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关键词:实验课;兴趣;效率;主体;重要性
中图分类号:G633.91文献标识码:B文章编号:1006-5962(2013)04-0041-01
生物学是以实验为基础的一门学科,上好实验课是探究生物世界的一个重要途径.通过实验能使学生直接接触生物,观察生命现象,从而调动学生的积极性,同时也培养了学生的动手操作能力,通过实验培养学生实事求是的科学态度以及团结协作的精神。但在个别学校,由于实验条件受限,学生完全依靠老师滔滔不绝的讲授来获取知识。结果是学生在学习的过程中,由于对许多非常抽象生物知识无法弄懂,学生只得凭借书面的文字表达和陈述一知半解进行掌握,许多生活现象的解释显得苍白无力,缺乏说服力。因此,要让学生能够切实掌握生物知识,就必须借助于实验教学。我市为提高学生的动手操作能力,专门开设了中招理化生试验考试.无形中为试验课的开展起到了大力的促进作用.实验课的重要性主要体现在以下几个方面:
1生物学科的性质决定了生物实验课的重要性
生物学科又被称为实验科学,是因为它的产生、发展、形成科学的整个过程都是以一定的实验为基础的。1665年,英国物理学家虎克用自制的显微镜观察到了植物细胞,从而将生物学推到一个崭新的领域。19世纪德国施莱登和施旺通过实验依靠自身丰富的生物知识提出了细胞学说,奠定了现代生物科学的基础。同一世纪中叶,达尔文在对野生和家养的动植物进行了调查研究,总结出以自然选择为中心的进化学说,孟德尔经过八年的豌豆杂交实验提出了遗传因子分离和重组的假设。前人在许多生物领域取得的科学成就都是在生物的实验的基础上取得的,同样在生物教学中也离不开生物实验。
2实验课有助于培养学生学习生物的兴趣及调动学生学习的积极性
生物学是以实验为基础的学科,实验、观察、标本的采集和制作等教学手段,对于培养学生的学习兴趣,更好地理解基础知识,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。因为兴趣是人类认识客观世界的一种心理表现,是一个人获得知识、开阔视野、努力学习的一种强有力的内部驱动力。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。例如演示实验,它也是激发学生学习兴趣的重要手段。演示实验是实验教学的重要组成部分,成功与否关系重大。演示成功能引起学生强烈的学习兴趣,有利于以后的教学。如关于吸水失水的演示实验,它不但有助于学生理解细胞吸水放水的作用原理,而且使学生产生好奇心,很想自己动手做。从而也激发了学生对以后的几个实验及教学内容的兴趣。学生最喜欢实验教学尤其是亲自动手做的实验。迎合学生的好奇心理,微观世界里丰富多彩的生命形式和神奇的生命现象深深地打动着学生,只要教师加以合理的引导,学生就会对生物教学产生浓厚的学习兴趣。这也为今后生物课单调理论知识的学习点燃了星星之火。所以开好实验课程不但能培养学生的动手操作能力,独立解决和思考的能力,提高科学认识,更有助于今后生物学科的教学工作顺利进行。
3实验课有助于学生理解生物概念,掌握生物学知识,提高教学效率
在生物教学中有许多原理概念要求学生记忆掌握。然而几乎任何一个概念原理都是由生物实验得来的,要使学生真正掌握识记这些概念和原理,面对目前开放式试题的出现,题型灵活,思维发散,仅靠以前盲目的背诵是无法达到目的的。只有让学生了解这些概念是怎样验证的,如何得来的,让学生真正理解它们,才能达到我们的教学效果。这一过程就是靠实验来完成的。新课程学习在实验课中,学生充分利用实验器具真实地再现概念原理的发现过程,从而验证相关知识点。这样不仅让学生亲自验证了课本内容,而且动员学生身体的多种感官参与,充分发挥了大脑的记忆能力,可以加深理解,巩固所学知识,大大提高了教学效率。
4实验课有利于提高学生的基本技能和动手操作能力,培养学生的观察能力、思维能力及分析问题和解决问题的能力
