第一篇:高中生物实验教学与学生创新能力培养的研究
高中生物实验教学与学生创新能力培养的研究
摘 要: 当今社会要求人才具有更强的创新能力,也对现代教育提出新的要求。实验教学是高中生物教学的重要内容,具备培养学生创新能力的充分条件。本文研究如何通过高中生物实验教学培养学生创新能力,以期能够帮助教师改进教学模式,以此迎合时代的发展。
关键词: 高中生物 实验教学 创新能力培养
一、引言
当前社会急需,缺乏创新型人才,这一社会现状引起专家的重视,其进一步呼吁在教学中培养学生创新能力。但从目前情况看,高考制度仍制约教师的发挥,导致教师对学生创新能力的培养不够重视。基于此,本文在此对高中生物实验教学中学生创新能力的培养进行研究,以期能够帮助教师改进教学模式,并提出有效策略,使学生能在实验教学中获得全面提升。
二、当前高中生物实验教学的弊端分析
新课程标准将学生当做学习的主人,要求教师在教学过程中发挥学生主体性。高中生物实验教学实践表明,多数教师并没有真正贯彻新课程标准,还没有有意识地突出学生主体性。
在当前的高中生物实验教学中,多数教师按照实验教学的课程标准开展教学。在应试教育理念的束缚下,一些教师只是要求学生按照特定的步骤进行实验操作,要求学生按照特定的指导完成实验教学任务,以此对生物实验现象有深刻了解。
从本质上说,这是一种灌输式的教学模式,教师只是以完成基本的实验教学任务为目标,以应对考试为目的。当前的实验教学拘泥于形式,教师没有启发学生思维,没有让学生进行主动积极的思考,更没有引导学生打破常规。对于学生而言,这就是一项枯燥且没有收获的程序,无法感受实验教学带来的乐趣,也无法将自己的思想和质疑表达出来,导致学习兴趣降低。
三、如何在高中生物实验教学中培养学生创新能力
(一)鼓励学生自主设计实验
现代教育理论认为,中学教育以引导和探究为主要教学方式,要在教学活动中突出学生主体性。高中生物实验教学需要以学生为主体,让学生灵活运用知识和能力,并突破固性思维的限制,才能培养学生创新能力。
因此,教师要打破传统教学模式的束缚,鼓励学生自主设计实验步骤。换言之,教师只是提出实验目标,为学生提供实验的条件。在这种背景下,学生才是实验活动的主体,是实验的设计者与执行者。此时,学生才能在没有约束的情况下发散思维,突破限制。
以观察“叶绿体和细胞质流动”的实验教学为例,教师制定实验的目标,即让学生在探索中学会制作藓类叶片临时装片,并能够运用显微镜观察叶绿体和细胞质现象。此时,教师并不严格要求学生按照特定的实验步骤进行操作,而是将课堂交给学生,让学生在自由的环境中开动思维,提出问题,并解决问题。
具体来说,部分学生根据已学知识提出在实验前需要准备藓类、清水、镊子、滴管、玻片。但在实验时,学生发现实验室中已经没有藓类了。此时,学生就能够根据个人见解进行思考,以求利用实验室中的其他材料(如:菠菜叶的下表皮)取代藓类叶片完成实验。在此过程中,学生的思维突破了固性思维的限制,是对传统实验的一种创新。
基于此,学生根据所学知识,结合对显微镜操作的经验进行思考,以此制定实验步骤。在此过程中,学生的思维没有受到束缚,进而能更开放地思考,站在新的立场和角度开动脑筋。
(二)组织学生分组交流
在此基础上,教师需要让学生进行分组交流,要将自己得到的结论进行分享,在交流中提出质疑、解决问题,并从中吸收与借鉴他人的想法和意识,以此达到培养学生创新能力的目的。
例如,在“DNA的粗提取与鉴定”实验教学中,教师首先要求学生根据个人的所学和积累制定实验步骤,并将学生按照一定的条件分为不同小组。此时,教师需要学生在小组中分享自己的实验设计,并解释设计的原因和理念。在此基础上,教师需要其他学生认真聆听,发表自己的看法,提出质疑并参与讨论。
