高中生物课程中如何提升实验能力
2018-02-25王珈宁
王珈宁
(郑州市第四十七中学 河南郑州 450000)
生物是一门重实践的学科,实验是帮助我们高中生实现理论生物知识与实践有效结合的一个重要路径。通过参与高中生物实验,可以有效培养我们的实验设计能力、探索能力以及结果分析能力等综合实验能力的同时,促使我们形成良好的核心素养,这对于我们后续的生物知识学习乃至人生发展会产生积极的影响。
一、明确实验器具特性,培养实验仪器使用能力
实验仪器和药品是高中实验的基本要素,其是培养我们高中生实验能力的基础。如果我们不了解各种实验器材的使用原理与方法,或者不了解各种实验药品的特性,那么自然无法将它们灵活地应用在后续的实验操作中,甚至可能会因为错误应用化学实验药品或器材而造成安全事故,如盐酸、氯水和丙酮等都具有强烈的腐蚀性或毒性,如果我们使用不当,就可能给自身带来严重的安全隐患,也无法顺利地开展各项实验操作。实际上,在我们高中生物学习当中,涉及到比较多的实验器材与药品,如烧杯、烧瓶、显微镜、试管以及盐酸、硫酸、氯水、丙酮等等。为了顺利地开展实验操作,就必须要从强化我们对于相关实验器材原理以及药品特性等相关实验知识的理解与记忆,这是提升我们实验能力的基础。因此,在我们高中生平时的学习中,必须要高度重视理解与掌握实验仪器的操作方法以及药品使用特性等。[1]
例如,高倍镜与低倍镜是我们高中生物实验中常用的仪器,二者的应用范围以及使用特性各不相同。为了顺利地应用它们,我们高中生平时必须要对二者的基本原理以及选择方法进行深入分析。比如,低倍镜可以看到更大的面积,所以适宜选择观察目标或者对材料整体结构进行观察,但是高倍镜观察到的面积较小,更加适宜对观察对象的细节或局部进行观察等,这是我们正确选择与使用高倍镜与低倍镜的重要保障。在从低倍镜换到高倍镜后,如果我们观察到的图像不是非常清晰,那么我们可以运用细准焦螺旋纽来进行恰当调节。又如,在“叶绿体色素提取”实验中,我们必须要了解有机物可以溶解在有机溶剂中,而叶绿体色素本身就属于有机物范畴;叶绿素中镁元素可以被叶片细胞液中的有些有机酸的氢取代而转变为镁元素的叶绿素,这时候就会影响我们观察色素的情况,所以我们需要用到丙酮这种提取剂等等。只有我们牢固地掌握这些相关生物实验知识后,我们才能够顺利地完成各种实验操作。[2]
二、深入解读实验内容,培养实验现象分析能力
任何一种生物实验的设计都会经历许多次的反复摸索,而不是仅仅符合实验设计原理就能确保所设计实验是可行性,所以为了更好地开展生物实验,我们高中生就必须要注意培养与提升我们分析实验现象的能力,不可以单纯地按照生物教材上面的实验步骤或指导说明来按部就班地开展实验,否则我们无法从相关生物实验中获得必要的生物知识,更无法养成良好的生物实验分析能力。特别是对于我们平时学习所涉及到的生物实验,我们必须要对实验的原理以及各个步骤的具体作用与意义等进行深入解读,确保可以深刻地理解各个生物实验步骤及其处理意义二者间的联系,这样我们可以从中更好地学到解决生物问题的一些方法,这对于提升我们高中生的实验能力具有重要意义。
例如,在植物细胞有丝分裂实验中,我们高中生需要注意深入挖掘相关实验步骤及其背后蕴含的生物知识与原理,如在百分之十盐酸溶液中放入植物根尖,主要是为了将植物根尖细胞间的果胶质进行溶解,确保其变得更加松散,这样更有助于后续的压片操作,否则很难在显微镜下进行直接观察;浓度为百分之十的盐酸,可以使植物根尖细胞快速死亡,确保其保留下各自的分裂状态;漂洗步骤主要是为了将细胞上面的解离液冲洗掉,避免其对后续的染色效果带来不利影响;压片操作步骤主要是为了使植物根尖细胞分散开来,变成单层细胞,这样可以更有利于光线透过细胞,增强了细胞观察的效果等等。通过我们深入解读相关实验步骤及其背后的生物原理,可以有效培养我们的实验现象分析能力。
三、善于抓住实验问题,培养实验科学探究能力
在新课标下,探究性学习是新课标所主张的一种重要学习方法,在培养我们科学探究精神,提升实验能力方面同样具有重要意义。所谓的探究性实验学习,主要是要结合相关的生物问题,设定专门的探究性实验来对某些结论进行论证等。因此,在我们高中时平时的生物学习中,我们要善于挖掘与发展一些关键的生物问题,并自行设计一些生物实验来对这些问题进行探讨,这样最终可以使我们形成科学的探究思维,提升我们的实验能力。
例如,在“观察植物细胞质壁分离与复原”这个实验的基础上,可以继续运用清水、恰当浓度的硝酸钾溶液以及高浓度蔗糖溶液等一些不同于教材规定实验材料,自行设计一些不同的植物质壁分离与复原观察实验,如对不同浓度蔗糖溶液和植物细胞质壁分离程度之间的关系进行深入探讨,或者应用何种类型的溶液可以促使已经出现质壁分离的细胞壁重新自动复原,这样可以借助探究性实验开展来使我们高中生掌握微粒跨膜运输的多种不同运输方式,极大地提升了我们的学习效果。
总之,实验能力是我们高中生需要具备的一种基本学习能力,在促使我们养成科学探究精神与意识,提升生物知识学习效果方面具有重要作用。在实际的生物知识学习中,我们需要从明确实验器具特性入手,平时要注意深入解读实验内容,善于抓住实验问题,确保可以不断提升我们的生物实验能力。