浅谈生物探究性实验教学设计

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  实验是生物教学的重要组成部分,是生物教学的关键,也是实践探究式教学的重要途径。教师对教学实验进行大胆改革和延伸,给学生提供更多的自主学习、自我发展的创新空间,已成为生物教学的当务之急。
  一、对教材实验的探究式审视
  如在观察植物细胞的质壁分离和复原的实验中,笔者引导学生进行了以下几个探究式设计。
  1.实验选材
  在选择实验材料时,笔者先让学生思考:“为什么选择紫色的洋葱鳞片叶?你还有别的选择吗?”这个问题让学生先从选择材料入手。有的学生问:“实验室外的花园里有一种植物叶子是紫色的,可不可以作为实验材料呢?”笔者告诉他们:“那种草叫做紫背鸭跖草。我们可以尝试用它来做实验。”接着,笔者让一半学生使用教材安排好的材料,另一半学生用紫背鸭跖草来做实验,结果表明紫背鸭跖草叶的实验效果更好。然后,笔者引导学生思考:“为什么要选取紫色的表皮?紫背鸭跖草的效果为什么会更好?”经过讨论后,学生更加清楚地了解了实验原理和实验操作的关键步骤。
  2.细胞液浓度及细胞致死浓度的探究设计
  实验中给出了0.3g/ml的蔗糖溶液,显然这不是细胞液的实际浓度和细胞的致死浓度。在这个浓度下,细胞既可以质壁分离,又可以复原。由此我们可以推测:细胞液浓度应该低于这个浓度,而致死浓度应该高于这个浓度。那么,如何通过实验来测定细胞液的大概浓度呢?笔者综合了学生的实验步骤:①先配制0.1g/ml、0.15g/ml、0.2g/ml、0.25g/ml、0.3g/ml等一系列的蔗糖溶液;②再取颜色较深的表皮,按实验要求做成5个相同的装片;③按实验规定的操作把各个装片分别置于各种浓度下进行观察;④实验预期:如果发现在前一个浓度下(N)不能发生质壁分离,而在下一个浓度(M)下却发生了质壁分离,则细胞液浓度应该介于N与M之间。
  这样的一堂实验课既使学生掌握了实验操作的步骤,又使学生学会了设计探究式实验,开阔了实验教学的视野,强化了实验在教学中的作用,使学生真正懂得并内化了有关渗透作用的实验原理。
  二、变结论性知识为课外探究式实验
  很多课本实验并没有给出实验的证明过程,只是一笔带过,学生的印象不是很深刻。如说有关酶的化学本质问题时,教材是这样说的:“美国科学家萨纳姆从刀豆种子中提取出脲酶的结晶,并且通过化学实验验证了它是一种蛋白质。怎么通过实验来验证呢?不妨请学生思考。”其实,学生已经学过了有关蛋白质的鉴定,教师可以利用这个机会让学生再熟悉一下双缩脲试剂,并且开放学校实验室,让学生自己去验证酶的化学本质。由于实验室中本来就有淀粉酶和双缩脲试剂,所以实验取材很方便,但教师还是可以让学生思考:“除了实验室提供的淀粉酶,还能使用什么材料?”有的学生说:“可以用人的唾液。”这时,教师可以让学生通过实验来验证,并写出实验报告,以强化学生对酶的本质的认识。
  三、通过其他途径,展示实验探究的教学魅力
  生物学实验和生物科学研究密不可分,生物学实验不仅为生物学研究提供了成果和检验方法,而且为生物学研究提供了科学的认识方法;探究性教学最深刻的含义在于它人性化的教学观和丰富的学习体验。如果说传统教学最大的缺陷是忽略了学生学习的主体性,那么探究性教学则强调了每个学生的个性,重视学生独特的感受、体验和理解,力求为每个学生提供充分的发展和创造空间,鼓励学生自主探索。因此,在生物教学中,教师应着重培养学生的能力,把书本中的经典实验、验证性实验转变为探究性实验,这必定会取得事半功倍的教学效果,从而全面提高教学质量。
  (作者单位:南昌师范学院附属中学)
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