開展高中生物演示實驗

在高中生物課中,有很多演示實驗,這些演示實驗可以提高學生的注意力,尤其是在農村高中可以克服各個農村學校生物實驗器材不足的缺點。隨著新課改的深入進行,教育開始擺脫應試教育的桎梏,生物實驗教學在素質教育的路上探索前行,怎樣上好一節生物演示實驗課是每個生物實驗教師必須不斷探討的話題。現在就怎樣上好高中生物演示實驗課談談自己的看法和體會。
一、生物教師要極度重視演示實驗
高中生物教學不同於初中生物教學,已經擺脫了初中生物基礎知識的范圍更加重視專業知識。高中生物實驗的極度專業性使我們的生物實驗教學必須重視演示實驗,在高中生物課程的設置上每個實踐性的內容都對應著一個演示實驗。為了使學生更好地理解教材內容,這就要求我們的高中生物教師想盡辦法,不遺餘力地開好每一個演示實驗,提高演示實驗的實驗效果,提高實驗教學效率。
做演示實驗,不能以學生看書代替實驗,不能以教師講解代替試驗,否則,學生對生物學的許多知識就缺少感性認識。這樣我們生物教師要明確每一個實驗的實驗目的,實驗器材的准備要充足,實驗步驟要清晰規范,避免實驗事故的發生。
二、細心設計演示實驗
為了確保演示實驗的順利進行,教師在實驗前一定要做好各項必要的准備工作。生物教師在備課過程中要考慮每一個實驗的演示時間和演示時機,在物質准備上課前要准備完備,要善於機智地處理在實驗演示過程中出現的意外事件,這樣不至於出現問題亂了陣腳。
教師要在實驗前做好精心准備。例如,准備好演示實驗中所需的儀器、葯品、材料等。要清洗干凈在實驗中要使用的儀器,並放在相應的儀器架上,要把實驗中需要的葯品准備齊全,實驗中需要的試劑要事先配置好。此外實驗前,教師還要自製些實驗室沒有但在實驗中很有實用價值的儀器。如,加熱中常用的擋風板。又如,觀察關節的結構實驗,可以購買好豬的關節並事先解剖好。為了保證達到實驗的良好效果,在課前教師要在實驗室試做一次,這樣有利於提高實驗操作的熟練程度,縮短演示實驗的時間,利於演示實驗的正常開展,達到實驗的預期目的。
學生在實驗前要充分預習,對實驗中出現的儀器、葯品名稱、作用和操作方法有一定的認知,做好必要的知識准備。這樣學生在觀察實驗現象時,就有一定的方向性,避免無目的性地看熱鬧,有利於學生對實驗有正確的認識。
另外,開展演示實驗還必須做好應急准備。一般來說,只有實驗前准備工作做得充分,實驗才會取得成功。為了保證實驗的完滿成功,教師還要准備好各種應急措施。比如,在用酒精燈隔水加熱葉片使葉綠素溶解到酒精的試驗中,如果因為教室的防風玻璃損壞,而影響酒精燈加熱作用,這時如果事先帶好一塊自製的擋風板,問題就得到了解決。
三、教師要引導學生認真觀察演示實驗
演示實驗的目的在於使學生掌握實驗操作方法,為學生提供生物學知識的感性認識。演示實驗要想達到良好的課堂效果,認真觀察是其中的重要環節。
學生要仔細地觀察實驗操作。這要求教師一定要規范地進行實驗操作,要吸引學生的注意力,引導學生認真地觀察,必要時也可以故意進行一些錯誤的操作,學生在生疑、質疑、解疑的過程中,加深了印象,把握了正確的操作方法。這樣做還可以為以後開展學生實驗和培養學生的實際動手能力做好准備。
學生更要認真地觀察實驗現象,實驗中的火焰、氣泡、沉澱、顏色變化等現象。例如,在做鑒定骨的成分的實驗時,用酒精燈煅燒骨時,骨的顏色就會慢慢發生變化,教師在顏色變化前要事先提醒學生注意觀察。
學生只有通過自身的認真觀察,才能通過看到的實驗現象的變化情況豐富感性材料,從而提升為理性認識,為歸納總結實驗結論提供了保障。
四、教師要引導學生分析實驗現象
演示實驗不僅要求學生發現實驗現象,更重要的是分析實驗中出現的各種現象的原因,為歸納實驗結論提供本質的依據。