学生能力的培养是新课程标准中的一个重点。如何培养学生的观察能力、动手能力和其它能力的提高是我们教师必须面对的问题。在生物教学中,通过进行各种实验活动,是非常有利于培养学生观察和动手能力的。 "授之以鱼,不如授之以渔",教育并不仅仅是教给学生知识,更重要的是教给学生怎样去获取知识。就是说教育要成为一种工具,利用这种工具使学生在以后的学习中能够按照科学的方法思考和对待所遇到的问题。青少年的身心发展水平决定了他们的思维敏捷、活泼好动的性情,实验课为学生提供了这样一个场所和机会,让他们可以亲自动手动脑,想一想相关的知识是从何而来的,用自己的想法去验证课本知识,从而在此过程中掌握应具备的基本技能,锻炼了自己的动手操作能力。同时在实验课中学生的眼睛、大脑、手等应同时被调动,注意力高度集中,学生必须借助已有知识通过细心的观察、合理的分析才能得到正确的答案。通过观察可以激发学生的学习兴趣,生物课多是以观察入手,符合学生从感性到理性,从现象到本质的认识规律,满足学生的好奇心和求知欲,让学生亲眼看、亲手摸、亲自分析研究。这样就锻炼了学生的观察能力、思维能力和分析问题的能力和各种能力的提高。
5实验课教学能够帮助学生树立正确的唯物主义观
任何一项结论、定理都不是说对就对的,而是通过实验来求证,在长期生活过程中逐渐形成的。同样,任何一项结论定理都是经得起实验验证的。实验课就要求学生抱着怀疑的态度去做实验,而不是抱着验证的态度去做实验。实验过程中教师要求学生对数据和结果要正确地进行报告填写,以此来培养学生实事求是的科学态度,从而建立起科学的辩证唯物主义世界观。
6实验课要敢于放开学生的手、脚,充分发挥学生的主体作用
科学教育的主要目的是提高全体学生的科学素养。公民的科学素养主要包括:科学观念,科学精神,科学态度,科学知识,科学方法和科学的实践能力等方面。生物科学作为由众多生物学事实和理论组成的知识体系,是在人们不断探究的过程中逐步发展起来的。生物课程是自然科学课程,在培养学生科学素养方面有着重要任务。
实验是一种以认识为直接目的的探索活动,是人类认识客观世界的事物、性质和规律,从而能动地改造客观世界的实践活动。进入 21世纪以来,生物科学的发展尤其以现代生物科学理论和现代生物学实验作支撑。因此,生物学实验是生物科学形成和发展的基础,是中学生物学教学的重要组成部分,是达成高中生物课程目标的基本途径和方法。21世纪的人才应该是具有创新意识和丰富的实践经验的高素质的人才,高中生物课程承担着培养具有实验、实践能力和创新意识的未来社会人才的任务。所以,生物学实验是生物学教学的重要基础,是生物学教学的重要内容,是生物学教学的重要方法。
实验内容是高中生物新课程“内容标准”的重要组成之一。与现行教学大纲相比较,高中生物新课程的实验内容、数量和类型都有显着地变化。《标准》中必修1模块列有实验5个,探究4个,资料搜集和分析2个,参观1个。《大纲》中列有实验6个,研究性课题1个。《标准》中不仅实验数目多,而且有各种实验类型,通过这些多样的实验可以锻炼和培养学生的多种能力。例如,通过《标准》中的《观察DNA、RNA在细胞中的分布》、《检测生物组织中的还原糖、脂肪和蛋白质》、《观察线粒体和叶绿体》、《叶绿体色素的提取和分离》等实验,培养实验操作技能和实验观察能力;通过5、6、8和9等实验,接受科学探究方法的训练,培养其科学探究能力;通过5和10,培养其实验创新能力;通过11和12搜集有关细胞研究和应用方面的信息,培养学生搜集、处理和交流信息的能力。其中实验和探究,一方面紧扣学习的核心内容,另一方面涉及多种方法和技能。但是,《大纲》中的6个实验基本上都是验证性实验,在能力培养方面比较单一。
