生物实验中的立体教学(精选10篇)
生物实验中的立体教学 第1篇
那么是什么是生物学的“立体思维”呢?简单地说, 生物学的“立体思维”就是在进行生物教学时, 把教学内容与有关的实物、模型等以完整立体的形象灵活而巧妙“置入”学生的大脑之中, 来进行学习识记的一种方法, 它与“死记硬背”填鸭式教学有着质的区别。
一、“立体思维”形成的前提条件
“立体思维”的形成, 有其必要的前提条件, 需进行大量而又细致的准备工作。准备充分了, “立体思维”的效果就会更明显, 它的作用也就更大。那么, “立体思维”形成的条件是什么呢?它包括教师和学生两个方面的准备工作。
1. 教师的准备工作是非常重要的, 首先教师必须认真钻研教材, 并把与其相关的教具 (实物、模型、图形、图片、标本等) 准备好, 从中选择最佳教具组合运用。另外, 教师要设置好教学程序和要提问的问题。教学程序要根据时间来安排, 提出的问题要适合学生的学情。真正做到备教材、备教法、备学法、备学生、备教具。
2. 学生方面。
学生准备的好坏, 直接影响着“立体思维”的形成与效果, 首先学生必须课前预习所要学的教学内容, 并联系实际生活的日常所见实物, 想象相关知识点。
二、“立体思维”的应用过程
在教学过程开始时, 首先要注意导言设计, 导入的内容必须联系实际生活或者与学生的课前准备内容有关, 并尽可能地联系到本堂课将要运用的教具上面, 这样的导入既能使学生产生求知欲望, 又能让学生把要学习的内容以立体的形象在大脑中出现。
教师的讲解、提问过程, 也就是使“立体思维”反复重现并进行识记和加深强化的过程, 教师的讲解应充分利用教具, 同时提示学生结合日常生活经验及预习内容进行想象、记忆。教学过程中要根据课堂时间控制速度, 不能进行过快, 必须给学生充分的思考时间来保证“立体思维”的进行, 让带有知识内容的物像以最有效的速度、最深的印象以立体的形式“印”在学生的脑海之中。这样, 学生在听课、理解、记忆的过程中不断地运用内容的立体图象, 对老师强调的内容重点记忆, 使知识与立体的图象有机地联结在一起。
例如:指导学生学习“心脏”这个知识点时, 在讲述了人体心脏的位置形态以后, 可让学生联系课前预习和准备内容讲述心脏的结构:“大家观察家兔的心脏结构浸制标本, 再回想前面学过的哺乳动物心脏的特点, 请说出家兔的心脏都有哪些结构特点?”
有的同学就会回答, “心脏有四个腔, 有隔膜隔开, 上面是左右心房, 下面是左右心室”;也有同学注意到“心房与心室间的瓣膜及各腔壁的厚薄”。
教师评述学生回答问题, 明确告诉学生人体心脏的结构与家兔的心脏结构基本相似, 并出示人体心脏结构的模型 (立体实物出现, 学生立体思维开始) :
“大家根据家兔心脏结构能否说出人体心脏的结构及与心脏相连的血管”?停顿片刻以保证“立体思维”的进行 (立体物像在大脑中反复重现、加深、强化) 。
三、“立体思维”的注意事项
1. 课前准备要充分, 否则将大大减弱“立体思维”作用。
课前准备一般包括以下几点:时间安排、教学程式、导语设计、练习编选、教学手段及教具选用、学情分析、反馈矫正等。
2. 课堂学生“唱主角”。
教师讲解不必太多, 教师只要事先设置好问题, 尽量让学生去寻找答案。充分发挥教师的主导作用, 突出学生的主体地位。
3. 课堂运用教具不能太多。
教具多则显得乱, 不但起不到好的作用反而影响学生“立体思维”的进行。因为, 学生一般能在日常生活、生产过程中找到生物学知识的“原型”, 所以, 不必要过多地依赖教具, 只要适可而止即可。
4. 恰当运用多媒体教学手段。
有些生物现象稍纵即逝, 学生肉眼根本看不到, 特别是一些微生物现象, 学生感知不到, 所以, 常常会感到迷惑。在教学过程中, 我们就可以现代多媒体技术进行直观展示, 既能是抽象的知识具体化, 又能调动学生的多种感官参与学习活动, 激发学习兴趣, 增强学习生物学的积极性和主动性。
四、“立体思维”的作用
1. 有助于活跃学生思维, 激发学生兴趣, 调动学生的积极性。
2. 课堂巩固效果好。
学生利用“立体思维”这种方法能使学生记忆快且记忆消退慢, 尤其适合生物学科的教学。因为, 生物学知识点多而且相对分散, “立体思维”可以培养学生思辨能力, 提高学生的记忆效果。
实验在生物教学中的重要性 第2篇
七年级
孙会
随着课程改革的逐步深化,实验教学的地位和作用显得越来越突出。生物学是一门以实验为基础的自然科学,实验教学在生物教学中举足轻重,占有不可取代的地位。作为一名农村初中生物教师,在多年的执教中,我对初中生物实验教学有了一些粗浅的看法。
一、强化演示实验教学
在生物学实验教学中除了进行学生实验教学外,为了加深对抽象要领的理解,突出教学重点,解决教学中的难点,启发学生积极思维,教师还要结合教学内容进行演示实验。这种类型的实验是配合讲授或课堂讨论,教师在全班学生面前进行的实验,对提高教学质量有重要作用。
1、演示实验的作用
演示实验的主要操作者是教师,学生只是观察者,所以只需要一套装置就能满足全班学生的需要。
在演示实验中,教师实验能力的高低决定着演示实验教学的效果,因此,教师必须做到:首先,在演示前,要认真备课,明确该实验所要达到的目的要求,并围绕目的要求处理好实验和讲课的关系;其次,要设计好演示程序,选择好实验材料、实验装置、实验方法,确定实验时机及对学生提出的观察要求和思考问题。
2、演示实验能紧扣课堂教学环节
演示实验以其形象、生动的教学效果,灵活多变的实验方式,能有效地配合生物课堂教学,提高学生学习的兴趣,有利于学生对知识的理解和掌握。在教学过程中可配合讲授或课堂讨论紧扣各个教学环节进行演示实验,演示时机可依不同的教学目的而定。如为了引起学生的学习兴趣,激发求知欲望,可在讲授新课时进行演示以便于导入新课,为学生学习生物学理论提供必要的感性知识;另外,在学生实验课上,也可以进行演示实验,其目的是为了给学生正确使用实验仪器和掌握实验方法做出示范。
3、演示实验教学中需要注意的几个问题
(1)演示实验必须目的明确、能说明问题。任何一个演示对落实认识领域和情感领域的实验教学目标都有很大的作用,有助于突出教学重点、解决教学难点。所以不仅教师要明确演示目的,而且要使学生明确演示目的,并通过具体的实验操作过程达到实验目的,充分发挥演示教学的作用。
(2)演示实验必须现象明显、可见度高,让课堂所有的学生都能看得清楚。因此,教师在设计演示实验时就应该注意现象要显著,合理使用投影设备,采取多种的方法使观察的主体对比强烈,产生好的效果。
(3)演示实验装置要简单、准确可靠,确保实验成功。要排除次要因素的干扰,便于教师操作,便于学生理解实验装置。为此,教师事前备课要充分准备、仔细操作,掌握好演示条件,熟悉仪器性能,做好演示前的测试工作。
二、加强学生探究实验的指导
新课程标准一再强调,探究性实验的开展和实施要重视知识与能力的协调发展,关注学生的全面发展,让学生亲历实验过程,不管实验成功与否,目的在于体悟探究过程、培养探究意识。学生在实验的基础上通过学科的综合、分析等思维过程获取知识,这一过程使学生有更多的时间去思考与讨论,学生能积极主动地参与实验,这样有助于培养学生的自主探索精神。同时教师可以起引导作用,帮助学生分析和处理生物实验所获得的信息,探索实验现象产生的原因,运用科学的方法归纳出正确的结论。如探究呼吸时二氧化碳体积分数的变化时,我让学生进行分组实验,实验前引导他们思考如何将空气注入澄清石灰水中,学生积极发散思维,提了很多种方法,最后我在实验桌上放置洗耳球和针筒让他们自由选择,并对他们不同组选择不同材料做的实验效果进行对比,从中引发他们更深一层地思考问题。