對演示實驗中出現的各種現象,要鼓勵學生自己去分析原因,教師不要一包到底,對分析不正確的學生不應過多批評。學生通過自主學習,嘗試著自己解決問題。讓學生以發現者的姿態進行探究,體驗自己通過分析實驗現象綜合所學知識找到原因的那種成功的感覺,既鞏固、強化、更新了所學知識,同時也極大地激發了學生對生物學科的學習慾望。
教師要結合實驗的進展,及時做好點撥和啟發,為學生提供與實驗有關的知識,降低學生分析的難度。如,在做唾液澱粉酶消化澱粉的實驗中,教師要提供「澱粉遇碘顯藍色」的知識。
在實驗現象的分析過程中,教師要設計有效的探究問題,以問題的形式將學生的思維誘導到分析演示實驗現象原因的方向上,這樣既為推動課堂教學的進一步展開減少阻力,又為學生在分析實驗中出現的現象的原因抓住要點;同時,也提高了學生分析、解決問題的能力。
五、教師要引領學生歸納實驗結論,及時進行總結報告
衡量一個演示實驗是否成功的關鍵要看學生是否能自主地歸納出實驗結論、實現由感性認識到理性認識的飛躍。總結歸納實驗結論不能能由教師包辦代替。例如,在做鑒定骨的成分的實驗中,將骨原來的物理性質與稀鹽酸中處理後的物理性質進行比較,結合骨在稀鹽酸中出現氣泡的現象及其原因,學生就可得出:「骨含有有機物,且骨的韌性與有機物的含量有關」的結論。
教師要將學生歸納的實驗結論進行整理,去掉非本質的結論。對學生歸納出的正確結論,教師要讓學生盡量錘煉自己的語言,讓學生用盡可能簡練易背易記的語言進行概括。面對學生錯誤的結論教師要善於引導,在對比中去偽存真,增強學生抽象概括的能力,糾正學生觀察認識上的錯誤和不良習慣。當學生對實驗的觀察和認識能夠達到正確客觀後,教師要引導學生進入語言的精確性訓練,使每一位學生在演示實驗中獲得的感性認識都能內化為自己的知識。讓我們教師、學生一起努力,還原實驗本來面目,實現演示實驗的真正目的。

G. 如何上好生物實驗課

生物學是一門以實驗為基礎的自然科學,因此,強化實驗教學,用實驗手段探索知識尤為重要,生物學實驗不僅僅是驗證知識,更重要的是讓學生增強各方面的能力,所以實驗課不僅要上,而且要上好,那麼如何上好實驗課呢? 一、做好課前教育:1.對於初中學生來說,在上生物實驗課之前,應首先編好實驗小組,按小組序號和座位對號入座,並使之固定下來。這樣以後學生進到實驗室,就能很快地坐好,可避免出現學生因爭搶座位而出現秩序混亂的局面,同時又有利於對實驗用具的保管,一旦發現丟失或損壞,很容易查找。2.要讓學生明確實驗的重要性及意義。有些學生認為,上實驗課就是去玩去了。所以不認真對待實驗課,課前既不預習,課上又不注意聽課,在下面和同學交頭接耳,或擺弄桌上的實驗用具,等到動手做實驗時,無從下手,不知道從何做起,就瞎做,亂做一氣,違反操作規程,有的拿材料亂切,有的拿用具或水打鬧等,造成實驗課混亂不堪。為此,教師應反復講清實驗課的重要性及意義,使學生對實驗課的目的明確,態度端正,這樣在實驗中才能注意力集中,按規范操作。3.每學期第一節課都應學習實驗室制度,使學生明確進到實驗室應保持安靜,不得大聲喧嘩,上課應注意聽講,而且要做到愛護公物,輕拿輕放,如果用具損壞,應按制度賠償。 二、備課全面深刻:1.備教材。在進行每一節實驗課前,教師應首先認真學習教學大綱,鑽研教材,明確實驗的目的、內容、重點、難點,設計好板書和教案,精心設計和安排好實驗課的具體步驟,准備好實驗用的儀器、葯品、實驗教材,保證實驗課的順利進行,另外,准備好實驗課所需要的掛圖、標本、幻燈片等輔助教具。2.備學生。在學生上實驗課前,教師應對實驗技術至少要操作一遍,對於在實驗過程中哪些地方容易出現錯誤,教師要做到心中有數,對學生的各種實驗現象要有預見性,並能幫助學生正確分析,合理解釋。3.精心設計最佳方法。在實驗課的教學過程中,要想提高實驗課的教學質量,培養學生多方面的能力和科學素質,就必須通過科學的方法進行訓練和指導。