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高中生物实验教学的深度探索

2024-05-24林仙花

高考·上 2024年4期
关键词:高中生物教学实验教学

林仙花

摘 要:生物这一学科是研究生命现象以及生命发展规律的自然学科,在高中生物教学实施的过程之中,实验作为研究自然学科的主要手段在教与学的过程之中占据着相对重要的地位,其能够将原本抽象的理论知识变得具体,进而帮助学生更好地掌握生物这一学科的特点,同时还有助于培养学生形成良好的动手操作能力及探究能力。随着素质教育理念的不断深入,教师作为教学活动的管理者及实施者,需要注重分析并探究具体落实策略,以此来提高实验教学的有效性。本文从高中生物实验教学开展的价值以及开展的有效途径这两个方面入手进行研究。

关键词:高中生物教学;实验教学;深度探索

新课标为高中生物教学的开展提出了全新的要求及任务,在具体实施的过程之中,教师不仅需要注重采取有效的教学方式来完成生物知识的传递,同时,还需要在此基础之上,培养学生兴趣良好的求知欲望以及创新思维。在此过程之中,要想实现这些教学的目的,教师需要真正认识到实验教学开展所具备的重要价值,并采取合理的课堂教学方式来开展实验教学,如此,不仅能够有效激发学生学习的兴趣,还能够更好地实现实践能力的培养,帮助学生掌握知识学习的方向。

一、高中生物实验教学开展的价值

(一)激发学生学习兴趣

在高中生物教学实施的过程之中,教师一定要注意,生物这一学科是一门基于实验研究而开展的基础性学科。所以,在教学活动设置的过程之中,教师应该注重凸显实验教学在此过程之中的重要作用及价值。也就是说,基于新课程改革背景之下,在教学实施的过程中,教师可以注重结合教学的内容设计并开展实验,以此来激发学生知识学习的兴趣,并促进学生的实践能力得到有效提升。在此环节,能够发现,实验探究属于一个动态化的过程,可以引导学生积极主动参与动手操作的过程之中,除此之外,还能够将原本枯燥的理论知识以视觉化的方式为学生呈现,并要求学生在实验操作的过程中对其理论知识进行验证。如此一来,能够帮助学生体会到生物这一学科学习所具备的趣味性,提高学生学习的兴趣,并为后续教学活动的开展奠定坚实的基础[1]。

(二)辅助理论知识讲解

在高中阶段的教学过程之中,生物这一学科的知识体系属于逻辑性以及抽象性相对较强的学科,除此之外,其本身还具有一定的实践性质。因此,对于高中阶段的学生来说,在对这一知识学习以及探究的过程之中,往往会存在相对较大的困难。而实验教学的开展,便能够有效改善这一教学的现状,通过引领学生积极参与动手操作以及观察探究的过程之中,能够更好地实现理论知识从感性进阶到理性,同时,还有助于帮助学生对其内容进行透彻的理解及掌握。换句话来说,在高中生物这一学科的教学过程之中,实验教学的开展,能够辅助学生更好地完成理论知识的学习,并在此基础之上,促进理论教学的质量及效率得到有效的提升,更好地实现高效课堂的构建。

(三)强化学生生物思维

在以往的教学过程之中,由于受到应试教育观念的影响,教师往往更加侧重于理论知识的讲解,同时,会采取“机械式”以及“灌输式”的课堂教学方式。对于高中阶段的学生来说,在此过程之中,只能通过死记硬背的方式来完成知识的记忆以及背诵,也就是说,很难对其内容进行深层次的理解及掌握[2]。而生物实验教学的开展便能够帮助学生避免这一现象的出现,也就是说,通过引导学生展开实际操作,能够帮助学生对生物概念及生物理论产生更加全面且客观的理解以及认知,当然,在此过程中,还有助于帮助学生真正明白生物知识是如何形成的,又应该怎样进行应用等一些问题,进而帮助学生逐渐形成良好的生物学习思维,为其今后的学习以及发展打下坚实的基础。

(四)提高学生学科素养

随着新课程改革理念的不断深入,在高中生物教学实施的过程之中,教师需要注重对学生展开实践能力的培养,同时还需要在此基础之上,培养学生形成良好的创新意识以及思维能力,促使学生在知识学习及探究的过程之中,构建良好的学科核心素养。对于高中阶段的学生来说,在实验教学实施的过程之中,通过引导学生对其内容展开设计、观察、探究以及操作,将更有助于激发学生学习的兴趣,促使学生积极主动参与其中,来逐渐形成良好的创新意识。所以说,在高中生物这一学科的教学过程之中,实验教学的开展,对于调动学生学习的主观能动性,激发学生生物思维,培养学生形成良好的学习能力以及核心素养存在着非常重要的作用及价值。

