论文部分内容阅读
随着新课改的实施,考纲对生物学史的要求在逐步提高,那么便出现了一个问题—要求变了,教师可能适应不过来。关于这方面的教学,到底应该怎样进行呢?在这里,本人以光和作用发现过程为例,提出自己的一点意见,与同行交流。
首先,要引起学生对发现史的重视。另外,还要提高学生对发现史的兴趣。在教学这部分内容时,决不能让学生仅仅把其当做一门课程来学,当然这也要求老师的教法有所改变。
而要让学生重视实验过程,必须先学会设计实验步骤。当然这对学生来说有点困难,所以要利用这些实验来提高学生的实验设计能力。可以先安排一节课来讲授对照实验。
设计的实验步骤必须有科学性、可操作性。
设计步骤:
第一步:分组编号。
如果分组的对象是植物,可这样叙述—取长势相同的某植物平均分为两组,分别编号为甲乙。
如果分组的对象是动物,可以这样叙述—取大小性别体重健康一致的某动物平均分为两组,分别编号为甲乙。
如果分组的对象是器皿,可这样叙述—取大小相同洁净的某器皿两只,编号为甲乙。
第二步:进行单一变量处理(也是实验中唯一的变量)。
这是实验中唯一的一个变量,所以前面第一步取材必须要求一致不能出现变量。往往单一变量就是实验要研究的问题。
第三步:进行相同且适宜条件的处理。
观察现象记录实验数据,得出实验结论。
强调:第一步,第三步就是想同的处理,同时也是为了保证第二步才是实验中唯一的变量。
第二课时再来讲光合作用发现过程。为了保证教学过程的完整性,可从最早人们对光合作用的认识开始。很早以前人们都普遍认为植物能长大所需要的原料全部来自土壤(主要是受到亚里士多德的影响),接着是1642年比利时科学家海尔蒙特对人们的认识提出质疑,他的实验如下:事先称量了幼苗和泥土的重量,然后把一颗幼苗种在花盆中加入前面称量了的泥土,平时只给植物提供水。几年后再次称量植物和泥土,发现植物的重量增加很多,而泥土的重量几乎不变(只减少很少一点),从而说明了植物能长大所需要的原料不是来自土壤,而是来自水。在本实验中虽然没专门设立对照组,但还是遵循了对照的,其运用的是前后对照或称自身对照,即实验组和对照组都在同一组上完成的。接着让学生分析一下本实验的问题所在,老师最后给出答案:忽略了空气的作用。这样来开课能很好地激起学生的兴趣(学生肯定会想:亚里士多德这样伟大的科学家也会出错,有意思!)
以下的实验,老师可先安排学生写出实验的步骤,再请学生来分析实验的设计过程,老师作点评(特别是点出学生出错的地方)。最后老师再叙述一遍实验的步骤,学生对自己设计的步骤进行修改。
1.1771年英国科学家普里斯特利的实验
第一步:取2个完全相同的玻璃罩,编号为甲、乙。
第二步:在甲玻璃罩中放入一盆植株,乙玻璃罩中不放。
第三步:在甲乙两玻璃罩中同时各放入一只点燃的蜡烛,观察两只蜡烛燃烧的情况。
预期结果:甲玻璃罩中的蜡烛较乙玻璃罩中的蜡烛后熄灭。
结论:植物能更新空气。
当然另外一个小鼠与绿色植物的实验与上相同,可以叫学生来说出其步骤。接着让学生来分析本实验的不足,老师可以提示:植物更新的是空气中的哪种成分,普利斯特里有没有具体得出来?