目前,較適合學生的教學方法為同步教學法,即教師邊講解、示範、學生邊做,這樣,學生易於掌握和接受。4.在實驗過程中,教師要有創見性。在實驗過程中,為了使操作更加方便,實驗現象更加明顯,教師要有創見性,不拘於書本。比如:綠葉在光下製造澱粉的實驗,書上要求隔水加熱,如果只把裝有酒精的小燒杯放在裝水的大燒杯里,水沸騰後兩個燒杯就會碰得叮當亂響,既不符合隔水加熱的要求,又分散了學生的注意力,甚至會給學生錯誤的知識。為了避免上述現象,事先用細樹枝做成「十」字形木架放在大燒杯底部,效果就很好。再比如,在觀察葉下表皮氣孔時,很多葉片的表皮是不容易撕開的,這時可以利用指甲油塗抹在下表皮的表面,幾分鍾後,待指甲油乾燥時,用鑷子撕下它,指甲油就做成了一個葉表面的精確的復製品,把它放在載玻片上的一滴水中,蓋上蓋玻片在顯微鏡下觀察,同樣能見到保衛細胞和氣孔,這樣不但達到了實驗目的,又提高了學生實驗的興趣。 三、科學引導:很多學生對實驗感興趣,認為很好玩,有意思,學生一開始什麼都放到顯微鏡下去看,包括手皮、頭發等,這時教師應正確引導學生,如果引導得法,就會收到較好的效果。例如:驗證種子成分的實驗,教師問:「種子里究竟含有哪些成分呢?」然後讓學生把一些小麥種子放到干凈的試管中,再用酒精燈烘烤,問:試管壁上出現了什麼?經過觀察學生回答:「出現水珠。」老師問:「水珠是從哪來的?這說明了什麼?」學生經過思考後回答:「水是從種子中來的,說明種子含有水分。」這樣很輕松地得出了正確的結論。假如教師在課上不注意引導學生,做實驗時,必然會出現看熱鬧的局面。 四、貫穿德育教育與能力培養:在實驗課的教學中,教師應努力挖掘教材中的德育因素,根據每一節課教學內容的不同,具有針對性地對學生進行德育教育,例如:頭幾節課教育學生遵守紀律,愛護公物,培養良好的行為習慣,在進行每一次觀察時,教育學生認真觀察,並根據自己的實驗,經過科學的分析討論再得出結論,並按觀察的事實進行繪圖,不照書描繪,培養學生實事求是的科學態度,在觀察根尖的實驗時,利用自製的幻燈片,演示根尖四部分的變化,理解四部分的結構與功能相適應的特點,形成根尖是發展變化的動態觀點,對學生進行辯證唯物主義的教育,用發展的、聯系的、變化的觀問題的能力。所以實驗課教學的成敗,對學生們的學習產生了很大的影響。作為一名生物教師,培養出來的是21世紀的建設者,不可忽視實驗教學對學生各種能力開發的重大作用。所以在今後的教育教學工作中,我們應積極進取,勇於開拓,探索新的教育教學方法,使我們的生物實驗課水平更上一層樓。推薦 | 評論(0) | 引用 | 閱讀(2008)

H. 如何有效開展生物實驗課教學

如何開展高效生物實驗課
要根據教學目標、學生的需要以及當地客觀條件,積極地和有創造性地探索有效的教學方法;不斷對自己的教學行為進行反思,努力使自己成為具有創新精神的研究型教師。只有在吃透課標、深鑽教材、研究學生的前提下,才能做到精心備課,在教學中胸有成竹和有的放矢。

I. 新課程理念下如何進行生物探究實驗

關鍵詞:探究實驗 過程 興趣 質疑 新課程標准提供給學生多元化的發展舞台,其注重學習的結果,重視學習過程和知識技能的掌握。在「標准」中倡導科學探究能力和實事求是科學精神的培養。探究性實驗教學是探究性學習的一個重要組成部分,是新生物學課程教學改革的重點、難點和熱點之一,生物課程中科學探究實驗活動是學生積極主動地獲取生物學科學知識,領悟科學研究方法的一種主要形式,它符合學生身心發展和認知規律,對於培養學生的觀察力、實踐能力和思維能力包括科學的思維方法都是極為有益的,它有利於不斷提高學生獨立獲得科學知識的實踐能力,更好促進學生科學素養的形成具有重要的意義。因此,生物實驗教學是生物教學中一個重要的模塊。