三、生物实验教学要因地制宜、务实创新
课程改革给生物实验教学带来了一线生机。课改前的生物实验教学都是让学生在实验室里做实验。
我们生物教师必须因材施教、因地制宜,结合实际走进大自然、走进生活,进行开拓性实验和创新实验,从而加强学生的动手能力和观察能力,培养探究性学习的能力。如观察草履虫,我利用农村的资源,教给学生培养草履虫的方法,让学生自己培养草履虫带到课堂上来观察。学生观察到自己培养出来的草履虫,会有一种成就感,从而达到激发学生学习兴趣、提高教学效果的目的。这样的实验教学,学生怀着强烈的求知欲和浓厚的兴趣,主体能动性得到了充分的发挥,教学效果非常显著。
生物实验在生物教学中的作用 第3篇
学习生物,可以使学生获得生物学的基本知识、基本技能,还使学生在思想情感、人生观方面得到教育。初中生物课是生物学教学的重要组成部分,是达成生物教学目标不可或缺的重要环节。
按照传统的教学方式,我们一直把生物实验作为培养学生观察、分析能力,提高学生实验操作技能的重要途径,强调通过实验课帮助学生理解课本知识,帮助学生形象记忆,使课内知识得到一定程度的扩散及延伸。因而,对初中生物学实验教学的要求和研究也较多地停留在操作层面上,无意间忽视了生物实验课所蕴藏的其他功能,降低了生物实验课更深层次的教育功能。作为一个生物学教师,应责无旁贷地深入研究,挖掘这些生物实验课应有的深层次的教育功能,使生物实验课展现出广阔的育人空间,达到新课标所要求的情感和价值观的目标。这些目标的实现应从以下几个方面进行思考:
一、生物实验课中蕴藏的科学研究方法
在生物实验课的教学中,常规的做法是让学生了解实验的步骤、方法,熟练使用实验仪器,按步骤完成实验操作过程并得到预期的实验结果,这样便达到了实验目的。从深层次来讲,最多就是通过学生的实验报告或实验作业对实验过程的某些现象做些解释。因此,在教学过程中,师生只是较多地关注实验操作过程,尤其是死死地盯住实验的结果,而忽视了实验的设计思想和其所包含的科学理念,忽略了學生在实验过程中的体验及对实验成败的反思、分析。实际上,不管是哪个实验,其过程本身都蕴藏着特定的科学研究方法。如“测定种子的发芽率”实验,种子的选取、培养皿的设置、环境的模拟以及对比观察和计数等整个过程,本身就是一种科学研究过程,是一次培养学生科学思想、科学精神和科学方法的亲身体验。这实际上也是让学生感受、理解和体验知识产生和发展的过程。
二、生物实验课中蕴藏的环境教育功能
培养环境意识,保护我们的环境。可持续发展是当代社会发展的主题之一。生物学实验课所用的实验材料都来自周围环境。在实验中,我们可以根据本地区的实际让学生通过亲身体验来树立环境意识。在课外实验中,通过观察校园及周边环境、花草、树木的生长情况来说明干旱对树木、植被生长的影响,说明水土流失、环境破坏反过来对气候的影响,使课内知识得到延伸和升华。为了说明环境对空气湿度有影响,我在“探究植物对空气湿度的影响”这一实验中,为了不破坏环境和植被,把灌木丛、草地、裸地三个环境都缩小在花盘里,一盆葱郁的花代表灌木丛,一盆小麦幼苗代表草地,一盆带有干土的花盆代表裸地,然后在其上方各套一个方便袋,放在阳光下照射了3~4小时,然后进行实验。让学生观察三个方便袋内水珠的多少,然后讨论并总结出植被的多少对环境的影响。这有利于学生从小养成“爱护环境,从我做起”和不随意践踏、摘折花草树木的公共环境意识,让学生养成良好的行为习惯。又如在“探究光对鼠妇生活的影响”这一实验中,我让学生寻找鼠妇,在寻找的过程中学生既了解了鼠妇的生活环境,又为实验结束后将其放回大自然做了铺垫。在这一探究过程中,告诉学生要保护身边的每一种动物,有了不知名的它们,我们的生物圈才显得绚丽多彩。
三、生物实验教学中创新思维意识的培养
在新课程教学理念中,创新意识的养成、创新能力的培养是素质教育的核心内容。教学过程的各个环节,高度重视开发学生的创新潜能、培养学生的创新能力和创新素质,是新形势下学校教育教学的重要任务。生物实验,尤其是生物课外实验是培养学生创新意识的极好场所。在实验教学中,教师应当在有限的空间和时间里,充分利用各种教学资源,营造一种浓厚的创新教育的情境,以此来激发学生的创新意识。如在讲解“生男生女几率是均等的”这一知识点时,关于X、Y染色体应不局限学生的思维,要让学生积极思考,举例说明生男生女几率各占1/2就可以。有学生说将“X”染色体用“黄豆”来代替,将“Y”染色体用“绿豆”来代替,分装于两瓶中,让两名学生同时随机抽取每瓶中的一粒即为生殖细胞,即男性生殖细胞和女性生殖细胞,然后组合,即定为男孩或是女孩。同样的方法学生还有很多,这里就不一一列举了。由此可见,学生的创新能力只有在创造性的活动中才能发展和展现,只有通过创新活
动,才能更好地培养学生追求创新、推崇创新、乐于创新的意识。
生物实验课是一门艺术课,教师在每节课前必须先对本实验的效果及结果有个先知,然后精心选好演员,让他们都能进入你设计的角色中。同时也要有学生的自编、自导、自演。
若想上好生物实验课,必须培养学生的动手能力、思维能力,教师一定不要局限他们的思维,那样会把他们智慧的火花扑灭。
总之,初中生物课程的大部分教学内容都是建立在实验的基础上的,这就要求我们生物教师充分利用这些实验,形象、直观地帮助学生完成对课内知识的理解,更重要的是我们还要深入研究、挖掘这些生物实验课应有的深层次的教育功能,并加以充分地运用,最终达到新课标所要求的情感和价值观的目标。
生物实验在教学中的作用 第4篇
一、从生物学科的特点看生物实验在生物教学中的地位
生物实验理应在中学生物教学中占据重要的地位,这首先是由生物学科的特点决定的。生物学是一门自然科学,它不仅注重对生命活动现象的观察,对生命活动规律的发现,乃至对生命本质的揭示,而且强调对人与自然及其关系的研究。显然,众多繁杂的生命活动现象的观察仅靠肉眼是不能观察全面的,必须借助放大镜和显微镜,并且需要具备一定的科学方法和态度才能完成。譬如,假如没有孟德尔的豌豆杂交实验,怎么能发现基因的分离和自由组合定律呢?没有噬菌体侵染细菌的实验和肺炎双球菌的转化实验,又怎能推知DNA是主要的遗传物质呢?就目前生物学的发展来看,任何一个生物学理论的提出,都离不开实验研究,因为许多新理论往往是通过相应的实验途径才能确立并不断完善的。
由此表明,生物学科的发展和实验研究是密不可分,不能割舍的,生物学科的发展需要以实验作为支撑。
二、从中学生物课程标准和教科书看生物实验在生物教学中的作用
进入新二十一世纪后,我国基础教育领域先后启动了初中新课程改革和高中新课程改革。作为新课程改革的重要组成部分,过去的教学大纲被现在的课程标准取代,而新教科书的编排无论在理念上,还是在结构等方面,都较过去的旧教材发生了根本性的变化。就生物课程标准和教科书而言,对实验部分的变革可谓巨大。