2.1864年德国科学家萨克斯的实验
第一步:取一片两半几乎相同的叶片,把两半分别编号为甲、乙,然后放在黑暗处一段时间(解释:这叫饥饿处理)。
第二步:给甲半叶片进行遮光处理,乙半叶片进行曝光处理。
第三步:一段时间后,给甲乙两半叶片滴加碘液,观察其颜色变化情况,并做好记录。
预期结果:甲半叶片不变色,而乙半叶片变蓝
结论:绿色叶片光合作用产生了淀粉。
3.1880年美国科学家恩格尔曼的实验
当然这个实验不便于表述。可以老师先分析本实验,再让学生思考本实验取得成功的因素。老师可提示学生从选材、处理方面去思考,其实学生在思考这些问题的时候也必须遵循对照实验的原则。所以能取得殊途同归的效果。最后得出实验的优点:
第一:实验材料水绵有细而长的带状叶绿体,便于观察。
第二:临时装片放在没有空气的黑暗环境中能很好地排除外界光线和氧气的影响,其实就是为了保证实验中只有一个变量。
第三:用极细的光线照射处理,能准确地判断出产生氧气的部位(有光线的地方和没光线的地方就可以形成对照)。
第四:用好氧细菌来检验产生氧气的部位。
4.20世纪30年代美国科学家鲁宾和卡门的实验
第一步:取两只大小、洁净度一致的试管,分别编号为甲、乙。
第二步:向甲、乙两只试管分别加入等量的小球藻悬浮液。
第三步:给甲试管提供一定量的C18O2和H2O;给乙试管提供与甲试管等量的CO2和H218O。
第四步:给甲乙两只试管相同且适宜的光照,用仪器检验两只试管释放出O2的放射性情况。
预期结果:乙试管中释放出的氧气有放射性,而甲试管中释放的氧气没有放射性。
结论:光合作用产生的氧气中氧原子来源于H2O。
通过这样的教学,可以使学生参与到教学活动中,不会让学生感到内容的枯燥,从而真正提高了学生的兴趣。最关键的是使学生扮演了科学研究者的角色,更能体会到成功的自豪感,从而提升他们自觉掌握科学方法的积极行为,特别是实验设计能力的培养。科学家所做的实验基本都是经典的对照实验,这也是高考必考的内容,高考综合能力测试的特点是注重考查学生的综合能力,把教材中科学家的经典实验设计成学生的实验题目,有利于学生综合能力的培养,也为将来适应高考综合能力测试做好准备。
首先,要引起学生对发现史的重视。另外,还要提高学生对发现史的兴趣。在教学这部分内容时,决不能让学生仅仅把其当做一门课程来学,当然这也要求老师的教法有所改变。
而要让学生重视实验过程,必须先学会设计实验步骤。当然这对学生来说有点困难,所以要利用这些实验来提高学生的实验设计能力。可以先安排一节课来讲授对照实验。
设计的实验步骤必须有科学性、可操作性。
设计步骤:
第一步:分组编号。
如果分组的对象是植物,可这样叙述—取长势相同的某植物平均分为两组,分别编号为甲乙。
如果分组的对象是动物,可以这样叙述—取大小性别体重健康一致的某动物平均分为两组,分别编号为甲乙。
如果分组的对象是器皿,可这样叙述—取大小相同洁净的某器皿两只,编号为甲乙。
第二步:进行单一变量处理(也是实验中唯一的变量)。
这是实验中唯一的一个变量,所以前面第一步取材必须要求一致不能出现变量。往往单一变量就是实验要研究的问题。
第三步:进行相同且适宜条件的处理。
观察现象记录实验数据,得出实验结论。
强调:第一步,第三步就是想同的处理,同时也是为了保证第二步才是实验中唯一的变量。
第二课时再来讲光合作用发现过程。为了保证教学过程的完整性,可从最早人们对光合作用的认识开始。很早以前人们都普遍认为植物能长大所需要的原料全部来自土壤(主要是受到亚里士多德的影响),接着是1642年比利时科学家海尔蒙特对人们的认识提出质疑,他的实验如下:事先称量了幼苗和泥土的重量,然后把一颗幼苗种在花盆中加入前面称量了的泥土,平时只给植物提供水。几年后再次称量植物和泥土,发现植物的重量增加很多,而泥土的重量几乎不变(只减少很少一点),从而说明了植物能长大所需要的原料不是来自土壤,而是来自水。在本实验中虽然没专门设立对照组,但还是遵循了对照的,其运用的是前后对照或称自身对照,即实验组和对照组都在同一组上完成的。接着让学生分析一下本实验的问题所在,老师最后给出答案:忽略了空气的作用。这样来开课能很好地激起学生的兴趣(学生肯定会想:亚里士多德这样伟大的科学家也会出错,有意思!)