如何搞好這塊陣地的建設是我們作為生物教師面臨的一個非常重要的研究課題,那麼如何在新課程理念下進行生物探究實驗?我結合四年多以來生物教學的經驗和體會,談以下幾點:一、培養學生學習興趣新課改下培養學生學習生物的興趣非常重要,古語雲「親其師而信其道」,「知之者不如好之者,好之者不如樂之者。」學生喜歡這個老師他們就會認真聽這個老師的課,對某一學科感興趣他們就會積極主動去學習這門功課,進而發展成為最有效的學習動力,從而提高學習的效率和水平。現在很多學生沒有明確的目的,更有不少的學生認為生物學是「副科」而不重視。所以初一開學的上第一節生物課我不急於上新課,而是帶學生到生物實驗室,參觀裡面的各種生物標本。課堂上可穿插小實驗,比如在學到蒸騰作用的部位是氣孔時,指導學生觀察並試著動手實驗,用一個完整的新鮮葉片,浸入水中,由葉柄部位吹氣,水面上有許多氣泡冒出,證明氣孔的存在。通過觀察這些他們以前沒有看到過的,從而達到激發他們對生物學感興趣的目的。 對於初二的學生,我讓他們動手去做DNA雙螺旋結構模型,學生自己找到礦泉水瓶蓋及小木板、鐵線等材料,當學生利用礦泉水瓶蓋一個竄著一個製作出來的時候,那種喜悅的表情,不知道有多高興。讓我覺得學生只有真正參與到其中,才會體現出那種樂趣。把他們做好的DNA雙螺旋結構模型儲存在生物實驗室里展示,學生感覺非常有成就感,興趣就更濃了。二、注重教師的指導1 .指導學生操作,培養學生實驗操作能力 學好生物基礎知識和掌握生物科技的關鍵是讓學生真正參與實驗。實驗既是對書本知識的驗證,又是對創新成果的鑒定。實驗中一些直接影響實驗效果的關鍵步驟, 以及某些技巧性較強的步驟, 教師需精心指導,並讓學生反復練習。實驗教學進行的同時也應加強課堂教學中教師的演示實驗,有些演示實驗我們是不能舍棄的,要根據課標及實際情況進行開展。例如,製作臨時裝片的實驗,先將擦→滴→撕→展→蓋→染→觀察的實驗步驟寫在黑板上,讓學生看書了解每一步的涵義,注意關鍵的詞語,教師再講每一步的涵義及注意的問題,邊操作邊叫學生模仿操作。然後強調注意事項。滴一滴清水,太多易外溢,太少易出現氣泡。取材薄而透明透光易觀察,展平防重疊,輕蓋防氣泡。氣泡與細胞的區別,氣泡圓邊厚黑,中間亮白,輕壓變形。這樣學生很快掌握步驟、要領,在顯微鏡下觀察到自己製作臨時裝片中的細胞時,認識細胞壁、細胞質、細胞核(細胞膜緊貼細胞壁,在光鏡下看不見),然後繪出細胞結構圖。將觀察後的結論,自己歸納總結,這樣通過學生動手、動眼、動腦、觀察、分析思維,培養了學生認真的科學態度,掌握了知識,提高了能力。這樣實驗的目的就達到了,無形之中,知識就掌握住了。2 .講清實驗原理,分析實驗結果由於初中生物教材上羅列的知識點有限,有些實驗尤其是演示實驗, 教材中並沒有介紹實驗原理,即使教材上有介紹實驗原理,學生的知識點欠缺,學生對於實驗原理理解不透。雖然學生知道知識發生的過程, 但對為什麼要這樣做實驗, 卻不知其所以然, 這種情況下,只能靠教師補充。對演示實驗中的方法和步驟也應引導學生分析。比如蒸騰作用這一演示實驗,裝置中為什麼錐形瓶中要用塑料袋密封?教師不點撥,不會引起學生的注意,這樣關鍵點就沒掌握了。學生實驗中一些原理,教師更應向學生剖析透徹。要想在做實驗中碰到新問題能舉一反三,觸類旁通,平時要鍛煉學生每做一個實驗的每一步驟要弄清楚它們的來龍去脈,這樣也為學生能自己設計實驗奠定了基礎。三、引導質疑,培養學生思維能力實驗教學是訓練學生思維能力的重要途徑之一,而科學思維方法的首要問題是明確科學探究的基本過程,即解決問題的程序。通過對實驗現象的分析,引導學生用學過的知識去思考,從而培養學生的思維能力。