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浅谈高中生物实验的层次

作者:任建军 邹家位 来源:课程教育研究 论文栏目:教育论文     更新时间:2019-06-12   浏览

任建军 邹家位

【摘要】在高中生物教学中,实验始终贯穿其中。根据内容的不同、要求不同、难易程度的不同、技能的不同、能力要求的不同,高中教材的生物实验发展呈现多层次、阶梯式向上的发展态势。根据多年的教学实践,高中生物必修实验可以划分为验证性实验、获得性独立实验、启发性探索实验等三个层次。

【关键词】高中生物 实验 层次

【中图分类号】G633.91【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2017)05-0181-01

高中生物的实验课是在教师指导下,在实验室里利用一定的仪器、工具、材料来研究生物结构、生命现象或生命过程的一种课的类型。根据实验课的性质,观察实物和演示实验的综合课程不属于严格意义的实验课。下面阐述的实验课不包括观察实物和演示实验,将高中必修教材的实验按照不同层次分类,便于把握实验的深度。

1.验证性实验

验证性实验,是学生在教师示范指导下,按教材和教师规定的方法、步骤和要求,仿效教师的示范而进行实验操作。验证性是学习的手段,通过这样的“捷径”来完成实验学习,可以减少尝试错误的成分。在整个高中生物实验教学中,验证性实验所占的比重较大,也是实验教学的重点。这类实验的实验课题、研究实验过程和方法、实验结论都是已知,只需按照步骤完成即可。

例如,使用高倍显微镜观察几种细胞;检测和观察植物组织中的脂肪;观察细胞中DNA、RNA的分布;用高倍显微镜观察叶绿体、线粒体;观察根尖分生组织细胞的有丝分裂;观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片;低温诱导植物染色体数目的变化。

2.获得性独立实验

获得性独立实验,是学生在验证实验的基础上经过多次反复形成技能后,开始独立完成某些简单的生物实验。虽然学生在操作技能方面已脱离了单纯的验证,能够按照一定的程序进行独立实验操作,但在实验中还可能还会表现出盲目、急躁、无把握、不自信的现象。所以在实践教学中仍需要借鉴验证性实验,教师仍需要给予必要的指导和鼓励,使学生逐步向实验的高层次发展。这类实验中实验课题和结论是已知的,重点是实验过程和方法。

例如,体温的日变化规律调查实验;土壤中小动物类群丰富度的研究实验;调查当地农田生态系统中的能量流动情况实验;用样方法调查植物的种群密度的实验;使用血细胞计数板观察统计酵母菌数量的实验。

3.启发性探究实验

启发性探索实验,是学生在观察实验现象的同时,收集整理实验材料,运用已有的知识技能,自己获得未知的知识和技能的实验。这类实验课常常在讲授新知识之前,教师作为引导者、点拨者,必须把学生视为新知识的主动探索者和发现者,让学生自己发现问题,自己探索解决问题的正确途径和能力,通过思维活动找出规律,得出结论。实验的成功与否不仅和学生自己设计的实验方案的合理性有关,而且也决定实验技巧。因此,这一层次的实验也是对学生已有的技能的综合能力的检查和提高,教学中主要是诱导启发和巡视,启发性实验的设置必修建立在学生已具备一定的实验能力和较好的实验习惯的基础上。这类实验课的课题是确定的,重点是探究实验过程与方法,根据实验结果,分析讨论得到实验结论。

例如,植物细胞的吸水和失水;比较过氧化氢在不同条件下的分解;影响酶活性的条件;探究酵母菌细胞呼吸的方式;环境因素对光合作用强度的影响;细胞大小与物质运输的关系;生物体维持pH稳定的机制;生长素的发现过程(植物向光性实验);探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度;土壤微生物的分解作用实验。

4.开放性实验

指实验的内容、实验教学的时间和空间对学生开放。学生可根据各自的实验基础、感兴趣的领域,自主安排时间到开放实验室完成实验。开放性实验教学从教学内容、教学时间和空间上给了学生充分的自主性,充分滿足了个性化教学的需要。对同一个实验、基本同样的设备,设计了不同层次的教学内容,使各类、各层次的学生都能在教师指导下自行设计实验方案,自主完成实验。在开放性的实验教学过程中,学生们获得了成就感和满足感,有效激发了他们强烈的学习兴趣、求欲望和创造欲望。

学生首先通过查阅相关书籍、文献等来了解实验背景,掌握与课题相关的理论知识,并以此为依据在教师的指导下设计出合理可行的实验方案;接着学生自己动手选择并准备实验材料,配制好实验所需的试剂,组装调试仪器,在正式的实验实施之前还可进行预实验,以便发现问题并摸索实验条件;实验结束后收集实验结果,处理实验数据,进行统计分析;最后撰写出研究报告,并加以讨论。

例如,温度对唾液淀粉酶的影响;证明某一种或几种无机盐是植物生长发育所必需的;性状分离比的模拟。

总之,生物学实验教学,在生物科学中有着极其重要的作用,是高中生物教材中涉及到的重要内容,也是培养学生生物核心素养的关键途径。这四个层次的实验中,教师展现给学生的已知条件是不同的。学生重点完成的项目也不一样。

参考文献:

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[2]王虹,李莺,冯航,郭云婷.遗传学综合实验的教学改革实践.生物学杂志.2009,26(4):89-92

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