在初高中生物课程标准中,加强生物实验教学被作为一项重要的教学理念。而在内容标准中,许多具体内容标准后面都提供了相应的活动建议。其中许多活动建议都属于生物实验的内容。如:在高中生物必修一中,在学完酶的本质后,给出一个拓展题: (1) 给你一份一种酶的结晶体,你能设计实验鉴定它是不是蛋白质吗?请简略写出实验步骤。想一想,在萨姆纳之前为什么很难鉴定酶的本质? (2) 你想知道哪些RNA具有生物活性吗?是否还存在具有催化活性的DNA呢?请查阅资料或点击http://www.pep.com.cn。 (1) 诸如此类的内容课本中有很多,这些内容增大了生物实验在课本中的比例,而且让学生自行设计实验步骤,要求学生具有创新精神。在后面的教学建议中还强调,教师应根据实际多创设一些教学活动(包括教学实验),以促教学目标的顺利达成,由此可见教材对实验内容的重视程度。
在初高中教科书的编排中,对实验部分的编排可谓是一大亮点。仅人教版九年义务教育三年制初中生物教科书和普通高中必修生物教科书中,就安排了39个学生分组实验,22个演示实验,3个课外小实验,2项生物活动等。 (2) 教科书对实验部分的重视不仅表现在实验的数量上,而且表现在对这些活动的编排上。比如大多设计为探究性实验,突出对学生动手能力、观察能力与思维能力等的培养,重视实验技能和科学素质的提高。
三、从生物实验与课堂教学的巧妙结合看生物实验在促进学生发展上的意义
从课堂教学角度看,若能把生物实验合理地运用于课堂教学,并与课堂教学巧妙地结合起来,对促进学生的发展将起着不可估量的作用。
1. 生物实验与课堂教学巧妙结合能够激发学生学习的兴趣。
兴趣是最好的老师,也是开启学生思维大门的钥匙,是获得知识的内动力,它影响着学生的学习行为与效果,只要学生对某一学科的学习兴趣浓厚,其学业成绩一般都不会差。巧妙的利用生物实验,避免重复过多的理论讲解,对消除学生的厌恶情绪,缓解疲劳,激发、调动学生的学习兴趣起着不可估量的作用。此外,实验除了具有真实、直观、形象、生动和易于激发学生的直接兴趣之外,还具有一种目的性操作活动的特点,使学生亲自动手进行实验操作,满足他们的操作愿望。更重要的是,学生在操作过程中通过动手动脑,克服种种困难,最后获得实验成功,此时由学习成功的喜悦而产生兴趣和学习的愿望,并转化为一种热爱科学的素质和志向。所以说,实验可以有效地激发学生的兴趣。大量事实已证明生物实验是培养学生学习兴趣、激活少年儿童好奇心的最佳手段之一。有关的调查表明,绝大多数学生喜欢上实验课,这就是明证。
2. 生物实验与课堂教学巧妙结合能促使学生手、脑并用。
手、脑并用实质上就是一个人的实验能力,高考历来重视这方面能力的考查,因为实验能力是所有高校学习理工科学生必备的基本能力,它是一个人的一种综合能力,从实验的选材,到实验过程的设计,实验结果的归纳总结,都要求学生既要有良好的动手操作能力,又要有较强的观察、思考、总结能力,即手、脑并用。传统实验往往把学生的操作与思考割裂开来,如先上理论课以明确知识原理,后上实验操作课进行验证。实践表明,这种做法是很不科学的。科学的做法应该是理论与实践相结合,做到手、脑并用。如在细胞一节教学中,可先进行实验,让学生动手制作洋葱表皮细胞的临时装片和人口腔上皮细胞的临时装片,然后进行观察、比较,在此基础上进行讨论,最后得出结论。这种方法不仅能培养学生动手操作的能力,而且能培养学生观察思考的能力,做到手、脑共用,从而提高学生的实验能力。具体到实验教学中,教师应当先理清实验思路,明确实验原理,设计好实验的方法和步骤,然后进行实验操作,在操作过程中还应不断地反思与总结。
3. 生物实验与课堂教学巧妙结合还有助于培养学生的观察、思考能力。
学习的过程是一个由表及里、由感性到理性、由具体到抽象、由理解到应用认知过程。教师正确、巧妙、灵活地运用实验组织教学对学生观察、思考能力的培养有着重要作用。例如:在植物光合作用一节教学中,通过分组实验,让学生先观察光合作用产生淀粉;通过演示实验,让学生观察光合作用需要二氧化碳并产生氧气;然后让学生进行思考,对各个实验结果进行分析、推理、总结,得出结论光合作用是绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物,并释放出氧气的过程。这样可使学生的观察、分析、思考能力得到提高,同时可使学生对光合作用的概念、公式、实质的理解更深刻,掌握更牢固。再如在学习鱼类鳍的作用时,如果教师只是单纯讲解,不仅苦燥无味,而且学生印象不深。我利用实验,把分别剪掉胸鳍、腹鳍、尾鳍和什么都不剪的四条鲫鱼分别放在四个大小相同玻璃缸中,让学生观察比较四条鱼的运动情况,从中归纳总结出鱼鳍的作用。 (3) 这样不仅使学生顺利掌握了书中的知识,而且培养了学生的观察、思考能力。
4. 生物实验与课堂教学巧妙结合有助于培养学生的创造能力。
教学活动不仅要传授知识,而且要培养学生独立获取知识的能力,全面提高学生素质。在实验过程中,必然会出现新情况、新问题,这往往需要学生创造性地加以解决,甚至通过实验修正原有的结论。这是教师在实验教学中应该加以重视的地方。同时教师也可结合实际情况,给出实验课题,指导学生自己设计实验方案和实验方法,自己选择实验材料、仪器、试剂等进行实验,也可鼓励学生用不同的方法设计同一个实验课题,来加强对学生探索和设计创新能力的培养。例如:在可溶性还原糖鉴定和蛋白质鉴定的实验中,教材是将斐林试剂现配现用,双缩尿试剂是分步骤逐步加入。在教学中,由于两种试剂的成分相同,只是浓度和使用的方法不同,传统的是以教师为中心的教学模式,教师讲实验顺序,学生严格按实验步骤操作,最后验证实验结果。在教学中,有学生质疑:能不能改变试剂的浓度和先后顺序,我抓住机会引导,让学生自己设计实验。下面是学生的实验设计:
通过对上述实验表格的分析,学生对可溶性还原糖鉴定实验的方法和步骤已经掌握,并且能充分利用学习的知识,对知识进行了加深和理解,掌握知识较牢固,同时也培养了学生创新和探究能力。
综上所述,实验在中学生物教学中能为学生提供认知材料和学习情境,进一步激发学生的学习兴趣,提高学生观察、思考问题的能力和操作技能,培养学生的研究能力和创新能力,因此生物实验在生物学教学中有着不可替代的作用。
四、当前中学生生物实验教学中值得反思的问题
鉴于生物实验在生物学科中的重要地位和在生物新课程新教材,以及教学中的重要地位,生物实验理应在中学生物教学中得到重视并得到较好的组织实施。但现实情况并非如此。就当前情况来说,中学生物实验教学还存在着以下一些突出的问题。
一是实验课没有开齐开足。有些学校对实验课认识不足,很少甚至根本就不组织实验教学,仅仅是在上级主管部门来校检查时才匆匆开设几节课以应付了事。
二是实验大多数是教师的演示实验,很少组织学生分组实验,不能培养学生的动手动脑与实际操作能力,学生脑、手结合能力得不到提高。
三是实验设备匮乏、陈旧,如有的学校虽有几十台显微镜,但均已坏损,无一能用,根本就开不出实验课。
四是实验教学质量不高。有些能够开出实验课的学校,也大多是做些验证性的实验,很少做些有探究价值的探究性实验。没能真正把生物实验在教学中应有的作用发挥出来。
五是缺乏实验教学方面的交流。现在各级教研活动已经很少研讨生物实验教学方面的问题了。
之所以存在上述一些问题,我认为原因不外乎这样几点,一是人们在思想观念上还没有真正地认识到生物实验在教学中的地位和作用。二是学校资金有限,造成在生物实验教学上的投入严重不足,使很多实验课无法开齐、开足。三是现行的教学评价在实验教学上几乎是空白的。比如过去高中在会考时还要求实验考查并达到合格,而现在实施的新课改对实验考查则不做要求,造成很多学校因只顾升学率而忽视了生物实验的教学。另外,像中考连生物考试的资格都没有,何谈生物实验教学?