以下的实验,老师可先安排学生写出实验的步骤,再请学生来分析实验的设计过程,老师作点评(特别是点出学生出错的地方)。最后老师再叙述一遍实验的步骤,学生对自己设计的步骤进行修改。
1.1771年英国科学家普里斯特利的实验
第一步:取2个完全相同的玻璃罩,编号为甲、乙。
第二步:在甲玻璃罩中放入一盆植株,乙玻璃罩中不放。
第三步:在甲乙两玻璃罩中同时各放入一只点燃的蜡烛,观察两只蜡烛燃烧的情况。
预期结果:甲玻璃罩中的蜡烛较乙玻璃罩中的蜡烛后熄灭。
结论:植物能更新空气。
当然另外一个小鼠与绿色植物的实验与上相同,可以叫学生来说出其步骤。接着让学生来分析本实验的不足,老师可以提示:植物更新的是空气中的哪种成分,普利斯特里有没有具体得出来?
2.1864年德国科学家萨克斯的实验
第一步:取一片两半几乎相同的叶片,把两半分别编号为甲、乙,然后放在黑暗处一段时间(解释:这叫饥饿处理)。
第二步:给甲半叶片进行遮光处理,乙半叶片进行曝光处理。
第三步:一段时间后,给甲乙两半叶片滴加碘液,观察其颜色变化情况,并做好记录。
预期结果:甲半叶片不变色,而乙半叶片变蓝
结论:绿色叶片光合作用产生了淀粉。
3.1880年美国科学家恩格尔曼的实验
当然这个实验不便于表述。可以老师先分析本实验,再让学生思考本实验取得成功的因素。老师可提示学生从选材、处理方面去思考,其实学生在思考这些问题的时候也必须遵循对照实验的原则。所以能取得殊途同归的效果。最后得出实验的优点:
第一:实验材料水绵有细而长的带状叶绿体,便于观察。
第二:临时装片放在没有空气的黑暗环境中能很好地排除外界光线和氧气的影响,其实就是为了保证实验中只有一个变量。
第三:用极细的光线照射处理,能准确地判断出产生氧气的部位(有光线的地方和没光线的地方就可以形成对照)。
第四:用好氧细菌来检验产生氧气的部位。
4.20世纪30年代美国科学家鲁宾和卡门的实验
第一步:取两只大小、洁净度一致的试管,分别编号为甲、乙。
第二步:向甲、乙两只试管分别加入等量的小球藻悬浮液。
第三步:给甲试管提供一定量的C18O2和H2O;给乙试管提供与甲试管等量的CO2和H218O。
第四步:给甲乙两只试管相同且适宜的光照,用仪器检验两只试管释放出O2的放射性情况。
预期结果:乙试管中释放出的氧气有放射性,而甲试管中释放的氧气没有放射性。
结论:光合作用产生的氧气中氧原子来源于H2O。
通过这样的教学,可以使学生参与到教学活动中,不会让学生感到内容的枯燥,从而真正提高了学生的兴趣。最关键的是使学生扮演了科学研究者的角色,更能体会到成功的自豪感,从而提升他们自觉掌握科学方法的积极行为,特别是实验设计能力的培养。科学家所做的实验基本都是经典的对照实验,这也是高考必考的内容,高考综合能力测试的特点是注重考查学生的综合能力,把教材中科学家的经典实验设计成学生的实验题目,有利于学生综合能力的培养,也为将来适应高考综合能力测试做好准备。