初探研究性学习在生物实验教学中的运用
徐州五中 梁微
生物科学是一门实验科学,它的许多概念、原理、规律等都是通过实验发现的,所以要想学好生物,不重视实验是不行的。同时,实验对培养学生学习生物学的兴趣,掌握实验的基本技能,发展他们的智力和能力,都有重要作用。因此,生物教师如何上好实验课,是提高生物教学质量的关键。研究性学习是指学生在教师指导下,从学习生活和社会生活中选择并确定专题,用类似科学研究的方式,主动地获取知识、应用知识、解决问题的学习活动。开展研究性学习,不仅是适应当前中学课程改革中的研究型课程的需要,也是实施素质教育,着力培养学生的创新精神和实践能力的需要。因此,探讨“研究性学习”的课程教学特征,对于当前的教学改革无疑具有重大意义。那么,具体到生物实验教学中,研究性学习的应用尤为体现了其哪些优势?
一 在生物实验教学中使用研究性学习有助于培养学生观察能力
理解性的知识不是被“教”出来的,而是在师生互相研讨的教学过程中学生通过思维、研究、讨论等方式逐渐“悟”出来的。认真观察实验现象是达到实验目的、探索试验结果的重要前提。在生物实验教学中,我们要引导学生注意整个现象发生的过程、产生条件,抓住这些现象的特征,参与研究实验现象。只有这样,师生才能为下一步的分析和探究做好准备。如在解剖鲫鱼的实验前,我先编好实验指导,并要求学生准备好硬纸板。在硬纸板上一定的位置写上鲫鱼各个器官、系统的名称。做鲫鱼解剖实验时,先让学生观察鲫鱼的鳍在游泳中所起的作用。然后,按照步骤规范操作解剖,将解剖后的鲫鱼器官,分别放在硬纸板写好的相应位置,并在附近的空白处写下相映的结构名称及功能。在这一实验过程中,需要学生动手、动眼、动脑研究性的进行观察。只有这样才能完成整个实验过程,达到实验的目的。
又比如在观察植物细胞的质壁分离实验时,要提醒学生注意:
1.为什么要用紫色的洋葱外表细胞进行实验?
2.为什么蔗糖溶液的浓度为什么是百分之三十?
3.可以用动物细胞吗?他会产生什么现象?
提出这些问题后,让学生去研究思考。通过观察,学生自己得出了质壁分离原因和原理。这样不但可以发展学生的观察能力,还能诱发学生的学习兴趣,满足了学生的求知欲望,取得较好的学习效果。
二 在生物实验中研究性学习更能培养学生的动手操作能力
传统实验教学时,教师在讲台上一边演示实验,一边给学生讲解。学生很少有机会亲自操作实验,有时动手操作也不过是一些简单操作过程,这样不利于培养学生的动手操作能力,以至有些学生学习考试的分数高,但是遇到实验操作时,往往会手忙脚乱,不知怎么办才好。新课程提出,我们的教育教学要以学生为本,要有利于学生的发展。学生学习生物实验不能只用眼睛观察。还要亲手操作。而且不是机械地操作。研究性学习在生物实验教学中的应用正好能够弥补以上不足。
如制作临时装片的实验,先将擦-滴-取-展-盖-染的实验步骤写黑板上,让学生了解每一步的要求的同时特别要学生去研究每一步的涵义。如滴一滴清水,太多容易外溢,太少容易出现气泡。取材薄而透明透光易观察,展平防止重叠,轻盖防止气泡。当学生掌握了实验地步骤和要领后,在显微镜下观察到自己制作的临时装片的细胞,认识细胞壁、细胞质、细胞核,然后再绘出细胞结构图。这样学生才能达到实验的目的,同时锻炼了学生动手操作实验的能力。
三 生物实验教学中研究性的学习能培养学生的创新能力
培养学生的创新意识和创新能力是当前教育教学的新任务和新要求,生物实验教学也要注意培养学生的创新能力。以前我们总是把生物实验作为验证课本上的知识的一种方法,在课堂演示实验一般以教师为主体,学生是旁观者而没有直接参与或极少参与。有不利于教学的一方面,主要是束缚了学生的思维,尤其是创造性思维,而且事先知道了结果的实验,会使学生的兴趣下降,对于教师而言,也容易变得思想僵化,使生动有趣的“生”物知识变成乏味的“死”物知识。 这种重结果轻过程的教学方法,不利于培养学生的创新能力。研究问题的方法。让学生 “知其然,应该知其所以然”。
如《在叶绿体中色素的提取和分离》实验中,老师可以先根据实验要求提出一些质疑;
1.制备滤纸条时,应让学生了解将滤纸剪成长10厘米是因为胡萝卜素在纸条上扩散的距离约为
9厘米
左右;宽
1厘米
是利于划出齐而均匀的滤液细线,去两角为了使层析液在纸条上扩散速度均衡,后两者都是为了扩散出四条平行的色带。在距去两角的一端
1厘米
处用铅笔画一横线,目的是为划滤液细线提供参照线并且防止层析时在盛有3毫升层析液的烧杯(100毫升)中,滤液细线被层析液没及。划滤细线时还应让学生知道干燥后重复划2--3次,是为了增加色素的分子数,以便在纸条上走出四条明显的色素带来。如果在不干燥的情况下连续划线,色素会随滤液中的液体(如丙酮)在纸条上的扩散而扩散,划出的滤液细线较宽,其结果是相邻的两条色带会发生部分重叠。因此,在实验中,应根据学生程度和涉及原理的难易不同,由教师讲清或提出问题让学生思考,使学生既知道实验应怎么做,也知道为什么这样做。
因此,在实验教学过程中,我们要应用研究性学习有意识地发展学生的思维,鼓励他们大胆设想,让验证性实验上升为探索性试验,让学生充分地动脑、动手,充分发挥学生的主体作用。当学生在实验过程中遇到失败或者挫折时,我们应该对他们给予鼓励和引导,使学生从失败中吸取教训,发挥学生的主观能动性和创造性,从而早今后的实验中获得成功。
生物学是以实验为基础的自然科学。实验是培养学生综合能力的一条重要途径。研究性学习在生物实验教学中的运用突破了传统的教学模式,符合现代育人观,推动了新课程的改革的实施,具有更加现实的意义。