当然,中学生物实验得不到重视和加强的根源在于应试教育的大行其道,而素质教育还没有得到真正的实施。因此,我们必须强化教育教学改革,彻底摒弃应试教育,真正实施素质教育,这样才能把生物实验教学切实地开展下去。
摘要:本文从生物学科的特点、中学生物课程标准、生物教科书和与课程教学的巧妙结合等角度论述了生物实验在中学生物教学中的地位和作用, 并就当前的实验教学进行了反思。
关键词:中学生物教学,生物实验,地位,作用,问题
注释
1 普通高中课程标准实验教科书生物必修一.
2 中华人民共和国教育部制订.高中生物课程标准, 2003.4, (1) .
生物实验中的立体教学 第5篇
信息技术在中学生物实验教学中的应用
青海省西宁市回族中学 伊正学
【摘要】现代信息技术已在教育领域得到广泛应用,如何将其应用在生物实验教学中,是广大生物教育工作者值得思考和实践的一项工作。本文就信息技术在中学生物实验教学中的应用问题做探讨,包括六个方面:实验前展示步骤,试验后展示结果,便于学生对照和探究,规范实验操作方法;复习过程中使用,节约重复实验费用,清晰回顾实验;无条件完成的实验,可用多媒体演示加深印象;便与借鉴别人的探究内容,促进自己的探究顺利完成,少走弯路,少走重复路;现代生物新科技的应用展示,让学生了解最前沿的生物学科发展情况;有利于学生进行游戏式探究和复习实验。本文的论述结论是“适时适当地应用现代信息技术才会优化实验教学,起到事半功倍的效果。”
【关键词】信息技术,中学生物,实验教学
现代信息技术已在教育领域得到广泛应用,如何将其应用在生物实验教学中,是广大生物教育工作者值得思考和实践的一项工作。如果采用信息技术进行辅助教学,且使用得当,最终优化生物实验教学, 提高课堂教学效率,定能提高生物实验教学的质量。本文就信息技术在生物实验教学中的应用问题做六个方面的探讨。
一、实验前展示步骤,试验后展示结果,便于学生对照和探究,规范实验操作方法。一个实验的成功与否,实验前的准备和设计思路起到了决定性的作用,这同一场战役前的战事装备和军事部署常常决定战争的胜数一样,因此,无论是验证性的实验还是探究性试验,教师要做的第一要务就是帮助学生做好实验前的准备、设计好实验思路。但就是这个过程,如果不介入多媒体的应用,就只有老师讲授、学生看教程两种情况了,这两种情况共同的特点是语言文字描述多,等学生把语言文字在头脑中转化成实验材料的组合和应用,不但有难度,而且需要比较多的时间。如果老师将实验步骤制作成多媒体课件直接展示出来,用实物图代替材料描述、用箭头代表步骤、用标注框注明所要注意的事项和所需的材料量,老师只需要告诉学生实验的目的和原理,强调一下特别注意事项,把节省出来的时间留给学生,学生就可以按照提示一步一步完成实验(图一)。因为有多媒体的步骤提示,很有利于学生对照自己的实验,随时会关注到注意事项和所需的材料量,避免了步骤遗漏、材料量不准确等由于记忆失误导致的错误,减少了学生按照自己的想法随意操作实验的现象,实验成功率
和规范度大大提高。
图一 还原性糖和蛋白质鉴定实验原理(视频截图)
图二 还原性糖和蛋白质鉴定实验操作(视频截图)
许多老师以为实验步骤由老师展示在多媒体上,学生统一用同一实验方式完成实验,剥夺了学生创造性实验和多方位探究的权利,不利于学生的思维开发。实际上,我们要明白的是,首先要有规范的实验操作习惯,才会有能力进行更深入的探究,否则,学生在摸索中只能按自己的方式勉强完成实验而已,即便是有了几种不同的实验过程,那也只不过是实验完成的路径不同而已,没有实质上的进一步探究,学生终究不是科学家,没有那么多的学生都能创造性完成每一个实验,否则,每一所学校就有成百上千的科学家出世,如果我们的教育过分希望由没见过导弹的学生摸索制造出导弹来,实在令人啼笑皆非、难以想象。所以我们应该明白的是,先规范好学生的实验操作、再让学生探究完成相似实验,之后学生才可能创造性地去实验研究一些现象,这就同先扶着幼儿学会走路,再鼓励他学会跑步,他才有可能练习完成跳远、跨栏等高难度项目一样。
学生完成了实验,实验现象明显吗?实验过程规范吗?实验过程中出现的现象正确吗?如此等等的问题都需要确定,但老师顾不了那么多学生、看不了那么多实验、关注不了那么多学生的每一个步骤,所以最好的检验办法就是实验者本人。所以,到学生完成实验时,老师播放实验视频(图二),请学生自己对照,不失为一种好办法,这就避免了老师通过学生实验报告单方面判断学生实验情况的现象。实践中我们经常会注意到实验报告存在的纰漏,比如有的学生实验做的很失败甚至就没做实验,但通过理论推理后可以完成一份十分完美的实验报告,再比如实验报告更关注实验结果却容易忽略实验过程,这对培养学生尊重实验事实的优良学习习惯是有影响的,对以后认真对待学术研究也是有影响的,可见,我们的中学实验教学,还担负着帮助学生养成严谨的科研态度的重任,来不得半点马虎。
二、复习过程中使用,节约重复实验费用,清晰回顾实验。
温故而知新是不变的真理,实验内容一样需要复习,否则,学生所学的知识就如同竹篮打水一样,随着时间的推移,大部分知识会逐渐被遗忘。实验复习最好的办法是开放式实验,即开放实验室,让学生重新操作实验加强印象,但这种方式有不好管理、材料浪费严重、牺牲学生更多的时间等不利因素。实际上,我们完全可以通过给学生展示实验的目的和原理、播放实验视频等方式帮助学生完成实验的复习工作,快速、清晰、轻松。
三、无条件完成的实验,可用多媒体演示实验加深印象。
在中学生物课程设置中,有许多实验不要求学生实地操作,比如“基因工程及其应用”中的操作过程、噬菌体侵染细菌过程等,一般的中学也没有硬件条件让学生完成一些科技含量太高的实验;再如“光合作用的发现历程”、“孟德尔的相对性状实验”等,需要较长时间甚至几年时间才能完成;“基因指导蛋白质的合成”、“细胞增殖”等知识点又显得抽象而神秘,学生只能听老师讲,然后云里雾里自己空想一番。这类实验一般采用科学家的实验现象解说来让学生继承其实验结论,学生常出现的问题就是如同记英语单词一样地死记实验过程与结果,没有感性认识,直感空洞乏味。如果将这些实验制作成Flash、录像等多媒体视频进行形象直观的演示,就能帮助学生理解实验步骤,明确实验现象,加深对实验的理解,提高教学效果,尤其是格里菲斯、艾弗里、孟德尔等科学家的经典实验的展示(图三),特别能激发学生的兴趣,对于鼓励学
图三 格里菲斯的肺炎双球菌转化实验图片
生喜欢生物学、学好生物学有积极的作用。
四、便与借鉴别人的探究内容,促进自己的探究顺利完成,少走弯路,少走重复路。中学生物新课程设置中一个典型的内容就是大量的探究实验用以拓展学生的知识面、开发学生自主学习的能力,促进团队合作精神的形成。学生在完成探究实验时,很有必要了解目前类似探究实验的状况,通过网络,就可以实现别人的探究方式及思路,有助于学生借鉴和比较,反思自己的实验不足、不成功或不同的原因,加以修订自己的探究思路和方法,这对养成严谨的科学态度十分有帮助,也有助于学生形成听取他人意见、综合分析团队各成员的想法,抛去唯己独尊的思想和行为。
五、现代生物新科技的应用展示,让学生了解最前沿的生物学科发展情况。如今,已是生物科技迅猛发展时期,新的生物研究成果层出不穷,生物科技产业也得以迅猛发展,我们要想培养优秀人才,让学生不断接受新科技、了解当前生物科技发展状况是
