浅谈高中生物实验教学中科学方法的应用
2020-05-26李杰
李杰
【摘要】随着高中新课程改革的推进,高中生物教学中更加注重学生创新能力、动手实践能力的培养,以求整体提升高中学生的科学素养。科学方法的灵活掌握和使用,是高中学生拥有较强的科学素养的主要体现。为了适应高中新课程改革的要求,高中生物实验教学活动中必须要重视对学生进行科学方法应用的培养。但是,现阶段的高中实验教学活动中,运用科学方法的相关策略还不够完善,需要高中生物老师为科学方法在生物实验中灵活的应用进行探究。结合相关的研究和在高中生物实验教学中的经验,对高中生物实验教学中应用科学方法的意义进行分析,并且提出了几点应用观察法、探究实验法和实验体验法等科学方法的几点措施。
【关键词】高中生物 实验教学 科学方法 应用
在高中实验教学中应用科学方法是在新课程改革的背景下积极应用现代教育理念和教学手段的一中体现。在高中生物实验教学中有针对性地给学生传授正确的科学研究方法,能够让学生熟练、灵活地掌握多种科学探究方法,不仅能够培养学生的动手实践能力和创新能力,还能够整体提升学生的科学素养。总地来说,高中实验教学活动离不开科学方法的支撑,两者是相互依存的关系,所以作为高中生物老师一定要在实验活动中重视对科学方法的传授和应用,让学生在学好生物知识的同时还能够掌握基本的科学方法,为学生们科学体系的建立奠定了重要的基础。
一、与科学方法相关的含义
我们平时所说的“科学方法”有很广泛的含义,随着社会科学的进步和发展,“科学方法”的含义所包含的内容也越来越丰富。有相关的学者认为,“科学方法”就是人们为了认识客观世界所进行的实践活动,是为了某一实际问题的处理,所采用的手段、方式和方法的总和,它是人们了解客观世界的重要工具。当前,人们关于“科学方法”给予最为全面、系统的定义是:“人类在科学研究以及实践活动过程中总结出来的思维方法以及操作方式”。
二、高中生物实验教学中运用科学方法的重要意义
(一)有利于学生科学学习方法的形成和学习技能的提升
在高中生物实验教学中,学生不仅仅是要了解生物实验步骤和最终的实验结果,学生还需要掌握发现问题、探究问题和解决问题的方式方法,只有这样才能够实现当前高中生物新课程改革目标。科学方法在高中生物实验中应用的同时,学生还可以举一反三,有利于自身科学学习方法的形成。学生在熟悉科学方法之后,能够让自己准确定位思考方向,从而让自己更高效率的解决生物实验中的问题,在这个过程中就大大地提升了学生的学习技能。
(二)有利于学生能力的全面提升
生物实验课堂学习中,学生需要通过观察、思考、假設、实验、总结和分析等多个步骤来整理高中生物实验中出现的问题,最终才能够得出生物实验的正确结论。老师在进行生物实验教学活动中,把观察、思考、假设、实验、总结和分析等多个方法进行提炼、总结并传授给学生,那么学生在以后的生活、学习等各个方面中灵活地应用这些方法,那么这十分有利于学生能力的全面提升。
(三)有利于学生科学观念的形成
高中生物实验操作的过程,就是对真理现象由发现到认知的过程。这需要学生积累大量的科学知识,对实验现象进行观察、分析、对比、归纳和分析才能够获取“真理”。在生物实验的过程中学生们就会深刻的感受到“实践是检验真理的唯一标准”的真谛。从而学生就会主动的去应用科学方法并且积极的投入到生物科学实验中去,充分的发挥自己大脑的“创造性”和“主观能动性”,从而让自己树立了正确的科学观念,有利于科学人才的培养。
三、科学方法在高中生物实验教学中的应用实践
(一)实验观察法在高中生物实验教学活动中的应用
