高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的一般方法
高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的一般方法
對(duì)高中學(xué)生來說,生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)主要包括常見的儀器、器具、藥品的使用能力，教師在進(jìn)行生物教學(xué)時(shí)要有方法和技巧，下面是學(xué)習(xí)啦小編給大家?guī)淼母咧猩飳?shí)驗(yàn)教學(xué)的一般方法，希望對(duì)你有幫助。
高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的方法
一、讓學(xué)生明確儀器的原理和藥品的特性,是培養(yǎng)學(xué)生使用它們的能力的基礎(chǔ)
“知其然,應(yīng)該知其所以然”。對(duì)儀器的原理、藥品的特性不了解,使用起來就會(huì)帶有盲目性,就不可能形成使用能力。例如,學(xué)生對(duì)低倍鏡和高倍鏡的選擇上,經(jīng)常不能根據(jù)觀察對(duì)象的特點(diǎn)和觀察目的進(jìn)行合理的選擇來使用,學(xué)生常常由于好奇心的驅(qū)使和對(duì)低倍鏡、高倍鏡特點(diǎn)的無知,總是一上來就用高倍鏡,認(rèn)為高倍鏡總比低倍鏡觀察清楚。這種盲目性,是由于學(xué)生不了解顯微鏡的基本原理,不了解高倍鏡放大倍數(shù)大,分辨率高,但所看到的實(shí)際面積小,即視野小。而且倍數(shù)越高,看到材料的厚度就越薄,高倍鏡適宜觀察局部和細(xì)節(jié)。低倍鏡所看到的面積大,適宜觀察材料的整體結(jié)構(gòu),以及尋找觀察目標(biāo)。只要學(xué)生了解了這些基本原理,才能正確選用低、高倍鏡。由低倍鏡換高倍鏡時(shí),如果圖像不太清晰,只需調(diào)節(jié)細(xì)準(zhǔn)焦螺旋,就可以看清圖象了。至此學(xué)生只有了解了上述的基本原理和操作方法,才能正確使用高倍鏡。另外,如果鏡中有污染的花斑或異物,就會(huì)影響對(duì)微細(xì)結(jié)構(gòu)的觀察,清除花斑或異物,也是形成使用能力的一個(gè)方面。清除污染物,首先應(yīng)確定污染物在目鏡、物鏡還是裝片(或切片)上。因此應(yīng)讓學(xué)生了解目鏡在鏡筒上可用手做圓周轉(zhuǎn)動(dòng),裝片(或切片)在載物臺(tái)上可用手向任意一個(gè)方向移動(dòng)或用移動(dòng)器上下左右移動(dòng),如污染物在裝片(或切片)上,移動(dòng)裝片(切片),污染物則隨之移動(dòng)而反方向移動(dòng),否則,污染物就在物鏡上。在清除直鏡筒的顯微鏡目鏡和物鏡上的污染物時(shí),還應(yīng)讓學(xué)生了解先后順序,應(yīng)先摘下物鏡,然后再摘下目鏡,試擦完畢裝上時(shí),則應(yīng)先裝目鏡后裝物鏡,因?yàn)檫@樣可以防止因摘裝目鏡時(shí)與鏡筒摩擦下來的塵渣沿鏡筒落入物鏡的內(nèi)部。
在明確學(xué)生實(shí)驗(yàn)中藥品的使用能力方面:例如,在觀察植物細(xì)胞的有絲分裂實(shí)驗(yàn)中,應(yīng)讓學(xué)生了解龍膽紫或洋紅是與染色體結(jié)合的堿性染料,堿性染料是指有色離子是陽離子的染料,而不是染液的pH呈堿性。這樣就引出了一個(gè)問題,醋酸起什么作用?應(yīng)讓學(xué)生了解2 %醋酸是染料的溶劑,在染色時(shí)增加了細(xì)胞的通透性,而不引起細(xì)胞膨脹,利于染液的離子進(jìn)入細(xì)胞而使細(xì)胞核內(nèi)的染色體著色。