必不可少的。这些任务的完成,除了电视及报刊杂志报道以外,教师搜集资料制作成生物科技发展课件,及时向学生展示(图四),效果会更加理想,这种方式不用学生抽出专门时间去搜集资料,可有效节省学生时间和精力。
六、有利于学生进行游戏式探究和复习实验。教师可以将中学生物实验的目的、原理、假设、步骤、结论等内容编写成简单的游戏,设定正确率与错误率统计程序,让学生在游戏中探究实验、复习实验,提高学生主动地获取知识、应用知识、解决问题的能力。只要老师为学生提供丰富的研究资源、创设生动的研究情境,就会大大地激发学生的参与积极性,改革他们学习的方式,提高学习的效率。
信息技术在中学生物实验中的应用非常广泛,如果应用的好,便有利于激发学生的学习兴趣,使微观的实验世界以宏观的形式展现,使抽象的实验直观化,使复杂的问题简单化,在提高实验教学效率方面必会产生很好的效果。但凡事均要掌握一个度,现代信息技术只是一种辅助教学的工具,它应当为实验教学的目标和内容服务,杜绝用视频代替课程明确要求完成的学生实验,否则就会严重影响学生的动手操作能力,不利于学生实验素质的提高。只有适时适当地应用现代信息技术才会优化实验教学,起到事半功倍的效果。
【参考文献】:
【1】金海华,邵晨.利用信息技术优化高中生物学实验教学[J].《新课程研究(基础教育)》.2009年08期
【2】黎福祥.信息技术与高中生物实验教学整合实践及反思[J].《中小学电教》.2012年第4期
【3】李玉芬.运用信息技术提高生物实验教学质量[J].《中小学电教(下)》.2011年07期
【4】盛兰柱.应用信息技术打造高效生物实验课堂[J].《新课程(下)》.2011年第11期 【5】赵琴.信息技术对生物实验教学的促进作用[J].《教学月刊(中学版)》.2005年10
浅谈生物实验中的创新教学 第6篇
一、丰富实验形式, 激发学生的探究兴趣
生物新课程中的实验为培养学生的创新精神和实践能力提供了最佳环境。初中生刚接触生物课程, 教学中应以激发学生的好奇心、学习兴趣和求知欲为首要目标, 以启发学生通过想象思维, 培养求新意识。教师应用生动的语言、形象的描绘, 和精彩的实验引领学生进入绚丽多彩的生物世界。
1.走进自然。如带学生在校园辨认植物名称, 观察不同草丛背景下蚱蜢的保护色、枯叶蝶的拟态, 了解生物与环境的适应性;让学生摸一摸含羞草, 感觉一下植物的应激性等。神奇的生物世界, 给学生带来极大的乐趣, 更激发了学生的求知欲。
2.感受自然。如在学习光合作用的产物这一内容时, 笔者采用了演示金鱼藻的放氧实验, 阴雨天就用适宜强度的灯光代替阳光。当看到成串的气泡从叶片表面冒出时, 有许多学生显得很兴奋。当收集在试管中的气体使余烬木条复燃时, 有许多学生都很吃惊。实验中呈现的奇妙现象, 能激发学生学习的兴趣, 调动学生学习的积极性。
3.探究自然。笔者在实验教学中, 尽可能让学生亲自动手。同时, 精心设计问题情景, 巧设悬念, 鼓励学生质疑和大胆猜想。例:在探究光下制造有机物实验中, 笔者设计了一个系列问题串:为什么要把植物在黑暗处放一昼夜?为什么要用酒精脱色?为什么还要用清水漂洗?滴加碘液的目的是什么?还有没有其它实验可证明绿叶在光下制造淀粉等。通过释疑解惑, 激活了学生的思维, 引导学生从多角度、多方位去思考问题, 在进一步激发学生探究欲望的同时, 更指导学生学会分析问题, 解决问题的思维方法。
笔者认为, 实验教学是激发学生探究科学知识, 提高实验技能的有效途径, 也是激发学生兴趣, 调动学生学习积极性的最直接手段, 更能为进一步培养学生的创新精神和实践能力打下良好基础。
二、改进实验方式, 提高动手动脑的能力
实验教学在充分合理利用现有教材的同时, 还要善于引导学生发现实验的不足, 启发学生进行大胆设想, 提出新的改进方案, 勇于实践探究, 使全体学生都能在原有知识的基础上, 进一步完善并有所突破。
1.引导学生围绕实验目的自主探究。如在“探究植物的蒸腾作用”中, 笔者仅仅提出实验目的, 让学生自己通过日常观察, 寻找合适的实验材料, 自己设计实验, 完成实验, 得出结论, 教师在这过程中, 要针对不同层次的学生进行指导, 启发学生怎样观察, 怎样做好记录。在课堂上, 除让学生代表陈述自己的实验过程及观点外, 还可组织讨论, 让其他学生对该实验做出改进, 教师及时做出分析和评价。课后, 让学生结合课堂提出的新问题, 新方案, 进一步探究。由于是学生自己设计的实验, 因此学习和探究的整个过程都显得轻松愉快, 而且富有成效。
2.鼓励学生在探究中发现新生成的问题。在“探究绿叶在光下制造淀粉”的整个实验中, 有的同学突发奇想, 用透明胶代替黑纸片, 其余做法与课本相同, 实验结束后笔者特邀该同学把他的实验方法和实验现象向同学们作介绍。当他说到发现没粘透明胶的部分遇碘显蓝色, 而粘透明胶的部分没变蓝时, 好多同学表示质疑, 因为透明胶是可以透光的, 并由此引发了全班同学的讨论。最后有的同学得出:可能是透明胶堵住了二氧化碳进入的通道, 没有二氧化碳这一原料, 光合作用同样不能进行。笔者以该创新性实验设计作为提升的契机, 引入“气孔是叶片散失水分以及与外界进行气体交换的门户”这一知识点。由此可见, 只要给学生实践的机会, 学生的科学探究精神和潜在的科学探究能力就能被发掘, 这正是新课程标准倡导探究性学习的目的所在。又如:在酵母菌的发酵实验中, 当某学生欲一试时, 笔者就请该同学上台来演示。当把小气球往试管上套时, 试管口把小气球磨破, 有学生就提出如果用蜡烛磨一下试管口就可使它光滑些, 套起来就会很容易。笔者在惊讶之余, 也从学生身上学到了新知, 对指导今后的同类实验很有参考价值。可见, 只要放手让学生参与, 学生的创新能力完全可以在动手实验的过程中得到培养和提高, 而且教师在指导学生实验的过程中会实现教学相长、和学生共同发展。
三、灵活安排教学, 保护学生的创新精神
在“探究馒头在口腔中的变化”这一课题时, 在完成实验后有学生提出:想用面粉, 也有的想改用面包来做实验。对于他们的想法, 笔者给予充分肯定并鼓励他们进行尝试, 没想到这一尝试出现许多意外的发现:放生面粉溶液的试管中加碘出现了碘的颜色, 而放熟面粉的试管中加碘却是蓝色。
针对新生成的问题, 提出一些值得探究的课题。例如:就上述问题学生课外上网查到答案:生熟面粉的淀粉结构不一样, 熟淀粉为线性直链状分子多糖, 遇碘变蓝色;生淀粉为高度分支的多糖, 糊化反应不呈色。在此基础上又有同学设计了一组实验, 一是在煮熟的热面粉糊中滴加几滴碘, 试管内出现了碘液的棕色, 放置该试管至冷却, 摇动试管, 也没变蓝色。另一是在煮熟后冷却的面粉糊里滴几滴碘, 变蓝。探究结论:冷面糊遇碘变蓝色, 热面糊遇碘不变色。面粉糊的变色是与温度有关的。
教学中的“突发奇想”, 有时会打乱原先的教学计划, 但也会带来许多意外的收获。笔者认为:教师应提高自己灵活把握课堂教学的能力, 将课堂新生成的问题转化成问题探究的情景, 努力培养并保护学生的科学探究和创新精神, 使学生养成不放过任何异常情况, 抓住疑惑不放的科学探究习惯。
四、拓展课外实践, 努力挖掘学生潜能
开展各种课外活动是培养学生创新精神和实践能力的有效途径。正确引导学生按自己的爱好参加兴趣小组, 充分发挥学生自己的潜能, 发展自己的特长, 让学生使用身边随手可得的材料进行探究活动和各种实验;拉近科学与生活的距离, 让学生深切感受到科学的真实性, 感受到科学、社会、技术与生产生活的关系。