例如,《探究影響鼠婦分布的環境因素》實驗方案的設計要求學生能夠緊緊圍繞所提出的問題和假設來進行實施,那麼對初一學生的思維在無形中就是一種訓練,在這個過程中要讓學生學會思考:本實驗研究的是影響鼠婦分布的環境因素,作出的假設是鼠婦喜歡陰暗潮濕的地方,光會影響鼠婦的生活。這就需要在設計實驗時給鼠婦提供明亮和黑暗兩種環境,觀察鼠婦對環境的選擇。這裡面有對照實驗的問題,同時對照實驗的思想也進行科學探究實驗常用的方法,學生為了確保實驗結果只能是由光照的不同而引起的,就應當使這兩種環境中除光照以外,其他非生物因素如濕度、溫度等條件都保持相同。也就是說,只有光照是這個探究實驗中的變數。通過這個實驗對學生的科學思維和科學素養的形成與提高,從某種程度上是一個極大的促進。在探究「植物細胞的吸水和失水」實驗時,通過實驗學習不僅知道植物細胞可以吸水也可以失水,而且還了解了植物細胞在什麼條件下是失水,在什麼條件下吸水,並了解整個實驗的過程。先展示蘿卜條演示實驗讓學生觀察現象「鹽水中蘿卜條變軟了,清水中蘿卜條變硬了。」 接著教師設問:「想一想,是不是只要把蘿卜塊放在鹽水中,蘿卜細胞液中的水就一定會流出來呢?」讓學生思考後回答,在學生回答「不一定,若鹽水濃度很低,低得和清水都差不多了,蘿卜可能吸水」後立即設疑:為什麼鹽水中蘿卜條會失水,而清水中蘿卜條會吸水?教師不作任何講解而引導學生分析作出假設;接著學生分組,設計實驗方案;然後教師組織各組討論交流,並且改進實驗方案;在此基礎上學生實施實驗方案,得出實驗結論,同時驗證自己的假設是否正確。有些學生在實驗過程中因操作錯誤等,導致觀察不到正確的實驗現象。此時,教師應幫助學生進行分析,找出出現錯誤的症結所在。通過親身實踐,學生對實驗中出現的個種現象感到很好奇,教師要利用這一因素,激發他們對實驗現象進行分析、推理、綜合等,總結成功的經驗,分析失誤的原因。並在各組交流討論過程中,通過學生質疑以及教師提問等形式幫助學生了解本組設計的問題所在並且加於改進。在此過程中滲透進行「對照設置」和「變數控制」等實驗設計中應注意的問題的教學,以提高學生的科學素養。除此之外,教師還要在實驗中重視實驗結果的分析和實驗的改進,提高學生分析問題和解決問題的能力。實驗完成後對實驗結果的分析也是提高學生能力的重要環節,對實驗現象明顯,效果好的實驗,讓全班學生對比看,對實驗效果差的同學,不急於指出毛病出在哪,而幫助他們分析沒能達到預期效果的各種可能情況,讓他們自己找出失敗的原因,讓學生分析可能是哪一步驟出現錯誤,通過分析從而提高學生分析問題的能力,從而逐步形成學生的探究能力。四、增加實驗探索的機會,延伸實驗教學時空如果生物實驗都利用實驗課時間進行實驗有點不現實,也難以充分發揮實驗教學的功能,學生的實驗分析能力、實驗設計能力等能力可以安排在非實驗課上進行培養。生物課外實驗是中學生物實驗的重要組成部分,同時也是生物課堂教學的一種有效補充和延伸,因此生物課外實驗也就成為生物教材的重要內容。如「種子萌發的環境條件」、「測定種子的發芽率」、「根的什麼部位生長最快」等,這些探究實驗需時較長,無法在課堂實驗中完成,所以安排為課外實驗。學生在這樣的實驗中通過動手操作、管理,親自觀察、記錄,並且動腦筋去比較、分析和思考,不僅獲取了新的知識,而且學會了探求新知識的方法。久而久之,學生便逐步養成了進行科學研究的初步能力和創造能力。除此以外,探究過程中的一些細則也應事先對學生交待清楚,比如探究時間的要求,探究成員間的分工要求、結果的呈現方式等。只有學生理清了思路,明白了自己的任務後,探究才能更好地開展,也有利於每一個學生在探究活動中都能找到自己的位置。總之,我們的生物課堂探究活動中還會遇到各種各樣的問題,只要我們在新課程改革中,正視並認真研究實施中出現的困難和問題,勇於探索和嘗試,善於反思並尋找可行性的突破方法,相信新課程改革一定可以不斷地完善並持續發展的。參考文獻:①《七年級生物學上下冊》劉恩山②《新課程的深化與反思》 於文森、吳剛平 ③《新教育》 2008-第9期 2012.3.2

