浅谈培养学生生物实验的动手能力
2019-08-04陈昌林
陈昌林
摘 要:生物是研究生命现象和生命活动规律的科学,是一门以实验为基础的自然科学。在实验操作中,教师应注重演示实验的规范性和科学性,注重探究性实验的训练,以提高学生的实验动手能力,进而提高学生的探究能力和思维能力。
关键词:基础;实验;能力
中图分类号:G633.91 文献标识码:A 文章编号:1992-7711(2019)11-043-2
生物实验是培养学生创新能力的基础,注重生物实验教学,规范实验操作,尤其是规范基础性的实验操作,可以提高学生实验动手能力。然而,根据2018年苏州市初中生物实验考查结果显示,我市学生生物实验动手能力的现状不容乐观。
本次考查要求学生操作“制作与观察叶片下表皮的临时装片”的实验,主要考查临时装片的制作方法、显微镜的使用和学生的绘图能力等三个方面的能力。在实验考查前的训练阶段,我们发现了以下的问题:
在临时装片的制作中,实验要求水量适中,操作手法和撕取表皮部位正确,厚薄均匀,大小适中;表皮膜展平,盖玻片盖放正确,临时装片无气泡。然而在具体操作时,有的同学不用手撕,而是用剪刀剪叶片,也有的同学用镊子撕取,有的同学虽然用手撕,但撕的手法也不对,造成的结果就是要么厚薄不均匀,要么就没有撕到白色的薄膜,而是很厚的一块,造成实验观察无法进行;也有一部分同学的表皮膜的一个角的折叠的,甚至整个膜一折为二的,有的同学展平表皮膜,但在表皮膜里就已经有了气泡;有的同学盖玻片盖放的方法不对,产生或多或少的气泡,影响实验的观察。
在使用显微镜观察表皮细胞的步骤中,实验要求取镜和安放正确,对光熟练,视野亮度适中;玻片标本安放正确,能够用低倍镜迅速地观察到清晰的表皮细胞,找到气孔。然而在具体的操作中,部分同学对显微镜的操作使用不恰当、不熟练。有的同学反光镜没有对准光源,致使视野很暗;有的同学没有把玻片中的标本放在通光孔的正中央,导致表皮细胞无法看到;也有的同学为了贪图省力,把显微镜的镜臂折叠过来,使得载物台倾斜,清水流到了桌子上;也有同学在视野里看到了气泡,以为这就是细胞;还有的同学粗细准焦螺旋的顺时针、逆时针转动分不清楚。
在绘图部分,考查要求表皮细胞和气孔绘制正确,且各结构标注正确。而在具体操作中,部分学生对左眼观察显微镜视野,右眼右手用来绘图的习惯没有养成,结果是一只眼睁着,一只眼闭着;或者一只眼看一会显微镜视野,然后画一会,再看会显微镜视野,然后再画一会。还有同学没有使用铅笔作图,而是直接使用了水笔作图;有的同学作了图也没有标明各部分的名称,没有标明此图的名称,即“蚕豆叶表皮细胞和气孔图”。
通过这个实验的考查,笔者认为在实验教学过程中,教师要注意以下几个方面的教学:
一、注重生物实验的基础性操作
基础性的实验操作,必须要熟练掌握。诸如显微镜的操作、临时装片的一般制作过程、涂片和压片的操作方法和技巧、滴管的规范使用、徒手切片的操作方法、怎样使用吸水纸来引流染色、盖玻片的使用方法等等。只要熟练掌握这些基础性的操作规范,对于具体的实验来说,只是使用的药品不同,使用的材料不同,实验的现象和结果不同而已。
如在“观察叶片的结构”实验中,学生必须掌握徒手切片操作,临时装片的制作和显微镜的使用技术。在“制作洋葱鳞片叶表皮细胞的临时装片”实验中,考查要求学生滴管使用规范,即使用完毕后立即放回原滴瓶上,防止张冠李戴,不得横放在桌子上,不得倒过来放置。该实验还要使用到用碘酒染色的方法和技巧,即在吸水纸引流时,要确保碘酒是从盖玻片的下面流过洋葱鳞片叶内表皮细胞的。在“制作人口腔上皮细胞的临时装片”实验中,考查不仅要用到涂片的技巧,也要用到碘酒染色的技巧。在“观察水中的小生物”实验中,同样要用到显微镜操作技术,盖玻片的盖放技巧,即用镊子夹住盖玻片,让盖玻片的一侧先接触载玻片,然后慢慢倾斜放平,以防止气泡的产生。在高中生物“质壁分离及复原实验”中,也要用到临时装片的制作,滴管的使用,浓蔗糖溶液和清水的引流,显微镜的操作等步骤。
二、注重实验的演示过程中操作的规范性、科学性
在生物的实验教学中,有些是演示实验,有些是分组学生实验,不管是哪一类实验,教师都要规范科学地做好实验的演示过程。在演示实验的过程中,教师自己要注意操作的规范,严格按照要求操作,切不可马马虎虎的操作,自己随性的地做实验,这样会给学生一个印象,生物实验没有那么严谨,甚至会让学生产生对生物这门科学技术的质疑。
如在“制作人口腔上皮细胞的临时装片”的实验中,可能有的教師没有准备生理盐水,而把口腔上皮细胞直接涂在了载玻片上的清水中,这样会使学生认为生理盐水就是清水,这样就更无法解释渗透的作用了。
如教师在徒手切片示范的时候,刀片并没有向自己身体方向连续水平斜向拉切,而是放在桌子上切割,或者是刀片向自己身体外削切,这样的操作,一方面会存在安全隐患,另一方面学生自己操作的时候,也会跟着产生各种各样的切片手法,最终影响到实验的结果。
三、规范探究性实验的步骤,设计简单的探究性实验
在初中生物教材里,有大量的探究性实验,如“尝试探究水温对金鱼呼吸的影响”“探究绿色植物在光下放出的气体”“探究植物进行光合作用的场所”等等,通过这些探究实验使学生不仅掌握了相关的生物知识,更懂得了探究性实验的一般的方法和过程。所以规范探究性实验的步骤也是生物实验基础性的一个操作,即提出问题——做出假设——制定计划——实施计划——得出结论。在讲解这些探究性的实验时,教师要沿着这个步骤,逐步引导,最终得出相应的结论。
此外在探究性实验中,往往到使用到对照实验,要设置单一变量,如在“探究无机盐对植物生长发育的作用”中,设置的变量为三种不同液体,即土壤浸出液、无土栽培培养液和蒸馏水,而其他的无关变量都要保持一致,如3株大小生长状况相似的青菜,三种液体的用量相等,光照通气等的环境相同,培养的时间也相同等,这样的操作,目的是确保实验的科学性和准确性。
通过大量的训练后,教师就可以尝试让学生来设计一些简单的探究性实验,来巩固和利用所有的生物学实验知识。如可以让学生设计“探究鱼的胸鳍和腹鳍在游泳中的作用”。在学生动手探究时,教师要不断提醒学生探究实验的基本步骤,对照实验怎么设置等,最终让学生完成整个探究过程。
总之,在生物教学中,教师不仅要教会学生生物学的知识,而且要教会学生通过自己动手实验来获取生物学知识。因此,教师要规范学生的实验操作,规范课堂的实验演示和规范学生的探究性活动,以提高学生的实验能力,进而提高学生的观察能力和分析问题的能力。