在觀察根對(duì)礦質(zhì)元素離子的交換吸附現(xiàn)象時(shí),要讓學(xué)生了解自來水中有許多陽離子,可以將已交換吸附在根細(xì)胞表面的亞甲基藍(lán)陽離子交換下來,使藍(lán)色的根變淺,而影響實(shí)驗(yàn)效果,從而使學(xué)生明確為什么用蒸餾水沖洗根上的浮色,并且知道整個(gè)過程中所用的蒸餾水不能被污染。在提取葉綠體色素中,要讓學(xué)生了解葉綠體色素是有機(jī)物,可以溶于有機(jī)溶劑。了解在葉綠素中的Mg易被葉子的細(xì)胞液內(nèi)的有些有機(jī)酸的H取代而轉(zhuǎn)變成去Mg 的葉綠素,影響對(duì)色素的觀察,從而使學(xué)生明確為什么要用丙酮作提取劑,為什么一定不要讓層析液沒及濾紙上的濾液細(xì)線,為什么在研磨前要加入堿性鹽——少量的碳酸鈣。當(dāng)然,也只是在這個(gè)基礎(chǔ)上學(xué)生才能靈活地運(yùn)用它。
總而言之,教師要善于把實(shí)驗(yàn)儀器及藥品性質(zhì)、使用原理講清,這對(duì)提高學(xué)生使用它們的能力大有好處。
二、培養(yǎng)學(xué)生善于分析實(shí)驗(yàn)程序
一個(gè)較為復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)過程是設(shè)計(jì)人員長期辛勤勞動(dòng)的結(jié)晶,它往往是經(jīng)過幾十次甚至上百次的反復(fù)摸索。所以,學(xué)生實(shí)驗(yàn)中,不能單純地用實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)進(jìn)行“按方抓藥”出現(xiàn)結(jié)果就行了。而要指導(dǎo)學(xué)生去分析實(shí)驗(yàn)中每一步驟的作用,每一個(gè)處理意義以及各步驟之間的聯(lián)系,從中學(xué)習(xí)解決問題、研究事物的方法。例如,在觀察植物細(xì)胞有絲分裂實(shí)驗(yàn)過程中,大致為:培養(yǎng)→10%HCI解離→漂洗→染色→壓片。 要讓學(xué)生了解根尖放在10%HCI溶液中是為了溶解細(xì)胞間的果膠質(zhì), 使根尖細(xì)胞間變得松散,便于壓片,否則根尖細(xì)胞很難壓散,不利在鏡下觀察。另外,通過10%HCI的處理,使細(xì)胞迅速死亡, 讓細(xì)胞分別保留各自的分裂狀態(tài)。漂洗是為了沖洗解離液(10%HCI),否則影響染色效果。 又如用龍膽紫或醋酸洋紅溶液染色的目的是,這兩種染料易使細(xì)胞核內(nèi)的染色體著色,從而增大細(xì)胞核與周圍部分的反差,便于觀察染色體分布和變化,壓片的目的是使細(xì)胞分散開,變成單層,否則光線無法透過會(huì)影響觀察。加清水是起潤滑劑和利于細(xì)胞分散的作用,壓片時(shí),在蓋玻片上再加一片載玻片的目的是防止手指與蓋玻片直接觸壓,會(huì)將極薄的蓋玻片壓碎(在鏡下觀察前應(yīng)將載玻片取下,并注意不要讓蓋玻片移位)。在葉綠體中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)中,制備濾紙條時(shí),應(yīng)讓學(xué)生了解將濾紙剪成長10厘米是因?yàn)楹}卜素在紙條上擴(kuò)散的距離約為9 厘米左右;寬1厘米是利于劃出齊而均勻的濾液細(xì)線, 去兩角為了使層析液在紙條上擴(kuò)散速度均衡,后兩者都是為了擴(kuò)散出四條平行的色帶。在距去兩角的一端1厘米處用鉛筆畫一橫線, 目的是為劃濾液細(xì)線提供參照線并且防止層析時(shí)在盛有3毫升層析液的燒杯(100毫升)中,濾液細(xì)線被層析液沒及。