J. 提高初中生物教師實驗教學能力的幾點做法

生物學是一門以實驗為基礎的自然科學,長期以來,生物實驗教學一直是生物教學中的薄弱環節,由於實驗室建設不夠完善、實驗人員配備不齊、課時緊張以及實驗課組織難度大等方面原因,生物實驗的開設率低,教師的實驗教學能力參差不齊。課改後,生物教材中實驗的數量大大增加,對實驗能力的要求也顯著提高,近年來,實驗能力又成為高考、中考考查的重要內容,因此,如何順應課改要求,在實驗教學中實踐新課程理念,提高生物教師的實驗教學能力,成為當前生物教師面臨的又一挑戰。
生物實驗教學不僅是重要的直觀教學手段,更是培養學生探究能力與創新精神的主要渠道。普遍來講,人們認為生物實驗教學能力主要包括實驗教學組織指導能力、實驗准備能力、實驗技能三部分,其中實驗技能被認為是最重要的實驗教學能力,實驗假設和實驗設計能力在近年來也受到了重視⑴。本文就提高初中生物教師實驗教學能力的幾點做法,與大家交流探討。
一.通過開展實驗課教學專題研討活動,提高教師實驗教學的組織指導能力。
實驗教學的組織指導能力是指教師能營造良好的學習環境,組織學生積極、有效率的進行實驗活動,以及實驗課堂中的提問、演示、講解、指導技能,實驗中突發事件的應對與處理等方面能力⑵。筆者組織了人教版七年級上冊《觀察種子的結構》的實驗課教學觀摩和專題研討,著重教師實驗教學的組織指導能力的體驗和訓練。《觀察種子的結構》一節課標要求是:通過觀察菜豆和玉米種子,能說出種子的主要結構,能描述菜豆種子與玉米種子的相同點與不同點。
實驗課上,教師通過展示學生課前收集的各種各樣的種子,說明種子「雖然大小、形狀、顏色各不相同,卻有大致相同的結構」引入課題,調動了學生的好奇心,激發了觀察種子結構的積極性;講解觀察步驟時,簡潔有條理而不是照本宣科,將步驟中的關鍵字用「→」串聯起來講解,如觀察菜豆種子,「觀察外形→剝去種皮→觀察子葉→用放大鏡觀察胚→填寫觀察記錄」,強調一定的觀察順序,學生聽得明白,操作起來不亂,達到事半功倍的效果;教師示範操作和指導時,准確規范,如玉米種子的縱切、滴加碘液時滴管的正確使用、剖面的染色和觀察等,教會了學生一定的實驗技能和方法;教師實驗小結時,運用圖文並茂的板書,在黑板上畫出菜豆和玉米種子並標注出各部分結構,再列表比較菜豆和玉米種子的異同,清晰歸納了知識要點,完成了知識的構建,學生不會因為專注於動手操作而忘記知識的掌握。
通過實驗課教學的觀摩和專題研討活動,教師們深受啟迪,對實驗課教學的組織指導有了充分的感性認識:一是認識到實驗課不僅僅是加深對知識的理解鞏固,還能使學生掌握實驗的基本技能,鍛煉學生的實驗動手能力,更能激發學生探索求知的慾望,是培養學生創新精神的切入點。二是加深了對實驗課教學組織指導的理解。實驗課不同於與新授課、理論課等課型,主要以學生以觀察、實驗為主,教師的講解、示範和指導對於學生形成科學嚴謹的思維和良好的實驗素養有重要的意義。三是認識到教師規范准確的實驗操作的重要性。教師嫻熟、准確規范的實驗操作是學生獨立實驗操作時的重要依據和典範,對於學生掌握正確的實驗方法,培養學生嚴肅認真、實事求是的科學態度的起到言傳身教的作用。
二.通過以演示實驗為載體的同課異構活動,提高教師實驗教學的准備能力。
實驗教學的准備能力是指教師能在實驗教學前預先充分准備所需的器材,熟悉教材內容及實驗教學的程序,善用各種資源,增進實驗教學的效果⑵。筆者組織了《綠色植物對有機物的利用》一節同課異構活動,通過演示實驗教學的實施,促進教師對實驗教學准備能力的認知。《綠色植物對有機物的利用》一課有三個演示實驗,「種子萌發釋放能量」 「種子萌發時產生二氧化碳和水」「種子萌發消耗氧氣」,課堂教學基本過程是「提出問題—觀察演示實驗—分析實驗現象—歸納得出結論」。