生物实验的教学过程中让学生掌握实验观察法是非常重要的,在生物实验的过程中学生们首先应当清楚地明白观察目的。例如,在学习生物组织中还原糖、脂肪以及蛋白质的鉴定这节内容的时候,学生需要掌握这节实验的原理,那就是通过实验中出现的不同颜色进行还原糖、脂肪和蛋白质的区分,这样学生们就会明确观察的目的:观察实验中的不同颜色,像苏丹Ⅲ和脂肪进行反应会变成橘黄色、碘液和淀粉相反应会呈现蓝色、蛋白质加双缩脲和试剂会呈现紫色、还原糖与斐林试剂的混合会呈现砖红色沉淀,等等。这些验证实验中,学生首先要明确了观察目标,之后才能够通过观察实验中出现的不同颜色来确定本次实验的成败。
另外,在生物操作实验中依然需要学生的细致观察。例如,双缩脲试剂和斐林试剂的辨别,这需要学生注意以下四点:第一,双缩脲试剂和斐林试剂之间的配方是由区别的;第二,双缩脲试剂和斐林试剂的配置过程也由区别,双缩脲试剂是在待测中注入氢氧化钠进行混合,等混合均匀后加入适量的硫酸铜溶液,但是菲林试剂则是把硫酸铜与氢氧化钠进行混合后再加入待测溶液。第三,双缩脲试剂和斐林试剂的反应条件不同,在对还原糖进行检测过程中,再加入适量的菲林试剂之后,需要用水浴加热。第四,颜色的转变的过程,还原糖在检测的过程中,溶液颜色会呈现“由淡蓝色到棕色最后变成砖红色的变化过程。这些需要学生注意的要点,学生需要仔细地观察去发现,只有这样才能够更容易理解这个知识点。
(二)生物实验教学中探究实验设计的实际应用
在选修一中研究加酶洗衣粉的洗掉效果是一个非常重要的研究课题,并且它与学生的日常生活密切相关。在对探究实验进行设计时,可以以“探究在什么样的温度下使用加酶洗衣粉拥有最佳效果”为课题,学生们需要在探究的过程中使用控制变量法。本节实验操作的中心思路就是:洗衣粉在不同的温度下的去污能力情况研究,通过洗衣粉去污能力的强弱进行洗衣粉最佳温度的确定。对本实验的过程设计是最重要的,必修一实验“研究温度对酶活性的影响”和本实验过程存在着很多相同点,学生可以参照“研究温度对酶活性的影响”这节实验的经验来进行实验步骤的设计。在实验的过程中,控制好变量是非常重要的,另外搅拌的时间、搅拌力度和污渍种类也需一致。这样实验结果得出之后,把实验结果和假设进行对比,并对实验结果进行进一步归纳、分析和讨论。
(三)科学方法需要学生在生物实验教学中体验
生物科学知识是以实验为基础的,所以,学生要想灵活掌握科学方法就必须要在高中生物实验活动中认真体验,毕竟实验是科学方法教育的主要途径。例如,高中生物的教材中有很多探究性的实验,这些实验课程要求学生必须动手进行实验,这些实验都需要学生一个一个的自己去体验,这样学生才能够更好地掌握探究实验方法。传统的应试教育对学生的要求偏重于实验的过程和实验结果,但是学生对于实验目的、实验方法、实验现象又很少的思考和关注。所以,老师一定要鼓励学生积极地投入到实验活动中去,自己动手实验,这样学生才能够自主设计实验、明确实验目的、自主实施实验和合作讨论完善实验,学生才能够更好地体验到生物学科的科学研究过程和科学方法。
四、结语
高中生物是一门非常重要的课程,学生要想把生物知识学习好就必须要加强生物实验的实践。在进行生物实验的过程中一定要准确、灵活、牢固地使用科学方法,这样不仅能够激发学生对生物实验实践的兴趣,还能够提升学生的创新能力、观察能力和思维能力,也有利于学生科学精神的养成,从而为我国生物科学的进步和发展打下坚实的人才基础。
参考文献:
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