浅谈高中生物实验教学

李彦明

摘要:生物学是一门实验性科学。对高中教学来说,生物实验教学主要培养学生对实验程序的理解能力,对实验结果的分析能力等。这些能力的培养需要一些好的指导,才能让学生在实验的过程中掌握知识。

关键词:高中生物;实验教学;探讨

实验是高中生物知识的灵魂,几乎每一个知识点的出现都是实验的结果,可以说没有“实验”就没有发言权,不懂实验就不懂生物。为了紧扣高考大纲中的“能独立完成‘生物知识内容表所列实验,包括理解实验目的、原理、方法和操作步骤,掌握相关的操作技能,并能将这些实验涉及的方法和技能进行综合的运用”。在高中生物实验教学中我主要从以下两个方面来和大家探讨一下。

一、明确原理

“明确原理”包括对仪器的原理、实验操作的原理进行明确。

在对实验仪器的原理认识上,以显微镜使用原理的认识为例。学生对低倍镜和高倍镜的选择上,经常不能合理选择使用,这主要是由于学生不了解显微镜的基本原理,即高倍镜放大倍数大,分辨率高,视野小,且看到材料的厚度就越薄;低倍镜放大倍率小,分辨率低,视野广。高倍镜适宜观察局部或细节,而低倍镜适宜观察材料的整体结构,以及寻找观察目标。所以学生只有了解了上述的基本仪器原理和操作方法,才能正确使用高倍镜和低倍镜。

在对实验原理的认识上,我认为如果整个实验是个“细胞”,那么实验原理是整个实验的“细胞核”。怎样才能让学生看到实验题目、实验材料用具、联系知识点就能写出实验原理呢?虽然近几年高考少有让写实验原理的,教师或学生对实验原理也就不重视,但是,实验题层出不穷,如果把握不住实验原理,整个实验题就无从下手,因而找不到整个题的关键所在。这里以酶的高效性实验为例,在高中生物必修本第一册第三章《新陈代谢与酶》中,探讨的是酶与无机催化剂的不同。我给出实验材料,让学生自己先设计实验原理,结果我发现学生大都不会做实验,原理写得乱七八糟,有的学生写成了过程,有的写成了化学式,有的甚至写“酶具有高效性”一句话就完了。对此我让他们先找到自己的不足,再进行分析这个实验原理为什么要写,应该怎么写,写到什么程度等,学生在思考以后再进行加工。接下来在写“探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用”的实验原理时,学生或多或少地能写出一部分了。在质壁分离和复原的实验中要让学生了解液泡的体积大小、颜色如何变化。在叶绿体中色素提取和分离实验中四种色素彼此分离的原理是什么,这一原理单靠高中教科书中的知识还不够,应让学生了解滤纸是一种吸附剂,层析液是一种展开剂,四种色素的化学结构和性质不同,它们在滤纸上吸附能力不同,在层析液中溶解度不同,因此,四种色素随着层析液在滤纸条上的扩散速度就不同,胡萝卜素溶解度大而吸附力小,扩散速度快;叶绿素b溶解度小而吸附力大,扩散速度则慢等。当然,实验原理的提取不是一时半会儿就能会的,但我相信,经常训练会使学生既快又好地掌握住技巧,为以后的实验探究打下良好的基础。

二、适时分析

实验在于分析,主要是对实验过程的分析和实验结果的分析等。每一个较为复杂的实验过程都是设计人员长期辛勤劳动的结晶,它往往要经过几十次甚至上百次的反复摸索。所以,在实验中要指导学生去分析实验中每一步骤的作用,每一个处理的意义以及各步骤之间的联系,分析每一个不管正确还是错误的结果,从中学习解决问题、研究事物的方法。

分析应该联系知识点,对每一项逐步分析。如在观察植物细胞有丝分裂实验过程中,首先要给学生分析:根尖放在解离液中是为了溶解细胞间的果胶质,使根尖细胞间变得松散,有助于压片;通过解离液的处理,使细胞死亡,才能让细胞分别固定在各自的分裂状态;漂洗是为了冲洗解离液,否则影响染色效果;压片时,在盖玻片上再加一片载玻片,目的是防止手指与盖玻片直接触压,将极薄的盖玻片压碎等。因此,在实验中应根据学生接受程度和涉及原理的难易不同,由教师讲解或提出问题让学生思考,对每一个实验过程认真分析,使学生知道应怎么做,为什么这样做,那样做可不可以,否则会怎样等;使学生思维发散,认识到事物的多样性,培养其勤于探究的实验精神。

在实验结果中,我们经常会重视对实验结果的记录分析,而轻视对实验过程中间出现某些现象的记录分析,这不利于提高学生的实验能力。所以,我们应该对每个实验进行追根溯源,找到成败的关键。个别学生的实验结果不明显或失败,教师应指导学生分析原因。如在叶绿体中色素提取和分离的实验结果中四条色素带部分或全部不明显,教师可让学生先分析自身的原因,然后提示:是否研磨时破坏了色素;是否研磨不充分;是否丙酮用量过多,滤液太稀导致不清晰;划滤液细线时是否重复的次数少了些;层析时滤纸条上的滤液细线是否被层析液没及过等。在质壁分离和复原的实验中,有的学生虽然在步骤方法上都按要求进行了,但没有发现质壁分离现象,教师应启发学生分析原因:取下的表皮是不是死亡的角质层细胞;是否蔗糖溶液被稀释而造成浓度不够;是否视野太亮,本身透光性强,反差度小而未能看清等。

总之,在生物教学过程中,教师应加强对学生能力的培养,这样才会事半功倍,全面提高教学质量。让学生认识到认真地进行生物实验是学习生物的有效途径,在探索中学习,在学习中探索,掌握认知事物的方法,才能更好地完善知识体系,学为所用。