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淺談中學生生物實驗能力的培養

王海洲 侯福林

摘 要:

生物學是新世紀的前沿科學,是以實驗為基礎的自然科學。生物實驗不僅是鍛煉學生實踐能力的重要途徑,更是激發學生探索興趣,培養學生創新精神的切入點。隨著新一輪基礎教育改革的展開,中學生物學制定了新的課程標準,并提出了“面向全體學生,提高生物科學素養,倡導探究性學習和注重現實生活的聯系”的新理念和“知識、能力、情感態度”三位一體的新目標。


  生物學是新世紀的前沿科學,是以實驗為基礎的自然科學。生物實驗不僅是鍛煉學生實踐能力的重要途徑,更是激發學生探索興趣,培養學生創新精神的切入點。隨著新一輪基礎教育改革的展開,中學生物學制定了新的課程標準,并提出了“面向全體學生,提高生物科學素養,倡導探究性學習和注重現實生活的聯系”的新理念和“知識、能力、情感態度”三位一體的新目標。而加強中學生生物實驗能力的培養無疑是實現新理念和新目標的必要條件之一,如何加強?值得我們廣大的教育工作者進行深層次的探討。
  
  1 高中生物學新教材實驗教學的特點
  
  1.1 增加了實驗的數量
  人民教育出版社2004年5月第1版的高中生物(必修本)安排了13個實驗、11個探究性課題,同時,新版還增添了14個技能訓練,2個課外實踐,4個模型建構等與實驗有關的實踐活動。
  
  1.2 增加了實驗類型
  新教材一改過去驗證性實驗為主的現象,增加了定量性實驗,設計實驗,模擬,調查等。同時一改過去實驗只講目的要求、材料用具、方法步驟、實驗結果四項內容的模式,新增實驗原理、結論、討論3項。實驗原理的增加,有利于學生實驗設計能力的培養,有利于實驗中異常現象的原因的查找,具有更廣泛的指導意義;討論項目的增加,有利于培養學生的思維和綜合分析問題的能力;結論一項有利于培養學生記錄實驗結果,利用文字或圖表表達結果的能力。對于探究性課題編寫時主要寫出了3項:問題,探究思路,討論,以有利于學生發散思維能力和創新能力的培養,有利于學生實驗設計能力的培養,克服學生照方抓藥的弊端。
  
  1.3 加強了科學方法的教育
  科學方法有3個層次:
  最高層次是哲學方法;
  第二層次是科學研究的一般方法;
  第三層次是某種學科的特殊方法。
  對中學生來說,應該了解科學研究的一般方法:掌握收集材料的一般方法:如觀察法(觀察細胞的有絲分裂)、實驗法(探索影響?的活性的條件)、調查法(調查人群中的遺傳病);學會理性思維的一般方法:如分析、綜合、歸納、演繹等,這些方法的實例都滲透于新教材之中,使學生對這些一般的研究方法有所了解和切身體會。
  
  1.4 重視了有關生物技術的內容
  選修本中安排了“血紅蛋白的提取與分離”、“植物組織培養技術”、“微生物的培養與應用”等實驗;此外還介紹了一些生物科學研究的方法和技術,如植物體細胞雜交技術、動物細胞培養和核移植技術、PCR技術、DNA重組技術、基因診斷技術、消毒滅菌技術等。
  
  1.5 注重了探究性學習
  人教版新教材除選修本外,僅必修本就設置了11個探究性實驗和研究性課題。如探究影響?活性的條件、探究植物細胞的吸水和失水、探究酵母菌細胞呼吸的方式等等。
  由上述特點不難看出,新理念和新目標的提出,使得新教材對中學生物實驗進行了較大的改革,尤其表現在學生實驗能力的要求方面。因而無論從落實課改精神還是從適應中學生物實驗教學改革的要求而言,加強中學生實驗能力的培養都迫在眉睫。怎樣加強實驗能力的培養?以下是筆者的幾點提議,望能有所裨益。
  
  2 加強學生實驗能力的培養
  
  2.1 加強觀察能力的培養
  觀察能力的培養是實驗中最基本的能力培養,也是使學生從形象思維逐步過渡到抽象思維的主要階段。濟南版初中《生物學》安排的22個學生“實驗”中,觀察實驗19個,占全部學生實驗的86.3%.為適應這一改革,就必須加強中學生實驗觀察能力的培養。觀察能力的提高,有賴于正確的觀察程序和方法。
  一是先整體觀察后局部觀察。在進行整體觀察時,要抓住事物的各個方面及其發展變化的全過程,這樣才能達到認識事物的目的。如觀察根尖和根毛的結構。先用肉眼觀察認識根的形態,掌握直根系、須根系、主根和側根的形態特征,進而用放大鏡、顯微鏡觀察根毛的位置,根尖的結構,認識和掌握根冠、生長點、伸長區和根毛區的細胞結構特點。局部觀察即細微觀察。要求學生在觀察過程中抓住事物最本質的屬性,捕捉他們之間的細微差異,從而發現事物各個側面的特點。如我們觀察蟲媒花(桃花)和風媒花(水稻花)。首先整體觀察其形態特征上的區別,然后進行兩種類型花的解剖,仔細觀察桃花子房基部的突起結構即桃花的蜜腺,弄清花蜜產生的原因,而水稻花無此結構。弄清二者結構上的差異,從而使學生認識了兩種不同類型花在本質屬性方面的差異。
  二是要對比觀察。運用縱橫比較進行觀察,同中求異或異中求同。如觀察C4植物與cC3,植物的區別時,除了生理上的差別,最顯著的結構差異在于C4植物葉片維管束鞘細胞中含有葉綠體,且周圍葉肉細胞成花環狀排列緊密,二者切片對比觀察,對其二者的重要結構特征就易掌握。另外單雙子葉植物的對比觀察亦如此。 ......(未完,請點擊下方“在線閱讀”)
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