1.联系生产和生活实际, 适时进行课外研究。如三四月份正是小蝌蚪、家蚕的生长期, 引导学生在家养几条小蝌蚪、几条蚕宝宝, 写好观察日记, 记录下它们的生长过程, 总结它们的生长规律。又如, 开展生物资源及环境调查, 掌握调查方法, 了解家乡生物资源及生态环境情况。再如, 利用科普周、爱鸟周、环境日、野生动物保护宣传日等举办知识讲座, 知识竞赛, 让学生在参与社会事务的过程中, 拓展知识、提高科学素养。
2.组织学生开展系列性的创造性实验实践活动。例如:在“探究光合作用的条件和产物”这一实验时, 笔者在实验设计时有意将遮光用的纸板剪成五星等各种形状, 在滴加碘液后, 叶片上未见光的部位呈现出各样图形, 见光部分变成蓝色。有同学就提出:是否能将一些图案或文字印在叶片上做成书签?为此笔者将该探究实验和叶片显影书签的制作合为一体, 并利用课外兴趣组活动时实施, 好多同学经过亲自动手, 将各种形状的叶片制成一张张精美的叶片显影书签。通过课外兴趣活动, 进一步培养了学生的创新能力, 也让学生体验到了科学活动的乐趣。
新课程改革需要教师勇于创新和善于创新, 具有创新意识和创造能力的教师才能培养有创新意识和能力的学生。因此, 教师应首先提高自己的生物科学素养, 全面提升自己驾驭实验教学的能力。
摘要:本文结合笔者的生物新课程实验教学实践, 就如何进行创新教学作一探讨。主要包括:注意丰富实验形式, 激发学生的探究兴趣;改进实验方式, 提高动手动脑的能力;灵活安排教学, 保护学生的创新精神;拓展课外实践, 努力挖掘学生潜能等内容。
关键词:生物学教育,实验教学,创新
参考文献
[1]刘真.关于高中生物教学培养学生创新精神和实践能力的思考[J].生物学通报.2000 (3)
[2]甘华鸣等.创新的策略[M].北京:红旗出版社.1999
生物实验中的立体教学 第7篇
生物化学主要研究动、植物有机体的化学组成、分子结构和物质代谢过程。它是农业院校生物技术、生物科学、动物医学、动物科学、植物保护、食品科学等专业非常重要的专业基础课。生物化学是一门实践性非常强的学科, 学生在学习过程中要理论联系实践, 通过实验来验证理论知识和加深对理论知识的理解。通过生物化学实验的操作能够直接提高学生的动手能力和培养学生观察问题、分析问题、解决问题的能力。生物化学实验中需要用到实验设备和大量的化学试剂, 其中很多试剂还具有毒性, 经常接触都老师和学生的健康造成伤害。
虚拟仿真实验是指借助于多媒体技术和虚拟现实等技术在营造可辅助、部分替代甚至全部替代传统实验各操作环节的相关软硬件操作环境, 实验者可以像在真实的环境中一样完成各种实验项目。通过虚拟实验可以使学生提前熟悉了解实验原理、掌握实验过程和操作步骤、了解实验过程中可能出现的问题和解决方法[1,2]。通过生物化学虚拟仿真实验与真实实验操作相结合可以显著提高学生的学习兴趣和学习效果, 对于学生掌握生物化学实验操作技能具有重要意义。
1 生物化学虚拟实验现状
近年来, 随着虚拟现实技术的发展, 虚拟实验在实验教学中的应用也越来越广泛, 涉及到多个专业和学科。国内外很多的高校、科研院所以及远程教育机构都积极地投入虚拟实验平台的构建, 开展虚拟实验教学研究。目前教育部批准了两批共200个国家级虚拟仿真教学实验中心, 其中包括清华大学的数字化制造系统虚拟仿真实验教学中心;北京师范大学、郑州大学的化学虚拟仿真实验教学中心;浙江大学、山东大学、北京协和医学院、哈尔滨医科大学、南通大学、重庆医科大学等的医学虚拟仿真实验教学中心;东北师范大学、临沂大学的生物学虚拟仿真实验教学中心等。
关于生物化学虚拟仿真实验研究较少, 没有完整的生物化学实验平台。只有生物化学专业教师自己开发的部分虚拟实验软件, 如梁亦龙开发了虚拟PCR实验[3];黄佳玲报道了采用Flash技术开发的聚丙烯酰胺凝胶电泳的虚拟实验[4]等, 各高校和研究所都还没有国家级的生物化学虚拟实验教学中心获得批准。
2 生物化学虚拟实验开发基本过程
虚拟实验平台的开发一般可分为数字模型建立、制作交互程序和程序发布三个阶段。
2.1 数字模型建立
首先要制作三维的数字模型。模型一般采用3D Max、Maya、Silo等三维建模软件制作。在建模时要根据真实仪器的数据建立模型, 保证产品模型的尺寸比例协调和模型外观在视觉上的真实性;另外三维模型要尽量减少面数, 删除冗余的点面, 合并同类模型以降低模型的复杂程度, 提高交互程序调用模型的速度。三维建好模型后, 进行材质编辑和场景灯光设置。然后对模型进行渲染, 使模型达到真实实验仪器的效果。还可以根据虚拟实验需要制作三维动画。
2.2 交互程序设计
采用Unity 3D、VRML、Virtools等虚拟现实开发软件进行交互程序设计。首先导入制作好的三维模型, 创建虚拟实验场景。场景包括程序的界面、声音、文字、图片等;然后对实验仪器、药品等三维模型添加动作、事件等要素。其中动作包括模型的移动、旋转、缩放、切换视角等;事件包括模型对鼠标、键盘的响应等交互事件, 当用户执行某个操作时, 能够对该操作做出正确响应。
2.3 程序发布
在完成虚拟仿真设置后, 需要将程序发布生成可以独立运行的虚拟实验程序。一般可以生成单机的虚拟实验程序, 也可以发布成为网络格式, 使学生可以自己在电脑操作虚拟仿真实验, 随时随地做实验、学习实验步骤。
3 生物化学虚拟实验的优势和存在的问题
3.1 虚拟实验存在的优势
虚拟实验教学在培养学生的实践能力、研究能力、创新能力和综合素质等方面有着其他教学环节所不能替代的独特作用。一个能够模拟真实实验的虚拟实验平台既能促进学生的学习兴趣, 又能够让教学过程从课堂得到延伸。虚拟实验比单纯的文字、图像更加形象、生动、完整、便于理解和记忆, 它模拟了真实实验环境, 可以提高学生的学习兴趣和学习积极性;而且虚拟实验不受时间和空间的限制, 可以自由学习, 不受实验室、讲师约束, 学生可根据自己的情况安排学习时间, 随时随地的学习, 有很大的灵活性;虚拟实验还突破了传统实验教学场地、材料和实验仪器的限制, 可以大量学生同时进行虚拟实验, 能够节约现实教学资源, 共享教学设施, 提高学生实践操作能力;对于一些危险性较高的实验或是不具备条件开展的实验, 通过虚拟实验的学习可以使学生掌握这些实验的基本内容。
3.2 虚拟实验存在的问题
因为生物化学和虚拟现实技术是两个完全不同的专业领域, 两个不同专业人员合作才能开发出真实、实用的虚拟实验软件。软件设计必须要符合真实实验的过程, 还要有原理讲解和步骤说明, 这需要生物化学教师把握;而软件的开发还要考虑学生使用该软件的能力, 操作要简便。如何促进生物化学专业教师和多媒体开发专业人员交流合作, 共同开发实验软件是目前需要解决的问题。
4 总结
虚拟仿真实验的开发将能够有效缓解学校在经费、实验室、仪器等方面的不足和困难, 而且利用网络进行虚拟实验教学可以突破传统实验对时空的限制, 无论是学生还是教师, 都可以自由、随时随地上网进入虚拟实验室, 进行操作仪器、实验学习, 有助于提高实验教学质量和学生学习的积极性和主动性, 网上虚拟实验室的开发与应用将会对实验教学改革产生重大的影响。
参考文献
[1]李彩虹, 丁航, 邱文峰, 等.虚拟现实技术在医学生物化学实验教学中的应用策略研究[J].中国教育技术装备, 2013 (06) :126-127.