二、高中生物实验教学开展的有效途径

(一)明确实验材料,培养使用能力

对于高中阶段的学生来说,在引导学生实验操作的过程之中,如果学生对实验材料的特性并不了解,那么,在对其进行使用的过程之中,便会存在一定的盲目性,无法深层次地理解并掌握实验操作过程之中使用这一材料的主要目的。所以,在教学开展的过程之中,教师首先要做的便是能够引导学生明确这些实验材料应用的意义,掌握实验材料的使用方法,如此,才能够帮助学生更好地完成实验操作,帮助学生逐渐形成良好的材料应用能力。

例如:在学习“细胞中的糖类和脂质”这一内容时,针对还原糖鉴定实验的开展,在具体实施的过程之中,一定要注意,一般会采用含糖量相对较高的材料,比如苹果汁以及梨汁等。但是,在实验操作的过程之中,并非所有含糖量相对较高的材料都能够对其进行有效的利用,例如:西瓜汁和甘蔗汁便无法展开实验的操作。那么此时,教师在教学实施的过程中,便可以重点为学生呈现下述问题,进而引导学生展開深层次的分析及探究。例如:为何同样饱含丰富的糖分,但是,在实验的过程之中,不选择甘蔗汁来展开具体的操作呢?在分析以及探究的过程之中,学生能够知道,因为甘蔗之中所呈现出的糖主要是蔗糖,属于非还原性的糖,所以,在实验操作中,并不会出现砖红色的沉淀[3]。针对西瓜汁这一材料,教师也应当注重引导学生展开深层次的分析与探究,在此过程之中,学生能够知道,因为西瓜汁本身就是红色的,所以,在实验操作中,最终的结果很容易会出现颜色的干扰。事实证明,在高中生物实验教学实施的过程之中,只有帮助学生进一步明确实验器材及实验材料使用的具体方法,才能够促使学生更好地完成实验操作,并在此基础之上,培养学生形成良好的应用能力,并为后续教学活动的开展提供强有力的支持。

(二)掌握实验原理,培养分析能力

在实验教学实施的过程之中,实验的原理是实验的灵魂,也就是说,判断一个实验成功与否的关键便是实验原理,如果学生在实验操作过程之中,并没有对其进行明确及理解,那么,学生将无法获得实验的思路,同时,也无法准确完成实验操作的步骤。所以,在教学开展的过程之中,教师应当注重引导学生针对实验原理来进行深层次的分析与探讨,进而帮助学生逐渐形成良好的分析能力,为实验教学的开展奠定坚实的基础。

例如:在学习“DNA与蛋白质技术”这一内容时,针对观察DNA和RNA在细胞中的分布这一实验,通过对这一实验进行分析能够发现,实验的原理为DNA对甲基绿的亲和力相对较强,所以,在实验操作的过程之中,可以被染成绿色。而RNA对吡罗红的亲和力相对较强,所以,会被染成红色。在实验操作的过程之中,由于两者的亲和力之间存在相对较大的差异,所以,本次实验操作,会使用到甲基绿以及吡罗红的混合染液,来对细胞进行染色。在染色的过程之中,教师需要注重引导学生借助显微镜来进行观察,在此环节,能够发现,红色的区域分布的主要是RNA,而绿色较多的区域出现的则是DNA。对于高中阶段的学生来说,如果学生在学习的过程之中,能够对这一原理进行深层次的理解及掌握,那么,在引导学生进行实验操作时,便可以帮助学生准确地结合实验的现象来判断出实验操作具体结果,并在此基础之上,获得最终的结论。事实证明,在高中生物实验教学开展的过程之中,采取科学有效的方式来引导学生掌握实验操作的原理,将有助于帮助学生在学习的过程中逐渐形成良好的分析能力,同时,还能够积极主动参与实验操作的过程,获得正确的实验结论。

(三)分析實验步骤,培养逻辑能力

在生物实验教学实施的过程之中,针对实验操作的具体步骤,教师在进行讲解时,经常会忽略每一个环节所具备的重要意义及目的,而在此过程之中,学生往往需要经过多次并且反复的摸索,才能够获得最终的步骤。所以,在教学开展的过程之中,教师需要注重引导学生分析并探究实验操作过程之中,每一个步骤的作用,以此来帮助学生逐渐形成良好的逻辑思维能力。

