高中生物实验教学策略之探究
2019-10-21莫玲玲
莫玲玲
摘要:生物学是一门以实验为基础的自然科学,生物科学的形成和发展都离不开实验。通过实验来探究生物的规律,是培养学生创新思维、观察能力、实验操作能力以及分析解决生物学问题能力的有效途径,还能培养学生理论联系实际的学风和实事求是、严肃认真的科学态度,因此实验教学在生物教学中占有非常重要的地位。高中生物教师要明确《考纲》要求,熟悉教材中的实验材料,是提高學生实验与探究能力前提条件;弄清实验研究的一般步骤,掌握实验设计的基本原则和基本方法,是解答实验型题目的基础;审清实验的目的、原理、类型,审准“三个变量”,是提高实验题分值的关键。
关键词:高中生物;实验教学;教学策略
中图分类号:G633.91文献标识码:B文章编号:1672-1578(2019)05-0189-01
生物学是一门以实验为基础的自然科学,许多生命现象只有通过实验才能得到解释,生物学的理论也是人们通过实验总结出来的,所以实验教学在生物教学中占有非常重要的地位。因此,生物实验题在高考中具有比重大和难度高的特点,也是高中生头疼的题目。
在明确高考考纲要求的基础上,老师和学生要全面掌握教材中的18个实验、实习、研究性学习材料,并把它们分类研究。此外,教材中还有很多隐性实验,比如细胞成分的离心提取、验证光合作用释放O2需要CO2,验证DNA半保留复制的等速离心实验等。对于教材实验材料师生都要多加重视,理解教材中各个实验基本原理、概念、实验目的、材料、操作、方法步骤等多方面知识。当然,高考生物实验的考查已不再是重复课本的实验步骤,高考往往与生产、生活实际相联系,全面考查学生对实验基本知识的掌握情况。
生物学实验既然是高考的重点和难点,我认为在学生平时的训练中,教师要加强引导,学生要善于总结,不仅要从理论上而且要从实践中让学生掌握实验题的解题思路和突破方案。下面我谈谈自己是如何和学生交流的。
首先,让学生从理论上弄清生物学实验研究的一般步骤和实验设计的基本原则。
生物实验研究的一般步骤包括:(1)发现并提出问题;(2)收集与问题相关的信息;(3)做出假设;(4)设计实验方案;(5)实施实验并记录;(6)分析实验现象;(7)得出结论。
实验设计的基本原则包括:(1)单一变量原则;(2)对照原则;(3)可重复性原则;(4)可操作性原则。
对以上理论教师可以在解释的基础上通过典型例题和学生交流,使学生通过训练能够做到面对实验题不手忙脚乱。我平时指导学生面对实验题要做到:一审、二设、三预测。
“一审”指审题。审题要审什么?审清实验的目的、原理和类型,审准实验的“三个变量”。
弄清实验的目的和原理就是明确验证“生物学事实”是什么,实验所依据的生物学原理是什么。如“探索酶的活性与温度的关系”的实验原理为:淀粉遇碘变蓝,淀粉可催化淀粉水解为麦芽糖,麦芽糖与碘不变蓝。
审清实验的类型对解题十分关键,常考的实验类型有验证型和探究型,找准实验类型是正确进行实验现象预测的依据。在我们阅读题目时应该把能够体现实验类型的字眼点出来,如“验证”“探究”等,为了强调它们之间的区别我们平时可以将个别例题中的“探索”和“验证”相互转换,分析预测现象所发生的变化。
所谓“三个变量”,就是自变量、因变量和无关变量。自变量就是实验变量,对于自变量我们要强调如何操纵,如证明“生长素有促进果实发育的作用”中怎样操纵生长素的有无。因变量就是反应变量,对于因变量要强调如何检测,比如探究“CO2对光合作用的影响”中怎样检测出光合作用的快慢,这时就可以用植物的放O2量或者吸收CO2量进行判断;无关变量就是除自变量以外能够引起因变量改变的因素,无关变量有哪些,怎样才做到单一变量,怎样使我们实验现象明显,我们应该把相关变量保持在相同的适宜的条件下进行。
“二设”就是指如何进行合理的实验设计。在找清实验的“三个变量”的基础上进行实验设计应该按以下三步骤进行:一是按自变量的要求进行分组、编号;二是操纵自变量,同时控制无关变量;三是检测因变量之间的差异。比如,研究“对豆科植物进行根瘤菌拌种,观察其对产量的影响”应该先对自变量进行分组,即把状况相似的大豆种子平均分成两份,同时将贫瘠的土壤分成两等份,其次对两份种子分别进行根瘤菌拌种和不拌种的差异处理,接下来在相同的状况下进行管理,最后测量因变量的差异,即收获种子并比较其重量的差异。
“三预测”就是指对实验现象和结论的预测。预测实验现象一定要在弄清实验类型的基础上进行。如果是验证性的实验其现象应该是唯一的,比如在验证“生长素能够促进果实的发育”时,实验现象应该是:没有授粉的雌蕊自然凋落不结果实;授粉的雌蕊结出有籽果实;而没有授粉人工涂抹生长素的则结出无籽果实,这样通过对照可以得出的结论也应该是唯一的,即生长素有促进果实发育的作用。如果是探究性的实验其现象应该分类讨论,而且实验结果应该分别和现象相统一。如在探索“赤霉素对打破种子休眠的影响”时,实验至少有以下两种情况:实验组(用赤霉素处理的种子)和对照组(没有赤霉素处理的种子)在休眠期内都没有萌发;实验组在休眠内萌发了,而对照组在休眠期内都没有萌发,然后再根据不同的实验现象得出不同的结论,它们分别是:赤霉素不能打破种子的休眠;赤霉素能够打破种子的休眠,使处于休眠期的种子提前萌发。掌握实验的基本理论知识,审清题意是解答实验题的基础,实验设计和预测是实验考试的重点。
综上所述,我们可以看到高中生物课堂实验教学可以提升学生的动手操作能力以及对于生物学习提供一定的帮助。但高中生物课堂实验教学仍然存在诸多的问题待解决,希望以上改善高中生物课堂实验教学现状的策略会真正的起到作用,让高中实验教学发挥其最大的作用,为高中生以后的生物学习打下坚实的基础。
参考文献:
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