高中生物實驗教學科學探究能力探討

時間:2022-08-04 08:53:04

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高中生物實驗教學科學探究能力探討

摘要:生物學是一門以實驗為基礎(chǔ)的學科,通過以實驗為載體的探究性教學活動,激發(fā)學生的興趣,使其掌握科學探究的基本思路和方法,提高實踐能力。本文結(jié)合農(nóng)村高中生物實驗教學的現(xiàn)狀,通過對人教版高中生物新教材必修1中幾個實驗教學的分析,不斷培養(yǎng)學生的科學探究能力和創(chuàng)新精神。

關(guān)鍵詞:生物實驗;農(nóng)村高中;科學探究能力;創(chuàng)新精神

《普通高中生物學課程標準》(2017年版,以下稱為《標準》)明確提出科學探究是生物學學科核心素養(yǎng)之一,新課標特別強調(diào),教師應(yīng)積極提供機會讓學生親自嘗試和實踐,提高學生的實驗設(shè)計和分析能力,并將科學探究的內(nèi)容盡可能滲透到教學活動中。

一、農(nóng)村高中生物實驗課教學現(xiàn)狀

目前,農(nóng)村高中的實驗室不足,實驗室設(shè)施配備不盡完善,相關(guān)儀器以及實驗所用藥品缺乏,這些都極大限制了學生動手實踐能力的發(fā)展。學生經(jīng)常只能看老師在課堂上的演示操作,有時甚至只能聽老師講解,這對于教學工作的開展十分不利。作為農(nóng)村高中生物教師,要從實驗課的開展現(xiàn)狀出發(fā),采取相應(yīng)的措施加以應(yīng)對。

二、依據(jù)農(nóng)村中學的特點,合理開展實驗

(一)從趣味入手,培養(yǎng)學生的探究興趣

《檢測生物組織中的糖類﹑脂肪和蛋白質(zhì)》是人教版新教材高中生物必修1《分子與細胞》第2章第1節(jié)的一個實驗。本實驗通過對有機物的檢測,了解生物組織中各種有機物。學生對實驗充滿了極大的興趣,如果單純上成一堂驗證性實驗課,不利于學生探究能力的發(fā)展。本實驗力求能在引起學生探究興趣的同時,使學生在實驗方法和技能上得到訓練??紤]到這些實際情況,我在帶領(lǐng)學生進行實驗的操作時,引導(dǎo)學生分組探究,通過觀察、比較實驗現(xiàn)象和分析、交流實驗結(jié)果,提高學生的分析能力和表達能力。實驗我前為學生準備了幾種生物組織的提取液,學生在未知情況下任選一種檢測其中有機物的種類,并據(jù)此推測待測樣液取自哪種生物材料(此時告知生物材料有馬鈴薯、豆?jié){、鮮豬肝和梨),之后分組介紹實驗現(xiàn)象及結(jié)果。學生分組檢測不同的待測樣液,通過比較、分析,推斷待測樣液取自哪種生物材料,培養(yǎng)學生的獨立思考能力。之后,各組展示實驗結(jié)果,各組同學報告實驗中與自己預(yù)測不同,或與大家的實驗不同的現(xiàn)象,共同找出原因,讓學生學會反思。利用電子目鏡放大花生子葉細胞內(nèi)的脂肪照片,使視野更加清晰。下面是同學們在實驗室做實驗時幾組照片。

(二)從方法入手,培養(yǎng)學生的科學探究能力

實驗室是生物實驗教學必備的場所,但實驗室器材及一些其他設(shè)施的配備是農(nóng)村中學面臨的一大難題。新課標下實驗探究內(nèi)容的比重加大,對生物教師的實驗技能的要求較高,由于長期對實驗教學的不重視,很多老師實驗技能得不到提高。另外,由于長時間沒有對實驗教學進行深入的研究探討,老師對于學生問題的解決缺乏針對性。所以,種種原因使得實驗教學的順利開展難以進行。人教版高中生物必修1中涉及了許多探究性實驗,這里以第4章中的《植物細胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原》為例,講述探究過程。教師先通過圖片展示植物成熟細胞(具有中央大液泡,含水量多)的亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖,并讓學生找出本實驗的實驗原理。1.觀察現(xiàn)象,提出問題。了解成熟植物細胞的結(jié)構(gòu)后,提出哪個結(jié)構(gòu)最有可能相當于一層半透膜呢?2.分析問題,提出假說。對于學生已經(jīng)生成的假說“原生質(zhì)層相當于一層半透膜”,教師要強調(diào):這只是我們根據(jù)已有的知識和經(jīng)驗作出的一個假設(shè),若想證明假說的正確與否,我們需要通過實驗進行驗證。3.演繹推理,驗證假說。引導(dǎo)學生根據(jù)假說內(nèi)容設(shè)計實驗過程,在設(shè)計實驗的過程中,向?qū)W生提出一些思考的問題。教師向?qū)W生播放紫色洋蔥鱗片葉表皮細胞發(fā)生質(zhì)壁分離和質(zhì)壁分離復(fù)原的短視頻后,布置學生在教材的表格中記錄實驗結(jié)果。圖片定位實驗結(jié)果對比(如圖),提出問題,引導(dǎo)小組討論分析:承接實驗探究主線,構(gòu)建次位概念“水順含量梯度進出細胞,不需要額外提供能量”和“原生質(zhì)層相當于一層半透膜”。教師引導(dǎo)學生總結(jié),植物細胞質(zhì)壁分離和復(fù)原的原理、內(nèi)外因素。4.分析結(jié)果,得出結(jié)論:原生質(zhì)層相當于一層半透膜。

三﹑實踐中創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

《標準》中指出,“學生應(yīng)在探究過程中,逐步增強對自然現(xiàn)象的好奇心和求知欲,掌握科學探究的基本思路和方法,提高實踐能力。在探究中,樂于并善于團隊合作,勇于創(chuàng)新”。教師要多給學生提供實踐和創(chuàng)新的機會,力爭在每節(jié)課中都能精心設(shè)計一些開放性或發(fā)散性的問題引導(dǎo)學生思考,培養(yǎng)學生思維的多樣性、靈活性和獨創(chuàng)性的捷徑。另外,要因地制宜地開展豐富多彩的生物課外活動,成立課外興趣小組。如通過知識競賽、植物栽培、專題實驗、專題報告等形式多樣的活動,引導(dǎo)學生發(fā)現(xiàn)、體驗、應(yīng)用和創(chuàng)造。本學期,我們高一年級將開展生物知識技能大賽,提升生物學科的興趣。綜上所述,這是我們中期階段的實驗實施活動,當然還有其他的一些實驗的開展,科學探究活動是培養(yǎng)學生生物學科核心素養(yǎng)的行之有效的途徑。在今后的生物實驗教學中,我們應(yīng)繼續(xù)努力探索和嘗試,找到一條適合農(nóng)村高中生物實驗教學的有效方法,把農(nóng)村高中生物實驗課堂教學真正落到實處。

作者:沈戈 單位:安徽省濉溪縣臨渙中學