劃濾細(xì)線時(shí)還應(yīng)讓學(xué)生知道干燥后重復(fù)劃2—3次,是為了增加色素的分子數(shù),以便在紙條上走出四條明顯的色素帶來。如果在不干燥的情況下連續(xù)劃線,色素會(huì)隨濾液中的液體(如丙酮)在紙條上的擴(kuò)散而擴(kuò)散,劃出的濾液細(xì)線較寬,其結(jié)果是相鄰的兩條色帶會(huì)發(fā)生部分重疊。因此,在實(shí)驗(yàn)中,應(yīng)根據(jù)學(xué)生程度和涉及原理的難易不同,由教師講清或提出問題讓學(xué)生思考,使學(xué)生既知道實(shí)驗(yàn)應(yīng)怎么做,也知道為什么這樣做。
三、培養(yǎng)學(xué)生善于分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
在實(shí)驗(yàn)中,經(jīng)常存在著對(duì)實(shí)驗(yàn)最后結(jié)果的記錄,而輕視對(duì)實(shí)驗(yàn)過程中間出現(xiàn)某些現(xiàn)象的記錄,重視結(jié)果而不重視分析結(jié)果,重視對(duì)成功實(shí)驗(yàn)的肯定,而不重視對(duì)實(shí)驗(yàn)中的失敗查找原因等現(xiàn)象。這不利于學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ奶岣摺＠?在觀察植物有絲分裂的實(shí)驗(yàn)中,在顯微鏡的某個(gè)視野中,要讓學(xué)生了解為什么看到的細(xì)胞多數(shù)為間期的細(xì)胞。在質(zhì)壁分離和復(fù)原的實(shí)驗(yàn)中要讓學(xué)生了解液泡的體積大小、顏色變化如何。在葉綠體中色素提取和分離實(shí)驗(yàn)中四種色素彼此分離的原理是什么,這一原理單靠高中教科書中的知識(shí)還不夠,應(yīng)讓學(xué)生了解濾紙是一種吸附劑,層析液是一種展開劑,四種色素的化學(xué)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)不同,它們在濾紙上吸附能力不同,在層析液中(展開劑)溶解度不同,因此,四種色素隨著層析液在濾紙條上的擴(kuò)散速度就不同,胡蘿卜素溶解度大而吸附力小,擴(kuò)散速度快,葉綠素b溶解度小而吸附力大,擴(kuò)散速度則慢。
在實(shí)驗(yàn)中,因某種原因,個(gè)別學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果不明顯或失敗,老師應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生查找原因。如葉綠體中色素提取和分離的實(shí)驗(yàn)結(jié)果四條色素帶部分或全部不明顯,老師可提示:(1)是否丙酮用量過多, 濾液太稀;(2)是否用的新鮮葉,是否用的全部是幼嫩的葉;(3)劃濾液細(xì)線時(shí)是否重復(fù)的次數(shù)少了一些;(4)層析時(shí)濾紙條上的濾液細(xì)線是否被層析液沒及過。在質(zhì)壁分離和復(fù)原的實(shí)驗(yàn)中,有的學(xué)生很快就觀察到質(zhì)壁分離和復(fù)原現(xiàn)象。但有的學(xué)生雖然在步驟方法上都按要求進(jìn)行了,但沒有發(fā)現(xiàn)質(zhì)壁分離現(xiàn)象,教師應(yīng)啟發(fā)學(xué)生尋找原因:取下的表皮是否是死亡的角質(zhì)層細(xì)胞?是否由于未用蔗糖溶液浸泡材料?是否蔗糖溶液被原清水稀釋而造成濃度不夠?是否視野太亮,反差度小而未能看清?還有的學(xué)生雖然質(zhì)壁分離了卻不能復(fù)原,教師也詢問一下,是否蔗糖溶液濃度自行加高了?是否質(zhì)壁分離時(shí)間太久而造成細(xì)胞死亡?