教師們在課前都進行了必要的准備,還對實驗進行了不同程度的改進:有的改進了實驗的裝置,有的改進了實驗的材料,有的將演示實驗改為學生實驗,較好地完成了實驗。課堂上,教師引導學生說出自己看到的實驗現象進行分析,用科學規范的語言進行概括和總結,對培養學生的分析思維能力,語言表達能力起到很好的示範作用,達成了預定的教學目標。由於本節課是圍繞演示實驗現象的分析而展開的,演示實驗的成敗就顯得至關重要,通過同課異構活動的觀摩學習和專業切磋,教師們對實驗教學的准備能力有了更深刻的認識:
首先要明確演示實驗設計的思路。教師要准確把握演示實驗在本節教材中的作用,才能將實驗真正融入教學中,幫助學生形成概念、理解知識,才能避免實驗與教學內容脫節、為做實驗而實驗的現象。例如教材中的三個演示實驗用的材料都是種子,有一定的完整性和連貫性,有的老師將其中一個演示實驗「種子萌發產生二氧化碳」的實驗材料「種子」改做「新鮮的蔬菜」,而另二個實驗仍用種子做材料,思維跳躍性過大。如果能在做完「種子萌發產生二氧化碳」實驗後,再補充做這個實驗,說明植物其它器官生命活動時也產生二氧化碳,對學生理解植物呼吸作用的整體性就能起到良好的作用。
二是要做好演示實驗前的一切准備工作。教師不僅要准備好與實驗有關的器材,還要弄清演示實驗成功的因素,在課前反復操作直到熟練,對於實驗中可能出現的現象做到心中有數,才能保證實驗數據的真實可靠,引導分析的客觀到位,避免實驗中出現與結論不相符合的結果,引起學生對教材中的實驗結論產生「懷疑」。如 「種子萌發釋放能量」 演示實驗時,有的教師用溫度計分別測量「萌發種子」和「未萌發種子」的溫度,結果溫度只相差了1℃,教師依舊解釋為「萌發的子釋放出能量,一部分以熱能的形式散失,因此萌發的種子溫度升高」,這樣的分析明顯比較牽強,演示實驗也如走過場,如果能因勢利導,分析為什麼溫度只相差1℃的原因,可能是種子未充分萌發、可能放置時間不夠,可能是裝置保溫效果不好,可能是溫度計讀數時有誤差等,才能讓學生真正信服。
三是要加強演示實驗操作的准確性和規范性。因為演示實驗具有很強的示範性,教師的一舉一動都將成為學生獨立操作時的依據,也是學生使用儀器、實驗操作的模仿對象,如溫度計測量溫度時如何正確讀數?實驗時試管中澄清石灰水裝多少合適?實驗裝置氣密性如何的檢查?這些技能與物理、化學學科實驗技能要求是一致的,要教給學生正確的實驗方法,為學生今後進一步學習奠定基礎。
四是要提倡師生共同參與演示實驗的准備。在准備演示實驗時,從實驗材料的選擇、儀器的裝配到操作步驟和技巧等,如果能讓學生參與實驗的准備過程,學生就能夠從中學習到真正實驗方法和科學知識,對培養學生實事求是、嚴謹細致的科學態度起到潛移默化的作用。
三.通過舉辦教師實驗操作技能競賽,提高教師的實驗操作能力。
實驗操作能力指教師能完全熟悉實驗活動程序及要求,能熟練講解和操作實驗儀器設備,規范准確地進行實驗操作和演示⑵。實驗操作能力是一種動作技能,離不開教師親自動手實驗,沒有一定量的實驗操作訓練,動作技能就難以保證其准確性和規范性。但由於當前初中生物教學普遍存在著分組實驗開設率低、演示實驗沒有做,講實驗、看視頻代替了真正動手操作實驗的現象,教師的實驗操作能力處於相對薄弱的狀態。為鼓勵教師用好儀器設備、規范實驗技能,筆者組織舉辦了區初中生物教師實驗操作技能競賽。競賽選取了初中生物中最常規的實驗「製作和觀察臨時裝片」來考查教師的最基本實驗技能——「製作臨時裝片」「使用顯微鏡」「繪制生物圖」。參賽的20位教師熟悉實驗操作的步驟,基本操作規范,但也存在一些問題:
1.製作臨時裝片存在問題。
