生物实验教学的拓展与延伸
作者: 付伟摘 要:课堂演示实验、学生探究实验及实验习题讲评中引导学生通过多起点、多方位、多层次的思考和分析,独辟蹊径,打破常规,理论联系实际,从而培养学生的多角度解决问题能力,生物实验教学效果得到拓展和延伸。
关键词:生物课堂演示实验; 动手探究实验; 实验习题讲评; 拓展与延伸
中图分类号:G633.91 文献标识码:A 文章编号:1006-3315(2011)4-128-001
传统生物实验教学,学生习惯于死记硬背实验或按照固定的模式去解决实验问题,大大束缚了学生学习的积极性、主动性和创造性。在教学实践中,尝试在课堂演示实验、学生探究实验及实验习题讲评中引导学生通过多起点、多方位、多层次的思考和分析,从新的角度看旧的问题,独辟蹊径,打破常规,理论联系实际,从而培养学生多角度解决问题能力,使对生物实验教学效果得到拓展和加深。
一、重视课堂演示,体现主动学习
在学习植物对水分吸收和运输时,先把渗透作用实验装置展示给学生,并做演示实验。然后展示计算机模拟实验,用以弥补真正实验装置不易观察实验现象的不足。让学生仔细观察并提前告诉学生,要从多个角度、多个层面去观察,把你看到的,想到的记录下来,同时鼓励学生:提出一个问题往往比解决一个问题更重要,解决一个问题也许仅是一个数学或实验上的技能而已,而提出新的问题、新的可能性,从新的角度去看旧的问题,却是一种创新,标志着科学的进步。在这个环境和气氛中,学生争相发言,提出很多问题,如:⑴水分子能自由通过半透膜由烧杯进入漏斗,会不会有从漏斗出来的水分子?⑵漏斗内蔗糖溶液和烧杯内清水互换,液面会不会下降?⑶液面能无限上升吗?⑷什么条件下液面停止上升?甚至还有学生提出较新的问题:⑸如果漏斗是塑料的在液面下用剪刀剪断,漏斗内溶液会溢出吗?能持续溢出吗?引导学生将上述问题加以整理,通过分组讨论解决这些问题。学生自己发现的问题,当然兴趣十足,通过上述问题的分析与讨论,学生深刻理解了渗透作用的原理,并总结出:随着水分的渗入,漏斗内溶液浓度变小,漏斗内外浓度差减小而导致渗透压减小,而液柱升高使液柱压逐渐增大,当两个力量达到平衡时,液柱不再升高。当从漏斗液面下剪断漏斗柄时,液柱压突然减小而小于渗透压,故水分又开始渗入漏斗,随着漏斗内液体溢出,渗透压逐渐减小而液柱压几乎不变,当渗透压与液柱压达到平衡时水分停止溢出。这就为下一步学生探究影响植物吸水力的因素埋下了伏笔。
在这个教学过程中,学生通过自己的观察,从多个层面发现并提出问题,能够从生物学、物理学、化学三门学科的角度发现和解决问题,求异思维能力的提高是必然的。
二、动手参与实验,培养探究能力
根据课本知识,鸡蛋加热到65℃会变性,从而失去活性,让学生分析讨论甲状腺素被加热到65℃后是否具有活性。依据实验材料设计一个实验并预测可能的实验结果及相应的实验结论;学生不知加热后是否具有活性,讨论非常热烈,参与积极性很高,讨论后认为可能活性会增加、不变、减弱或丧失,需要分组探究,设计对照实验,三组分别为;即空白对照、饲喂正常饲料和加热后的饲料。具体做法为;1.取相同的玻璃皿三个,分别标记为A、B、C分别加入等量的清水,将小蝌蚪随机分成三等分分别加入3个玻璃皿中。
2.A组喂以适量不加激素的饲料,B组喂以未经处理的甲状腺激素饲料,C组喂以与B组等量的经加热后的甲状腺激素饲料。
3.适宜条件下培养一段时间,实验结果的预测及结论;如果C组最先发育成青蛙,则热后活性增强。如果B、C组同时发育成青蛙,且都早于A组,则加热后活性不变。如果C组蝌蚪发育成青蛙早遇A组但晚于B组,则加热后活性减弱。如果A、C组同时发育成青蛙,但均晚与B组,则加热后活性丧失。实验结束学生达到预期结果,积极性非常高,紧接着设计了第二个实验;在进行“植物向光性原理”的教学中,我鼓励学生不看教材自己尝试提出假设。首先我通过一个物理小实验(热膨胀系数不同的粘合在一起的两个金属条,受热后弯曲)让学生联想到植物的向光弯曲生长现象,然后鼓励学生:你能像科学家那样尝试提出假设吗?结果,学生思维异常活跃,有的学生提出了与课本上不一致的假说:“可能是向光侧生长素见光分解了,而导致背光侧生长素偏多,所以背光侧生长较快而向光弯曲”。我便适时鼓励学生,能设计一个实验验证我们自己提出的假设吗?学生做完前面实验,受到鼓励和启发,在进行“叶绿体色素的提取和分离”实验时,我让学生自带实验材料,在实验过程中有一个学生提出:“划滤液细线后风干得太慢”,我便抓住这个学生提出的疑点,进一步引导全班学生:想一想,丙酮的挥发本来是很快的,为什么滤液线风干得慢?有什么办法可以改进这个实验,使其风干更快些?学生很快找到了答案:因新鲜叶片含大量水分,是水分影响了风干速度,并且影响了层析速度和层析质量。
三、理论联系实际,强化拓展加深
在学习细胞呼吸和氧气关系时,尽管部分同学做了很多习题,仍然弄不清楚,细胞在不同的氧浓度下,呼吸方式及呼吸的强度影响最为明显,当氧气的浓度为零时,细胞只进行无氧呼吸;当氧气的浓度为10%以下时,细胞既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸;当氧气的浓度在10%以上时,细胞只进行有氧呼吸。在正常不缺氧的环境中,高等植物的某些器官可进行无氧呼吸,如体积大的器官和果实的内部,当种子萌发而未破裂种皮时就进行无氧呼吸。在高等生物的细胞内同时存在有氧和无氧呼吸两种酶系统,故两种呼吸能够在同一生物同一细胞内进行。低等生物除酵母菌能同时进行两种呼吸外,其他专性好氧和专性厌氧微生物只能进行有氧或无氧呼吸。让学生联系水果和蔬菜的储存和运输,来分析、理解、掌握,学生既提高了学习兴趣,又较快地掌握知识。
教学实际表明:让学生在课堂积极主动自主学习,经常参与实验,勇于探究,理论联系实际,就能较快地提升学习的积极性、主动性、创造性,很好地培养分析、解决问题的能力,使实验教学效果更好地得到拓展和延伸。