高中生物實(shí)驗(yàn)解題策略
“一看”實(shí)驗(yàn)名稱。對(duì)很多的學(xué)生而言，這一步往往別忽略了。其實(shí)這一步相當(dāng)?shù)年P(guān)鍵。從實(shí)驗(yàn)名稱上我們能知道好多的實(shí)驗(yàn)信息：比如，實(shí)驗(yàn)的原理，實(shí)驗(yàn)的目的，實(shí)驗(yàn)的類型，實(shí)驗(yàn)的材料和實(shí)驗(yàn)的變量等等。
一、實(shí)驗(yàn)原理。它是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中很重要的步驟，決定主要步驟的設(shè)計(jì)及相應(yīng)實(shí)驗(yàn)試劑的選擇，確定實(shí)驗(yàn)原理時(shí)要依據(jù)生物學(xué)或其他學(xué)科的基本原理。
二、實(shí)驗(yàn)類型。我們高中生物實(shí)驗(yàn)的類型分類方法不同，類型也不一樣。其中僅從實(shí)驗(yàn)名稱上來分析的話，就有驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)和探究型實(shí)驗(yàn)。這兩類實(shí)驗(yàn)從實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)上來看，沒有太大的區(qū)別，但是實(shí)驗(yàn)的結(jié)果和結(jié)論的差異就太大了。
三、實(shí)驗(yàn)變量。變量是指實(shí)驗(yàn)中由實(shí)驗(yàn)者所操縱的因素或條件，實(shí)驗(yàn)變量是原因，也稱自變量;反應(yīng)變量是指實(shí)驗(yàn)中由于實(shí)驗(yàn)中由于實(shí)驗(yàn)變量而引起的變化和結(jié)果，反應(yīng)變量是結(jié)果，也稱因變量。實(shí)驗(yàn)的目的就在于解釋調(diào)節(jié)自變量和因變量的因果關(guān)系。
“二”看實(shí)驗(yàn)步驟。從題目的實(shí)驗(yàn)步驟上就可以分析出該實(shí)驗(yàn)是屬于我們實(shí)驗(yàn)類型的哪種。常見的實(shí)驗(yàn)題型有分析說明補(bǔ)充完善型、評(píng)價(jià)型、設(shè)計(jì)方案型。其中，設(shè)計(jì)方案型實(shí)驗(yàn)題要求自己設(shè)計(jì)、選擇實(shí)驗(yàn)的步驟、預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果，分析實(shí)驗(yàn)結(jié)論，是能力要求很高的題型。在現(xiàn)在各地的高考中已經(jīng)很少見了。但是前面兩種就是必須要掌握的實(shí)驗(yàn)題型了。這兩種實(shí)驗(yàn)題型有一個(gè)共同點(diǎn)，就是不管是評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)過程還是要求學(xué)生完善實(shí)驗(yàn)步驟，都是考察學(xué)生對(duì)高中生物實(shí)驗(yàn)原則的理解。高中生物實(shí)驗(yàn)的原則主要有對(duì)照原則、單因子變量原則、等量原則，以及科學(xué)性原則和可重復(fù)性原則等等。其中最重要的又是前面三個(gè)原則。考察的頻率是最高的。
另外從實(shí)驗(yàn)步驟中，我們還可以依據(jù)該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)變量來分析出實(shí)驗(yàn)過程中的實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組。
“三看”實(shí)驗(yàn)結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)論。實(shí)驗(yàn)的結(jié)果和實(shí)驗(yàn)結(jié)論很多學(xué)生混為一談。實(shí)驗(yàn)結(jié)果即為實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象，比如：出現(xiàn)磚紅色沉淀、葉片發(fā)黃等等。而實(shí)驗(yàn)的結(jié)論則是在實(shí)驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上得出的結(jié)論性的話。實(shí)驗(yàn)結(jié)果和實(shí)驗(yàn)結(jié)論視實(shí)驗(yàn)類型的不同而不同。比如驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)，則實(shí)驗(yàn)結(jié)果往往只有一個(gè)，實(shí)驗(yàn)結(jié)論就是該實(shí)驗(yàn)的名稱中所涉及的;如果是探究性的實(shí)驗(yàn)，則實(shí)驗(yàn)結(jié)果往往會(huì)是多個(gè)，只要是合情合理的結(jié)果都是，所以對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)論也不是唯一的。
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