[2]张丽娟, 古同男.虚拟网络实验室带动生物化学教学模式改革[J].实验室研究与探索, 2015 (05) :192-194.
[3]梁亦龙, 卢利平, 范欢, 等.虚拟实验在生物化学实验教学中的运用[J].实验室科学, 2012 (02) :45-47.
高中生物实验中的启发教学研究 第8篇
启发教学作为一种十分先进的教学方法, 在高中生物实验课堂的教学过程中可以以学生的实际情况作为教学的出发点, 对不同的学生给予不同的帮助。学生只有通过主动参与到民主和谐的实验教学过程中来, 才可以在主动的学习过程里发挥出更加有效的知识能力和创新思维能力。通过掌握新的能力和巩固自身所学的新知识才能实现各个方面的素质的全面提升。如何提高学生对生物学科知识的学习兴趣以及掌握每一个知识难点是生物学科素质教育的一个重点和难点。教师只有通过各种各样的方法来实现启发教学才能够为高中生物启发式教学的进一步发展奠定良好的基础。
1. 启发式教学的概念
启发式教学是指教师在教学过程中根据教学任务和学习的客观规律, 从学生的实际出发, 采用多种方式, 以启发学生的思维为核心, 调动学生的学习主动性和积极性, 促使他们生动活泼地学习的一种教学指导思想[1]。在教学的过程中教师可以通过激发学生的学习热情, 并对学生进行在思维以及探索精神方面的引导, 使学生在掌握一定的科学基础知识的同时, 还能对学生的综合能力起到提高的作用。
2. 目前高中生物实验课中启出现的问题
2.1 实验的类型太过单一化
目前, 我国的中学生生物教学书里, 理论性知识内容占据了主要的部分, 无论教科书怎么进行改版, 书中的实验内容变化不大, 多数的实验都是以观察和验证为主, 具有探索性质的实验少之又少, 有些教科书内甚至没有相关方面的实验内容。生物知识内容的学习, 主要可以让学生在学习的过程中不仅仅是学到相关知识, 更是锻炼学生在学习中发现科学探索的方法和培养科学思维的能力, 而观察性的实验和验证性的实验都不利于该方面的能力培养。
2.2 实验过程中只动手不动脑
我国的生物教学教科书中, 实验内容以及实验过程都有十分详细的描述, 学生在进行实验时, 完全按照书中写的实验物品和实验过程进行, 教学老师主要关注的重点也是学生在实验中的规范操作, 学生在进行实验之前, 从书中就可以提前得知实验后的现象和结果, 学生做实验只不过是对书中提到的实验进行了验证, 得出的结果一样, 实验也就起到了最初的作用, 进行实验的整个过程, 学生都不需要进行太多的思考, 因此, 形成了一种动手却不动脑的学习方式, 并没有让学生加深相关方面的知识。
3. 中学生生物实验中启发教学思路和探索
3.1 将验证性的实验改变成探索性的实验
验证性的实验就是让学生在进行实验之前, 对该实验的原理以及知识内容进行初步的了解, 由于教科书中介绍的实验内容, 大体上都差不多, 因此在进行实验时, 学生完全按照书本内容, 对实验进行进一步的验证。例如:“植物在光照的情况下可以产生淀粉”, 该实验就是为了证明, 植物在进行光合作用的过程中会制造出淀粉, 学生对其就可以按照书上的实验要求和实验过程, 在生物实验室内有顺序的进行, 并且不会出错[2]。
例如:实验“对植物的细胞进行观察 (使用洋葱的表皮) ”。老师在进行正式讲解该内容之前, 让学生做实验, 学生科2~3人为一组, 准备一个洋葱, 将洋葱片分发给学生, 让学生对实验中需要的物品进行详细的了解之后, 开始实验。首先, 老师要告诉学生, 实验中需要的是洋葱的表皮, 并且要薄, 否则在显微镜下会出现细胞叠加, 不利于观察;准备好洋葱表皮, 老师教学生如何装片, 然后调节显微镜物镜的位置和灯光的位置, 并进行观察, 接着, 让学生在洋葱表皮上将含有少量的用滴管盐水滴加在上面, 进行观察, 随后再滴加清水, 进行观察;从而得出实验结果, 在实验过程中, 老师可以进行提问:细胞发生了什么变化、为什么会发生这种变化、怎样让细胞恢复原状等。
3.2 把动手不动脑变成动手又动脑
该问题主要出现在对实验进行设计的方面, 在进行实验的过程中, 将实验中的问题和知识内容中的问题, 在进行实验的过程中提出来, 或者将与实验有关的知识点或者相关学过的知识内容提出来, 让学生在进行实验的过程中, 不仅可以一边实验, 一边进行思考, 还可以巩固之前学习过的知识内容[3]。
例如:实验“二氧化碳是否是植物进行光合作用的必要原料”。将选择的植物天竺葵在黑暗的地方放置24个小时, 将其放入盛有氢氧化钠和水的烧杯当中, 并盖上一个大的玻璃罐, 将其放置在阳光下, 时间为3个小时, 然后剪下天竺葵的叶片一片, 对其进行酒精脱色, 之后使用清水对叶片进行冲洗, 冲洗干净后对其使用滴管, 滴加碘酒, 一段时间之后用清水洗净, 然后让学生对实验的结果进行观察。
4. 结语
培养高中生的生物实验能力, 是注重时代发展对于人才素质的要求。虽然启发教学是一种非常好的教学方法, 但是在实际的实施过程中依旧存在着种种问题, 因此高中生物老师应当深入了解并学习启发式教学, 创新高中生物实验课程中的启发式教学的教学策略, 为我国高中生物实验教学的进步贡献自己的一份力量。
摘要:高中生物课堂教学需要教师展现一定的教学技巧, 才能够更好地实现学校生物课程的教学目标。因此, 教师所要做的是依据学校的教学目标以及围绕学生的学习需求, 采用不同的教学手段与教学方法。启发教学作为一种新型的高中生物教学模式, 不仅可以提高学生在课堂的学习兴趣, 而且还可以开发学生的思维能力以及提高学生的创新能力。因此, 本文从启发教学的基本内涵入手, 重点探讨了启发教学在高中生物实验中的具体应用, 以期为高中学院校实现理想的生物实验教学目标提供指导意义。
关键词:高中生物,实验,启发教学,研究
参考文献
[1]刘凯春.浅谈探究性学习在高中生物教学中的运用[J].延边教育学院学报.2009 (02)
[2]董尧.新课标下高中生物探究性教学的研究[J].新课程 (上) .2011 (05)
实验教学在高中生物教学中的应用 第9篇
一、实验教学的意义
实验教学对于高中生物教学来说具有重大意义,没有实验教学的生物教学是没有特色的,课堂教学效果也是大打折扣的,难以达到生物学在教学中的目的。尤其是在新课程改革过后,生物教学的新课标提出了很多新的理念,生物教材中也增添了许多科学实验,目的都是让学生能够在一边做实验一边学习知识,积极的思考科学实验,能够在动手的过程中有自己的思考,拥有一个好的科学素养和学习态度,所以实验教学在高中生物教学当中是一个不可缺少的重要环节。
二、将实验应用在生物教学中
将实验应用于生物教学中的作用有很多,其一,是能够提高学习兴趣,调动学生的积极性。人们都说兴趣是最好的老师,同时兴趣也是打开人思维的钥匙。其二,是提高学生的动手操作能力。生物实验的现象是形象而直观的,学生通过预习实验的知识要点,了解实验步骤,将实验过程中的工作进行分工,自己动手操作各种生物实验,来看到平常看不到的微观世界,也可以看到平常看不到的生理现象和生理过程,由于这些生理现象和生理过程都是在自己的努力下呈现的,学生们会更加感兴趣和好奇,这样能够大大的提高学习兴趣,调动学生的积极性,并且将这份好奇心转化成对科学学习的积极性。除此之外实验教学还有很多的作用,例如,培养学生的团队合作能力和创新能力,能够很好地引导学生,帮助学生养成良好的思维习惯和思维品质。
