积极改进实验教学,提升学生实验兴趣

来源:用户上传      作者: 朱小燕

　　摘要　分析了一些生物实验的不足之处，及时改进，以提高实验的趣味性、探究性，进而激发学生的学习兴趣。
　　关键词　改进实验　生物学教学　学习兴趣
　　中图分类号　G633.91
　　文献标识码　B
　　文件编号　1003－7586(2011)03－0020－02
　　
　　生物学是一门以实验为基础的自然科学，生物实验是学生认识和学习生物的重要工具和载体。现行高中教材中的实验由于种种原因，对激发学生的兴趣存在一些不足。笔者分析这些实验的不足之处，及时改进，以提高实验的趣味性、探究性，进而激发学生的学习兴趣，以更大程度地发挥生物实验在教学中的作用。
　　
　　1　改变实验器材与材料，提升学生实验兴趣
　　
　　一些传统的生物实验在使用器材与材料时，比较注重能否出现预测的现象与结果，而忽视了生物实验生活化这一主题。生物源于生活，又作用于生活，大量源于生活的实验材料不仅能体现生物新课程“注重与现实生活的联系”的基本理念，同时又可以增强实验与生活的互动性，增强师生之间的交流。
　　[例1]“植物细胞吸水和失水”实验。
　　缺点：传统实验通常使用“萝卜”这种材料来完成，实验时间长，见效慢，学生的认同感较低，兴趣不大。
　　改进：用“葱”这种材料来做该实验，不但效果明显、操作简单，而且其动态的过程，使学生非常感兴趣，可以较好地达到教学目的。具体做法如下：首先剪出数条葱段，再用剪刀沿葱段壁垂直剪开，但是不要剪至底部；把葱段浸泡在清水里约1-2min；剪开的葱段在清水中渐渐向外弯曲，形成漂亮的“葱花”；稍后，把“葱花”再放入饱和盐水中约1min，葱段向外弯曲，的剪开部分逐渐恢复过来，并且发现葱段明显发软。改用“葱”进行实验，这种材料不受季节、地区的影响，而且价格便宜，在市场或者超市均可以方便购买到。同时，实验效果非常明显，而且具有艺术性。学生可以动态地观察到“葱花”的形成与恢复的过程，他们很想知道其中的原因，从而激发他们的思考，这样的改进对提高学生的实验兴趣发挥出了很好的作用。
　　
　　2　增强实验可视性，提升学生实验兴趣
　　
　　生物实验具有很好的动机功能，通过强烈的实验现象，可以激发学生的学习兴趣。适当地改进实验装置和实验操作，提高实验的可视性，强化现象的刺激作用，可以更好地激发学生的实验兴趣，让学生在兴奋中去积极探究和发现。
　　[例2]“观察植物细胞的有丝分裂”实验。
　　缺点：目前中学生使用的显微镜为单目光学显微镜，只能容一人观察，不方便师生之间、生生之间实现图像共享和互动，特别是对于一些对观察要求较高的实验，如“观察植物细胞的有丝分裂”、“观察细胞质流动”等实验，要让学生都观察好物像，需要很长时间。
　　改进：结合视频技术，用视频显微镜或者用电视机、视频展示台与显微镜配合，通过视频技术的转换和再次放大，将学生制作的装片进行现场示范，全班学生就可以通过电视屏幕同时同步观察到同一台显微镜中的物像，实现资源共享，化微观为宏观，增强了实验的可视性。这样既方便了师生之间的交流和互动，提升了学生的实验兴趣，又节省了实验的时间，提高了实验课的教学效率。
　　
　　3　改进实验方法，提升学生实验兴趣
　　
　　高中生物实验中有许多传统的实验方法，如实验中控制温度的方法，就有水浴煮沸加热法、水浴保温法、恒温培养法等。但是，在教学中发现，不少实验方法繁琐，步骤众多，学生操作起来漫无头绪，大大降低了他们的好奇心及对未知知识的探究欲望。若教师将一些实验方法加以改进，精减实验步骤或者采用新的方法，将会使实验成功率大大提高，从而提升学生兴趣，促使其生成探究知识内驱力。
　　[例3]“绿叶中色素的提取和分离”实验。
　　缺点：采用传统的“研磨”法，选材多采用双子叶草本植物的嫩叶，存在所用仪器药品多，操作步骤多，所用材料多等不足之处。
　　改进：采用“酒精沸水浴法”操作：
　　(1)用天平称取1g被子植物的绿色叶片，老嫩不限，稍微撕碎放入试管底部。
　　(2)用量筒量取5mL95％的酒精倒人试管中。
　　(3)在250mL烧杯中加入适量沸水并用酒精灯水浴加热，将试管置于沸水中水浴加热约2min，就能得到高质量的色素提取液用来画滤液细线。