另外,在必修2“遗传与进化”和必修3“稳态与内环境”的《标准》中包含的实验内容和类型也都明显多于《大纲》,它们不仅可以帮助学生领悟假说——演绎、理解系统分析、建立数学模型、取样调查等方法,而且对于学生全面领悟科学方法也十分重要。《标准》中选修1“生物技术实践”的内容全部是实验课,共选择了13项课题,其中包含的具体实验内容,多数将设计成探究性实验,以培养学生设计实验、动手操作、收集证据等科学探究的能力,增进学生对生物技术应用的了解。而《大纲》中选修部分仅列有实验2个,实习1个,形式和能力培养方面都很单一。
新课程下高中生物实验教学非常重视能力目标的培养,可以使学生具有较强的观察能力,能够根据观察所得的现象发现问题、提出问题,并通过分析提出自己的见解。在实验中,经常存在着对实验最后结果的记录,而轻视对实验过程中间出现某些现象的记录,重视结果而不重视分析结果,重视对成功实验的肯定,而不重视对实验中的失败查找原因等现象,这些都非常不利于学生实验能力的提高。例如,在观察根尖分生组织细胞有丝分裂的实验中,在显微镜的某个视野中,要让学生了解为什么看到的细胞多数为间期的细胞。在质壁分离和复原的实验中要让学生了解液泡的体积大小、颜色变化如何。在叶绿体中色素提取和分离实验中四种色素彼此分离的原理是什么,这一原理单靠高中教科书中的知识还不够,应让学生了解滤纸是一种吸附剂,四种色素的化学结构和性质不同,它们在滤纸上吸附能力不同,在层析液中溶解度不同,因此,四种色素随着层析液在滤纸条上的扩散速度就不同,胡萝卜素溶解度大而吸附力小,扩散速度快,叶绿素b溶解度小而吸附力大,扩散速度慢。
新课程下高中生物实验教学可以使学生初步掌握科学研究的基本过程和方法。例如,让学生明确实验仪器的原理和药品的特性,掌握选择实验仪器、实验材料的方法,是培养学生使用它们的能力的基础。对仪器的原理、药品的特性不了解,使用起来就会带有盲目性,就不可能形成使用能力。学生在对低倍镜和高倍镜的选择上,经常不能根据观察对象的特点和观察目的进行合理的选择,学生常常由于好奇心的驱使和对低倍镜、高倍镜特点的不了解,总是一开始就用高倍镜,认为高倍镜总比低倍镜观察清楚。这种盲目性,是由于学生不了解显微镜的基本原理,不了解高倍镜放大倍数高,分辨率高,但所看到的视野小。因此,高倍镜只适宜观察局部和细节。低倍镜放大倍数低,但看到的细胞多,适宜观察材料的整体结构,以及寻找观察目标。只有学生了解了这些基本原理,才能正确选择和使用低倍镜、高倍镜。
新课程下高中生物实验教学非常注重强化过程训练。实验教学不仅要求学生掌握各项基本技能,如显微镜使用、临时装片制作等,还要求学生能使各项实验基本技能系统化、整体化,并达到融会贯通,熟练运用到新情境中去解决新问题。因此,实验教学必须强调过程训练。以探究性实验为例,具体要求是:观察要仔细、客观;根据观察提出的问题要有一定的研究价值;假设是经过周密的思考,针对问题提出的一种答案,用来解释观察的现象;实验要设计正确的方法和步骤,为了增强说服力,还需要设置对照组,实验常常要重复多次,结果才可靠;得出结论要有充分的事实依据。
科学教育的主要目的是提高全体学生的科学素养。公民的科学素养主要包括:科学观念,科学精神,科学态度,科学知识,科学方法和科学的实践能力等方面。生物科学作为由众多生物学事实和理论组成的知识体系,是在人们不断探究的过程中逐步发展起来的。生物课程是自然科学课程,在培养学生科学素养方面有着重要任务。
实验是一种以认识为直接目的的探索活动,是人类认识客观世界的事物、性质和规律,从而能动地改造客观世界的实践活动。进入 21世纪以来,生物科学的发展尤其以现代生物科学理论和现代生物学实验作支撑。因此,生物学实验是生物科学形成和发展的基础,是中学生物学教学的重要组成部分,是达成高中生物课程目标的基本途径和方法。21世纪的人才应该是具有创新意识和丰富的实践经验的高素质的人才,高中生物课程承担着培养具有实验、实践能力和创新意识的未来社会人才的任务。所以,生物学实验是生物学教学的重要基础,是生物学教学的重要内容,是生物学教学的重要方法。