比如说在观察植物细胞有丝分裂时,实验的步骤大致为:培养根尖、解离、漂洗、染色、制片、观察。大多数学生都是按照这个步骤来做实验的,但实验结果却是只有一部分学生能够找到清楚的细胞分裂的图像。此时,老师可以提出问题:(1)某些装片上的细胞相互重叠在一起,不能够清楚地观察细胞结构,都有哪些原因?(2)某些染色体为什么会有着色太浅的现象?(3)如果只观察一个植物细胞是否可以看到细胞分裂的每个时期?此时无论在实验中是成功的还是失败的学生都将会积极的参与到讨论当中。让学生们总结出实验的要点和自己通过动手实验的心得体会。
在实验过程中,老师应该改进观念,让学生自己操作,对学生能成功的做好实验有一定的信心,对于实验没有成功的学生,我们应该鼓励他们找出失败的原因,坚持将实验成功。从成功的实验中产生对学习的兴趣和愿望,并将这种兴趣和愿望转化为对热爱科学的志向和素质。
三、高效的应用实验教学
在高中生物教学中,生物老师不仅可以组织学生到生物实验教室去进行生物实验,也可以充分利用多媒体以及带领学生进行课外实验等方式。在学生对有理解起来比较困难、有偏差的生物实验与生物知识点时,老师可以先多媒体的形式呈现在学生的面前,让学生先了解,再去动手实际操作,这样可以高效率的理解实验,提高实验成功效率。在生物实验室缺少器材时,老师也可以先让一部分同学观看多媒体,让另一部分同学去进行生物实验,分批次进行操作,这样不仅可以弥补缺陷而且也能够高效的完成实验。而某些在生物实验室不能完成实验,比如以抽样方法调查某块草地中某种双叶植物的种群密度,这个实验就无法在实验室完成,此时老师可以带领学生到学校的草坪上或者花园里去进行观察实验,这样不仅能够放松学生课堂上压抑的心情,而且能够更加直接的去了解生物知识。
四、培养学生的环保意识
近几年,由于经济的不断发展,社会环境污染的也越发严重,已然成为影响社会发展的重要问题。为了能够改善人类的生存环境,实现社会的可持续性发展,我们应对高中学生通过对生物实验教学,来加强学生的环保意识,让学生们了解到当前的环境污染程度以及环保的重要性,积极地去关注环境,爱护环境,并且在日常生活中能够保护环境。
五、结语
生物实验中的立体教学 第10篇
所谓预实验,就是在学生正式实验之前先做一个实验,这样可以为实验的进一步进行摸索条件,也可以检验实验设计的科学性与可行性,以免由于设计不周,盲目开展实验而造成人力、物力、财力的浪费.所以预实验必须要像正式实验一样认真进行.
一、通过预实验为正式试验选择最佳实验材料
一个生物学实验能否顺利进行,实验现象是否明显,实验材料的选择颇有考究.例如,在进行渗透作用实验时,如果完全按照课本上的叙述去做,有两点不够理想.一是长颈漏斗管内的液柱上升速度太慢,在短时间内根本观察不到明显的实验现象;二是用现成的玻璃纸做半透膜实验材料,即使等很长时间效果也很差.要解决这些问题,教师课前必须进行预实验,用几种半透膜(洋葱表皮、玻璃纸、猪膀胱、兔膀胱、鸡蛋壳膜)进行对比试验.从而为正式实验选定最理想的实验材料.
二、通过预实验准确地控制无关变量
在实验过程中,控制无关变量很重要,如果控制不好或者不控制无关变量,就不能得出因变量与自变量之间的必然联系.例如,在探索生长素类似物促进插条生根的最适宜浓度实验中,要研究的是不同浓度药液对插条生根的影响,自变量是生长素类似物的浓度,但其中有许多无关变量都会对实验结果造成明显的影响.如处理插条的方法(溶液浸泡法、沾蘸法到底哪种方法更合理);处理插条的时间长短(1小时、1天、1周);同一组实验所用的植物材料(选一年生枝条还是选两年生枝条;怎样选,选择的依据是什么);经生长素类似物处理之后的插条的培养,培养基的选择(土培法、沙培法、溶液培养法,哪种方法更方便结果的统计);结果统计的方法(统计根的长度还是根的数目;隔三天统计一次还是隔五天统计一次).要准确地控制好这些无关变量,教师课前不仅要预实验,而且要经过多次预实验才能把握准确.
三、通过预实验发现新的问题,生成新的课程资源
在高考必考的20个实验中,有许多验证性实验,要求学生在明确实验要求的前提下,遵循“现象明显,操作方便,程序合理,药品节约,结论可靠”的实验设计原则来设计,教师可根据这个原则,帮助学生将这些实验进行适当延伸,重新设计出探索性的对比实验,来强化对实验原理和结果的感性认识.例如,酵母细胞的固定化实验,如果单纯根据实验指导“按方抓药”,学生不但做不出任何结果,而且对整个实验方案不知所云.若教师提前预实验,就会发现适当改变海藻酸钠溶液的浓度后,不同浓度的海藻酸钠溶液做出来的凝胶珠的形状和颜色有明显的差异.教师就可以充分利用这个发现,生成新的课程资源,将本实验设计成探索性对比试验,将实验分为以下四组:
第一组:在0.7 g海藻酸钠中加入10 ml水来配制;
第二组:在0.7 g海藻酸钠中加入20 ml水来配制;
第三组:在0.7 g海藻酸钠中加入30 ml水来配制;
第四组:在0.7 g海藻酸钠中加入40 ml水来配制.
结果,每组学生做出的凝胶酸颜色和形态都不一样,有凝胶面条(0.7 g海藻酸钠中加入10 ml水),凝胶蝌蚪(0.7 g海藻酸钠中加入20 ml水),也有凝胶珠(0.7 g海藻酸钠中加入30-40 ml水),颜色有土黄色(0.7 g海藻酸钠中加入10 ml水),有米黄色(0.7 g海藻酸钠中加入30 ml水),也有白色(0.7 g海藻酸钠中加入40 ml水),这样的结果必然能激发学生的好奇心,通过比较很容易得到结论:海藻酸钠浓度过高,实验失败,海藻酸钠浓度过低,凝胶球所固定的酵母细胞太多,呈白色.这要比教师空洞的说教更有说服力,更能让学生接受,也更让学生难忘.
当然要做到这一点,教师不但要反复预实验,还要安排少部分学生和教师一起预实验,以便让这一部分学生在正式实验时帮助教师指导其他学生做实验.
四、通过预实验帮助学生养成重视实验程序分析的习惯,以提高实验设计的能力
加强实验能力培养,既要重视分析和解释实验现象和结果,以及实验结论推导能力的培养,又要重视设计简单实验能力的培养.学生实验不能单纯根据实验指导“按方抓药”,而要指导学生理解实验程序,分析实验中每一个步骤的作用,每一处处理的意义,以及每个步骤之间的联系.例如,在验证“温度对酶活性的影响实验”中,正常的实验设计程序如下:
其中的每一个步骤都不能少,也不能颠倒,每一个步骤的处理细节各有什么作用,各个步骤之间有什么联系,要让学生完全理解并真正接受,教师课前必须做充分的准备,以了解如果哪个步骤的处理细节不妥会出现什么情况,如果步骤颠倒了又会出现什么情况.教师只有事先充分准备,才能应对学生实验中可能出现的各种情况,才能有针对性地指导学生理解整个实验程序,帮助学生养成重视程序分析的习惯,提高实验设计能力.