　　改进实验表明在材料的选择上，很多植物的叶片，如大蒜、大叶黄杨等太难以研磨，几乎得不到提取液，采用酒精沸水浴法均易得到提取液，而且不受季节、气候和地域等因素影响。另外，该方法不需要研磨，提取色素的时间只需要4～5min，色素提取液浓度高，效果明显。换用此方法，避免了原实验程序繁琐、耗时长、滤液浑浊等缺点，学生兴趣大增，实验课堂效率明显提升。
　　
　　4　强化实验探究过程，提升学生实验兴趣
　　
　　与传统的验证性实验相比，探究性实验提供了培养创造能力和创造思维的最佳条件。在实验教学中，教师通过“悬念式”问题的设计，营造出强烈的问题情境，激发学生的兴趣，引导学生积极探索、大胆质疑、合作交流，最终共同解决问题，让学生在兴趣中体验成功的快乐。
　　[例4]“探究酵母菌呼吸方式”实验。
　　缺点：学生在教师的演示实验过程中被动地观察，对复杂的实验装置、相关的操作要点记忆不深，对在教师刻意引导下的酵母菌呼吸方式的判断缺乏探究性。
　　改进：酵母菌新陈代谢类型提前认知后，设计如下一系列探究问题：
　　(1)在有氧呼吸实验装置中，10％的NaOH溶液若不能完全吸收CO2，是否会对实验结果有干扰?怎样设计更严谨?
　　(2)实验装置中生成物的产生会不会是葡萄糖水溶液的纯化学反应，与酵母菌无关?
　　(3)与有氧呼吸装置相连的澄清石灰水在出现浑浊后又慢慢变澄清了，为什么?
　　(4)在做预实验时，无氧呼吸装置发生了橡皮塞被顶脱的现象，为什么?说明了什么问题?
　　(5)对有氧呼吸实验装置中的培养液取样鉴定，发现也含有酒精，请讨论：这是为什么?如何改进实验装置?
　　在这些问题的引导下，学生通过小组间的合作交流，分别设计和改进了不同的实验装置。更为关键的是，通过讨论酵母菌的呼吸作用方式，对整个装置的气密性、尾气的处理和鉴定、生成物的检测等细节问题理解的更为深刻。
　　
　　5　扩大实验的自主性，提升学生实验兴趣
　　
　　传统的实验，重在教师的演示和相关结论的得出，忽略了学生学习主体的参与性。因此，在生物实验教学中，让学生亲自动手，设计实验，积极参与到知识形成的过程中来，不仅会对学生形成知识、提高能力起到积极的促进作用，同时也会促进学生创新意识的深化和创造能力的形成。
　　[例5]“制作DNA双螺旋结构模型”实验。
　　缺点：直接为学生准备好曲别针、牙签、泡沫塑料等物品用于模型制作，实验材料大多已经限制好了各自的用途，学生按部就班地搭建DNA模型，缺乏兴趣。
　　改进：让学生发挥联想自行选择适合的材料来代表组成DNA分子的磷酸、脱氧核糖和碱基，并将这些材料通过正确的连接完成DNA的模型，从而扩大实验的自主性，提升实验兴趣。有学生就通过联想，选用硬纸板作为材料裁剪出不同形状的纸片：圆形纸片代表磷酸，五边形纸片代表脱氧核糖，涂上不同色彩的长方形纸片代表四种碱基。然后利用这些“零件”连接组装成若干含有不同的碱基的脱氧核苷酸模型。利用细铁丝制成碱基排列互补配对的两条脱氧核苷酸长链模型。再选用订书针连接互补碱基，并旋转最终得到一个DNA结构模型。
　　
　　6　开放实验室，增加一些实验，提升学生实验兴趣
　　
　　对广大的中学生开放实验室，增加一些实验，给学生尽可能多的动手机会，对于提高他们的生物学习兴趣可以起到积极的促进作用。
　　缺点：传统的实验室仅仅对教师以及实验课开放，不利于学生课后对知识的进一步探究和生物兴趣的培养。
　　改进：开放实验室，增加一些实验，让学生课后对其感兴趣的问题自主选择和探究，教师积极引导，以促进学生兴趣的强化，并在实验中提高动手操作能力。例如，在高一高二实验教学中笔者增加了以下一些实验：利用紫色洋葱外表皮细胞的质壁分离现象，直接观察细胞膜的存在；将菠菜叶下表皮置于不同温度的水中，观察气孔的开闭；观察不同温度下黑藻叶肉细胞质流动速度的对照实验；观察红辣椒果皮细胞间的胞间连丝等等。几年来，通过开放实验室，增加了学生动手机会，在动手中动脑，不仅增长了知识，也增长了才干。
　　兴趣是最好的老师，实验是生物学最突出的特点。教学中教师积极改进一些生物实验，能在一定程度上发挥实验对兴趣的激发和引导的作用，增强学生对生物学的热爱，最终形成学习生物学的内在动力。

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