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浅谈中学生生物实验能力的培养


□ 王海洲 侯福林

摘 要:

生物学是新世纪的前沿科学,是以实验为基础的自然科学。生物实验不仅是锻炼学生实践能力的重要途径,更是激发学生探索兴趣,培养学生创新精神的切入点。随着新一轮基础教育改革的展开,中学生物学制定了新的课程标准,并提出了“面向全体学生,提高生物科学素养,倡导探究性学习和注重现实生活的联系”的新理念和“知识、能力、情感态度”三位一体的新目标。


  生物学是新世纪的前沿科学,是以实验为基础的自然科学。生物实验不仅是锻炼学生实践能力的重要途径,更是激发学生探索兴趣,培养学生创新精神的切入点。随着新一轮基础教育改革的展开,中学生物学制定了新的课程标准,并提出了“面向全体学生,提高生物科学素养,倡导探究性学习和注重现实生活的联系”的新理念和“知识、能力、情感态度”三位一体的新目标。而加强中学生生物实验能力的培养无疑是实现新理念和新目标的必要条件之一,如何加强?值得我们广大的教育工作者进行深层次的探讨。
  
  1 高中生物学新教材实验教学的特点
  
  1.1 增加了实验的数量
  人民教育出版社2004年5月第1版的高中生物(必修本)安排了13个实验、11个探究性课题,同时,新版还增添了14个技能训练,2个课外实践,4个模型建构等与实验有关的实践活动。
  
  1.2 增加了实验类型
  新教材一改过去验证性实验为主的现象,增加了定量性实验,设计实验,模拟,调查等。同时一改过去实验只讲目的要求、材料用具、方法步骤、实验结果四项内容的模式,新增实验原理、结论、讨论3项。实验原理的增加,有利于学生实验设计能力的培养,有利于实验中异常现象的原因的查找,具有更广泛的指导意义;讨论项目的增加,有利于培养学生的思维和综合分析问题的能力;结论一项有利于培养学生记录实验结果,利用文字或图表表达结果的能力。对于探究性课题编写时主要写出了3项:问题,探究思路,讨论,以有利于学生发散思维能力和创新能力的培养,有利于学生实验设计能力的培养,克服学生照方抓药的弊端。
  
  1.3 加强了科学方法的教育
  科学方法有3个层次:
  最高层次是哲学方法;
  第二层次是科学研究的一般方法;
  第三层次是某种学科的特殊方法。
  对中学生来说,应该了解科学研究的一般方法:掌握收集材料的一般方法:如观察法(观察细胞的有丝分裂)、实验法(探索影响酶的活性的条件)、调查法(调查人群中的遗传病);学会理性思维的一般方法:如分析、综合、归纳、演绎等,这些方法的实例都渗透于新教材之中,使学生对这些一般的研究方法有所了解和切身体会。
  
  1.4 重视了有关生物技术的内容
  选修本中安排了“血红蛋白的提取与分离”、“植物组织培养技术”、“微生物的培养与应用”等实验;此外还介绍了一些生物科学研究的方法和技术,如植物体细胞杂交技术、动物细胞培养和核移植技术、PCR技术、DNA重组技术、基因诊断技术、消毒灭菌技术等。
  
  1.5 注重了探究性学习
  人教版新教材除选修本外,仅必修本就设置了11个探究性实验和研究性课题。如探究影响酶活性的条件、探究植物细胞的吸水和失水、探究酵母菌细胞呼吸的方式等等。
  由上述特点不难看出,新理念和新目标的提出,使得新教材对中学生物实验进行了较大的改革,尤其表现在学生实验能力的要求方面。因而无论从落实课改精神还是从适应中学生物实验教学改革的要求而言,加强中学生实验能力的培养都迫在眉睫。怎样加强实验能力的培养?以下是笔者的几点提议,望能有所裨益。
  
  2 加强学生实验能力的培养
  
  2.1 加强观察能力的培养
  观察能力的培养是实验中最基本的能力培养,也是使学生从形象思维逐步过渡到抽象思维的主要阶段。济南版初中《生物学》安排的22个学生“实验”中,观察实验19个,占全部学生实验的86.3%.为适应这一改革,就必须加强中学生实验观察能力的培养。观察能力的提高,有赖于正确的观察程序和方法。
  一是先整体观察后局部观察。在进行整体观察时,要抓住事物的各个方面及其发展变化的全过程,这样才能达到认识事物的目的。如观察根尖和根毛的结构。先用肉眼观察认识根的形态,掌握直根系、须根系、主根和侧根的形态特征,进而用放大镜、显微镜观察根毛的位置,根尖的结构,认识和掌握根冠、生长点、伸长区和根毛区的细胞结构特点。局部观察即细微观察。要求学生在观察过程中抓住事物最本质的属性,捕捉他们之间的细微差异,从而发现事物各个侧面的特点。如我们观察虫媒花(桃花)和风媒花(水稻花)。首先整体观察其形态特征上的区别,然后进行两种类型花的解剖,仔细观察桃花子房基部的突起结构即桃花的蜜腺,弄清花蜜产生的原因,而水稻花无此结构。弄清二者结构上的差异,从而使学生认识了两种不同类型花在本质属性方面的差异。
  二是要对比观察。运用纵横比较进行观察,同中求异或异中求同。如观察C4植物与cC3,植物的区别时,除了生理上的差别,最显著的结构差异在于C4植物叶片维管束鞘细胞中含有叶绿体,且周围叶肉细胞成花环状排列紧密,二者切片对比观察,对其二者的重要结构特征就易掌握。另外单双子叶植物的对比观察亦如此。 ......(未完,请点击下方“在线阅读”)
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