实验内容是高中生物新课程“内容标准”的重要组成之一。与现行教学大纲相比较,高中生物新课程的实验内容、数量和类型都有显著地变化。《标准》中必修1模块列有实验5个,探究4个,资料搜集和分析2个,参观1个。《大纲》中列有实验6个,研究性课题1个。《标准》中不仅实验数目多,而且有各种实验类型,通过这些多样的实验可以锻炼和培养学生的多种能力。例如,通过《标准》中的《观察DNA、RNA在细胞中的分布》、《检测生物组织中的还原糖、脂肪和蛋白质》、《观察线粒体和叶绿体》、《叶绿体色素的提取和分离》等实验,培养实验操作技能和实验观察能力;通过5、6、8和9等实验,接受科学探究方法的训练,培养其科学探究能力;通过5和10,培养其实验创新能力;通过11和12搜集有关细胞研究和应用方面的信息,培养学生搜集、处理和交流信息的能力。其中实验和探究,一方面紧扣学习的核心内容,另一方面涉及多种方法和技能。但是,《大纲》中的6个实验基本上都是验证性实验,在能力培养方面比较单一。
另外,在必修2“遗传与进化”和必修3“稳态与内环境”的《标准》中包含的实验内容和类型也都明显多于《大纲》,它们不仅可以帮助学生领悟假说——演绎、理解系统分析、建立数学模型、取样调查等方法,而且对于学生全面领悟科学方法也十分重要。《标准》中选修1“生物技术实践”的内容全部是实验课,共选择了13项课题,其中包含的具体实验内容,多数将设计成探究性实验,以培养学生设计实验、动手操作、收集证据等科学探究的能力,增进学生对生物技术应用的了解。而《大纲》中选修部分仅列有实验2个,实习1个,形式和能力培养方面都很单一。
新课程下高中生物实验教学非常重视能力目标的培养,可以使学生具有较强的观察能力,能够根据观察所得的现象发现问题、提出问题,并通过分析提出自己的见解。 在实验中,经常存在着对实验最后结果的记录,而轻视对实验过程中间出现某些现象的记录,重视结果而不重视分析结果,重视对成功实验的肯定,而不重视对实验中的失败查找原因等现象,这些都非常不利于学生实验能力的提高。例如,在观察根尖分生组织细胞有丝分裂的实验中,在显微镜的某个视野中,要让学生了解为什么看到的细胞多数为间期的细胞。在质壁分离和复原的实验中要让学生了解液泡的体积大小、颜色变化如何。在叶绿体中色素提取和分离实验中四种色素彼此分离的原理是什么,这一原理单靠高中教科书中的知识还不够,应让学生了解滤纸是一种吸附剂,四种色素的化学结构和性质不同,它们在滤纸上吸附能力不同,在层析液中溶解度不同,因此,四种色素随着层析液在滤纸条上的扩散速度就不同,胡萝卜素溶解度大而吸附力小,扩散速度快,叶绿素b溶解度小而吸附力大,扩散速度慢。
新课程下高中生物实验教学可以使学生初步掌握科学研究的基本过程和方法。例如,让学生明确实验仪器的原理和药品的特性,掌握选择实验仪器、实验材料的方法,是培养学生使用它们的能力的基础。对仪器的原理、药品的特性不了解,使用起来就会带有盲目性,就不可能形成使用能力。学生在对低倍镜和高倍镜的选择上,经常不能根据观察对象的特点和观察目的进行合理的选择,学生常常由于好奇心的驱使和对低倍镜、高倍镜特点的不了解,总是一开始就用高倍镜,认为高倍镜总比低倍镜观察清楚。这种盲目性,是由于学生不了解显微镜的基本原理,不了解高倍镜放大倍数高,分辨率高,但所看到的视野小。因此,高倍镜只适宜观察局部和细节。低倍镜放大倍数低,但看到的细胞多,适宜观察材料的整体结构,以及寻找观察目标。只有学生了解了这些基本原理,才能正确选择和使用低倍镜、高倍镜。
新课程下高中生物实验教学非常注重强化过程训练。实验教学不仅要求学生掌握各项基本技能,如显微镜使用、临时装片制作等,还要求学生能使各项实验基本技能系统化、整体化,并达到融会贯通,熟练运用到新情境中去解决新问题。因此,实验教学必须强调过程训练。以探究性实验为例,具体要求是:观察要仔细、客观;根据观察提出的问题要有一定的研究价值;假设是经过周密的思考,针对问题提出的一种答案,用来解释观察的现象;实验要设计正确的方法和步骤,为了增强说服力,还需要设置对照组,实验常常要重复多次,结果才可靠;得出结论要有充分的事实依据。