浅谈初中生物实验与高中生物实验教学的区别

赫连秀伟

生物学是一门以观察和实验为基本研究方法的实验科学,许多生物现象只有通过实验才能得到解释,各种生物体的结构必须通过实验才能观察清楚。实验教学在课堂教学中占有极其重要的地位。中学生物实验教学是全面落实生物教学大纲和提高生物课教学质量的重要环节,是加强实践教育的重要内容。它对提高全民素质,推动生物课的教学改革有着重要的意义。在大力推行素质教育的今天,通过生物实验教学提高学生各方面素质是一个很有效的途径。在生物实验教学中,根据学生的不同年龄特征和心理特征,初中实验和高中实验的侧重点也有所不同,对实验能力的要求也不同,故应采取不同的方法培养初、高中生的实验能力。

一、初中学生生物实验能力的培养

初一的学生,从小学科学中获得一些生物知识,到刚接触初中的独立生物学科,好奇心强。如何使他们对生物学的好奇心转变为浓厚的学习兴趣呢?这时可以利用他们对生物实验的好奇心,激发兴趣。通过生物实验培养他们实验能力,使学生获得学习生物的方法和能力,增加自己的成就感。

如何培养初中学生的实验能力呢?由于初中生刚接触生物实验,对实验仪器、用具的使用方法都一无所知,而且好奇心强,自控能力差。他们做实验时,注意力容易分散在实验仪器及用具上,不注意听讲。在实验过程中不认真操作,观察实验现象不细致。根据初中生的这一特点,我采取以下不同的组织形式,循序渐进地培养学生的实验能力。

1.模拟实验:如《显微镜的作用》一课,先讲解显微镜的结构和作用,操作显微镜时边讲要点、边做示范,学生边模仿操作。这样模仿操作完显微镜后,再让学生独自操作一两遍,经过几次这样的训练后,学生就基本上学会使用显微镜了。模拟实验教学方法的好处是有利于培养学生认真、细致、严谨的科学态度,规范学生的实验操作。

2.分段实验:在模拟实验的基础上,再以分段实验的方式训练学生。如在《用显微镜观察植物的细胞》一课,把实验分为制作并观察洋葱表皮细胞、制作并观察蕃茄果肉细胞、观察叶表皮永久装片三个阶段。每个阶段实验过程是老师先讲实验操作的要领、做示范,然后学生再独立操作、观察。学生操作观察时老师巡回辅导,一个阶段完成后再进行下一个阶段。各个阶段完成后,老师以问答的方式让学生说出观察到的实验现象:洋葱表皮细胞近似长方体,蕃茄果肉细胞近似球体,叶表皮细胞形态不规则,但它们都有细胞壁、细胞质、细胞核。老师再补充说明,植物细胞都有细胞膜,但由于它太薄,而且紧贴细胞壁,用光学显微镜是不易观察到的,最后引导学生得出结论,植物都是由细胞构成的,不同的细胞形态不同,但它们都有相同的结构——细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核。分段实验不仅给学生提供独自操作的机会,培养学生独立操作能力,而且在教师的引导下,使学生逐渐学会观察实验现象,收集实验资料,归纳总结得出结论,从而主动获得知识。

3.独立实验:经过一段时期分段实验的训练后,学生可在老师的指导下,独立操作实验。方法是实验前,学生在老师的指导下,认真熟悉实验目的、方法、步骤、实验所需的药品、材料。教师提出实验要求,讲清要点,然后再让学生独立操作。教师在操作过程中巡回指导,若发现带共性的问题,要让全班停下来,统一纠正后再继续实验,最后总结实验,指导学生完成实验报告,这样就进一步培养了学生独立实验的能力。通过以上的组织训练后,学生能比较熟练地使用显微镜,学会植物标本和昆虫标本的采集、制作,初步具备了独立实验的能力。

实验能力的培养仅靠课堂实验教学是不够的,可以利用一些课外实验,初步培养初中学生的探索思考能力。现生物实验教材中,有些实验是在课堂上的时间难以完成的,这就可以让学生在课外完成。让学生对植物、动物、环境污染、人口问题等进行调查、研究,使他们有机会自己设计完成实验。在大量的实践活动中,运用已有的知识和能力去观察现象,分析解决遇到的实际问题,从而主动获得知识,进一步提高实验能力。为高中阶段的学习打下基础。

二、高中学生生物实验能力的培养

对高中生来说,生物实验教学主要包括常见的仪器、器具及药品的使用能力,还有对实验程序的理解能力,对实验结果的分析能力,对实验中出现的异常情况的处理能力。

仪器、用具的使用是学习生物实验的基础,在初中阶段就应具备有的学习条件。在高中主要是培养学生的分析问题、处理问题的能力在实验中培养学生善于分析实验程序。要指导学生去分析实验中每一步骤的作用,每一个处理意义及各个步骤的联系,从中学习解决问题,研究问题的方法。让学生 “知其然,应该知其所以然”。如《在叶绿体中色素的提取和分离》实验中,制备滤纸条时,应让学生了解将滤纸剪成长10厘米是因为胡萝卜素在纸条上扩散的距离约为9厘米左右;宽1厘米是利于划出齐而均匀的滤液细线,去两角为了使层析液在纸条上扩散速度均衡,后两者都是为了扩散出四条平行的色带。在距去两角的一端1厘米处用铅笔画一横线,目的是为划滤液细线提供参照线并且防止层析时在盛有3毫升层析液的烧杯(100毫升)中,滤液细线被层析液没及。划滤细线时还应让学生知道干燥后重复划2-3次,是为了增加色素的分子数,以便在纸条上走出四条明显的色素带来。如果在不干燥的情况下连续划线,色素会随滤液中的液体(如丙酮)在纸条上的扩散而扩散,划出的滤液细线较宽,其结果是相邻的两条色带会发生部分重叠。因此,在实验中,应根据学生程度和涉及原理的难易不同,由教师讲清或提出问题让学生思考,使学生既知道实验应怎么做,也知道为什么这样做。

培养学生善于分析实验结果。在高中生物实验中,不少学生只重视实验结果,不重视分析结果;只满足于实验的成功,而不愿对实验失败的原因进行分析。造成这种现象的原因是,学生对实验的根本目的缺乏深刻的认识,不懂得如何分析实验。生物学是一门实验性很强的学科,在实验过程中,会有很多种因素影响,干扰实验结果,致使实验失败。因此实验分析是非常重要的,一方面,可以找出排除影响因素,使实验重做时能获得成功;另一方面,还可以总结出经验教训。这时老师的巡查打分就不应以最终结果为依据,而是要看学生的分析,以培养学生的分析能力为目的。

总之,在生物教学中,应该根据学生的各种特点,因材施教,重视实验教学,加强培养学生的实验能力,掌握学习生物学的方法和能力,为他们今后不断学习新的知识和将知识运用于实践创造条件。