例如:在学习“DNA与蛋白质技术”这一内容时,针对观察DNA和RNA在细胞中的分布这一实验,通过对实验操作的过程进行分析,能够发现,主要包含下述的这几个步骤:取材、水解、冲洗、染色、制片以及观察。针对上述所呈现出的这几个步骤,在取材的过程之中,一定要注意,应当选取口腔上皮的细胞,并将其涂抹在滴有生理盐水的载玻片上。除此之外,在实验操作的过程中,还需要引导学生真正地明确,借助显微镜来对动物细胞进行观察,使用生理盐水的主要目的,便是能够为了更好地维持细胞的正常形态。用8%的盐酸水解细胞的主要目的则是利用盐酸能够更好地改变细胞膜的通透性,并在此基础之上加快染色剂进入细胞的速度,与此同时,在对其进行使用的过程之中,还能够更好地将染色剂之中所包含的DNA与蛋白质分离,当然,通过这样的方式,将更有助于进行染色。在教学活动实施的过程之中,教师一定要注意,鼓励学生将自己无法理解及掌握的地方提出来,并针对这些内容来进行专门的讲解。在具体实施的过程之中,将有助于帮助学生进行积极主动的思考以及探究,帮助学生知道这一实验应该做些什么内容,也知道为何要采取这样的方式进行操作。事实证明,在实验教学实施的过程之中,引导学生分析实验操作的具体步骤,将有助于帮助学生了解实验过程之中每一个步骤的重要作用。

(四)注重实验反思,培养科学思维

在实验教学实施的过程之中,教师一定要注意实验所获取的现象与数据本身并非科学,只有对其展开科学抽象之后,才能够具备科学的知识属性。除此之外,在此环节,还需要真正认识到一个完整的实验教学,应当注重设计并开展实验反思的环节。在此过程之中,教师通过设计与提出反思性的问题,将有助于更好地完善学生的各项能力,促进学生的科学思维能力得到有效的

发展。

例如:在学习“细胞的生命历程”这一内容时,针对细胞的分化这一实验,在实验教学开展的过程之中,教师便可以提出反思性的问题,进而引导学生积极参与反思的过程之中,增强学生实验探究的信心,并强化学生的科学理解能力以及科学思维能力。生物实验教学实施的过程之中,一个实验主要包括规划、证据以及解释这三个不同的阶段,而反思则主要围绕这三个阶段来展开,在具体规划的过程之中,需要认真思考,是否明确实验操作的目的、是否能够明确变量之间所存在的关系、是否采取了科学且可重复的实验方法、是否能够罗列出重要的实验步骤以及材料器具等。针对实验实施这一过程的反思,需要从以下这几个方面来展开,例如:在实验操作的过程之中,是否按照实验计划来执行规定的步骤、是否能够及时记录实验过程之中所形成的现象及最终的数据、是否重复完成实验数据的收集、是否能够科学地处理实验的数据。针对结论阶段的反思,可围绕以下的内容来展开,例如:是否能够有效结合实验的现象及最终的数据来获得结论、是否能够对这一结论进行科学的表达、是否可以借助相关的科学知识来对其进行解释、是否将假设与解释之间进行有效的比较、是否呈现出了相对规范的实验报告等。事实证明,完整的实验教学应当具备反思的环节,也就是说,在引导学生完成实验操作之后,需要注重结合上述的内容,引导学生进行反思,通过借助这样的方式,将更有助于帮助学生在反思的过程之中,明确实验操作过程之中所存在的问题,并在此基础之上,更好地完善学生科学思维的发展。

三、高中生物实验教学开展的注意事项

高中生物实验教学实施的过程之中,针对生物实验室的使用,需要为学生呈现具体的规则以及制度。首先,学生在进入实验室之前,需要对实验的内容进行预习,在此环节,必须明确实验操作主要目的,同时,还需要熟悉实验操作的方法及步骤,掌握基本的原理。其次,进入实验室之后,学生需要按照边位来进行就座,没有获得教师的允许,不应该使用仪器以及试剂。再次,实验室内要保持肃静与整洁,注意通风换气,学生之间不准喧哗打闹,同时,也不应该做出与实验无关的事情。又次,实验操作的过程之中,应当严格遵守操作规则,注意安全,防止一些意外的事故发生,如果出现紧急情况应该立即向教师报告,并进行处理。最后,在完成实验离开实验室时,实验室内的物品一律不得私自带出,如果出现损坏或者丢失的情况,应当立即报告教师,并由教师清点仪器,整齐摆放,做好清洁工作,方可离开实验室。

结束语

总而言之,基于新课程改革背景之下,在高中生物教学实施的过程之中教师不仅需要完成理论知识的讲解,同时,还需要实施实验部分。也就是说,教师需要真正认识到实验教学开展的重要价值,并采取有效的教学方式来完成教学模式的优化,进而确保学生主动参与实验研究的过程中,促使其更好地完成知识的理解与掌握,并实现学习能力与核心素养的培养。

参考文献

[1]张秀玲.基于高中生物实验教学的思考[J].新智慧,2021(7):66-67.

[2]柯强强.高中生物实验教学的探索与思考[J].试题与研究,2022(19):181-182.

[3]钟碧燕.高中生物实验教学的创新策略研究[J].高考,2023(33):93-95.

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