參賽教師都很熟悉臨時裝片製作的要點:擦→滴→取→展(塗)→蓋→染,能較快完成裝片的製作,但效果並不盡人意。具體問題是:①沒有擦蓋玻片和載玻片。個別教師認為蓋玻片和載玻片都是新的,很乾凈,沒有必要擦,結果觀察裝片時發現視野里有很多雜質。②不夠注意試劑瓶上的標簽,在滴加清水或生理鹽水時個別教師出錯。製作洋蔥鱗片葉表皮細胞和黃瓜表層果肉細胞的臨時裝片時應滴加清水,人口腔上皮細胞臨時裝片應滴加生理鹽水,有的老師沒有看清試劑瓶上的標簽,拿起就滴,導致觀察效果不佳。③實驗材料取材位置不夠准確。觀察植物細胞教材上用了兩種材料,洋蔥鱗片葉內表皮,黃瓜表層果肉細胞,主要是為了觀察到葉綠體,書上的要求是「用刀片將洗凈的黃瓜表皮刮掉,洗凈刀片後,再用刀片輕輕刮取少許黃瓜表層果肉」,有的教師果肉取材位置不準確,影響製作裝片的質量。④沒有將撕取或刮取的材料在水滴中完全展開或塗抹開,裝片觀察時有重疊。⑤染色的次數和時間普遍不足,導致觀察效果不夠理想。大多數教師雖然染色的操作都很准確(先在蓋玻片一側滴一滴,用濾紙在另一側吸),但標本的染色效果不好,有的只染一次;有的染色後直接觀察,染料沒有充分浸染標本,因此觀察效果不夠理想。染色時要重復染色,而且要放置一段時間,讓染料充分浸染標本後再觀察。
2.使用顯微鏡觀察存在問題。
使用顯微鏡的操作步驟和要點:取放→對光→觀察→整理,教師們都很熟練,但也存在一些不足,具體問題是。①實驗習慣較隨意。良好的習慣有利於潛移默化地教育學生,有的教師取出顯微鏡後箱門沒關,沒有將箱子放在位子下面;有的沒有將顯微鏡放置於桌子略偏左的位置;有的實驗完成後沒有清潔整理桌面,還有個別教師觀察臨時裝片時將顯微鏡傾斜,因臨時裝片製作時用到水,傾斜顯微鏡會使水滴流下;個別教師物像清晰後,移動顯微鏡的位置,沒有重新調節顯微鏡。②高倍鏡使用不夠規范和熟練。有的教師用高倍鏡對光;有的教師在低倍鏡下看到物像後,不是直接將高倍鏡物鏡轉換過來,而是先升高鏡筒,再轉高倍鏡,再查找物像;高倍鏡觀察時視野普遍偏暗,應轉換凹面鏡對准光源,或在低倍鏡下時應用最大光圈,只要稍加調整,就可以有較好的效果。
3.繪制生物圖存在問題。
生物圖繪制的要求在課本上有較詳細的文字說明,但教師們在這方面普遍存在較大缺漏,具體是:①生物圖的科學性和真實性不夠統一。生物圖與藝術圖有明顯不同,生物繪圖要有科學性,實事求是,選取正確、有代表性的實體來繪圖,不要誇張或藝術加工。②繪圖和實際觀察脫節。繪圖要根據觀察到的物象輕輕地畫出輪廓,經過修改,再正式畫,使圖形真實、各部比例適當。而有的教師繪圖時脫離了觀察顯微鏡下的物像,照抄書本或憑想像、經驗繪圖。③生物繪圖的技巧欠缺。繪制的生物圖大小要適當,在紙上的位置要適中,一般稍偏左上方,以便在右側和下方留出注字和寫圖名的地方;圖的線條要平滑,圖中比較暗的地方,用鉛筆點上細點來表示,指示線和名稱標注要規范,字盡量注在圖的右側,圖的下方寫上圖形的名稱。有關生物圖繪制的技能技巧今後要進一步加強訓練,除了具有一定的生物專業知識外,還需要一定的藝術修養,這樣繪出的生物圖不僅逼真,而且美觀。
通過實驗操作技能競賽中存在問題的交流和反饋,教師們確實認識到自身在實驗操作技能上存在的不足,自我發展慾望得到提升,開始積極主動加強實驗操作技能的培訓和實踐,如利用學校已有的實驗設施創設實驗環境,藉助圖書資料和教育軟體進行學習,通過教學骨乾和名師等進行技能傳授,有效促進了教師實驗操作技能的提高。
隨著新課程的不斷推進和發展,實驗的要求必將越來越高,教師要積極主動的做實驗,不斷提高自身的實驗教學能力,並加強實驗設計和創新能力,這是培養高質量創新人才的關鍵,更是提高學生科學素養的當務之急。

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