在实验准备阶段,学生对实验材料的选择产生了争议。一名学生认为可以利用猪血进行实验,可以降低实验成本。学生提出的观点就是创新意识的体现,也引起其他学生的思考。通过交流,学生最终否定了这种做法,因为猪是哺乳动物,猪血中的红细胞没有细胞核导致没有DNA可供提取。在实验进行的过程中,学生以塑料烧杯放置液体。这时,小组中的学生提出为什么不能使用玻璃烧杯进行实验。经过一番交流后,学生没有得出结论,因此学生决定同时使用两种烧杯进行实验,最终得出玻璃烧杯更容易吸附DNA,导致实验失败。
在学生交流的过程中,其思维和意识暴露出来,也能在更自由的氛围中大胆地思考与质疑。虽然学生提出的观点并不正确,却是其创新意识的体现。基于此,学生才能从更多角度思考与分析问题,由此在实验教学中提高自身的创新能力。
(三)善用提问进行启发
教师需要在高中生物实验教学中善用提问激发学生的意识和思维,要通过适当的提问让学生从新的角度思考,以此展开质疑。
例如,在“探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用”时,多数学生根据已知知识进行实验设计,且已经得出预期结论。在实验过程中,学生严格控制了温度、处理时间和扦插枝条的种类和数量这些无关变量,通过改变相应的自变量,观察因变量得出结论。
在长期的实验教学中,学生用单一的方法进行实验,造成自己的思维受到限制和束缚。当此时预实验得出了适宜生根的较高浓度范围,接下来怎样进一步进行实验确定最适浓度,如何使实验结果更准确。
教师的提问是对学生固性思维的一种启发,为学生的思考与探究提出了新方向。基于此,学生才会从新的角度思考与探究,在新的方向进行实验操作,以此培养学生的创新能力。
四、结语
培养创新型人才是时代发展的需要,是推动社会进一步发展的必然要求。高中生物实验教学具有极强的实践性,有助于引导学生创新。这就需要教师转变教学理念,以引导学生更好地成长为己任,并在教学过程中突出学生主体地位。同时,教师应在实践中不断总结与反思,完善教学策略,促进高中生物实验教学的发展。
参考文献:
[1]苏峰.高中生物教学中学生创新能力的培养对策[D].华中师范大学:2008.[2]王洪振,刘淑华,程军.高中生物实验教学与学生创新能力培养的研究[J].中学教学参考,2015(02).[3]史姝婉.谈高中生物实验教学与学生创新能力的培养[J].中学时代,2014(04).
第二篇:浅析高中生物实验教学中学生创新能力的培养
试论高中生物实验教学中学生创新能力的培养
1.激发学生的兴趣和好奇心是培养学生创新能力的基础
兴趣和好奇心是一个人有没有创新能力最基础的条件,一个人如果做什么事情都没有兴趣和好奇心,不太可能有创新和很大的成就。人对事业或事物有兴趣,一旦达到迷恋的程度,则更利于创新,高中生物教学中学生创新能力的培养亦如此。在实验教学中要通过老师的“导”,千方百计的激发学生对生物课和生物实验的兴趣和好奇心,这是培养学生兴趣的源泉。1.1在实验教学的引入上结合一些经典生物学实验、生物学发展史和着名生物学家奋斗的历程,以激发学生的兴趣。像光合作用的发现,生长素的发现等经典的实验,孟德尔植物杂交的实验以及他的生平,克里克和沃森发现DNA双螺旋结构的过程都是很好的实例。通过教师绘声绘色的讲述同学们大部分会热情高涨。
1.2结合当今生物科学的新进展、新成果激发学生的兴趣和好奇心。如在做DNA的粗提取和鉴定实验前可以介绍当代基因工程在实践中的应用、发展以及取得的一些前沿成果;还原糖鉴定实验中可以加入糖尿的测定和糖尿病治疗上的一些前沿理论,激发学生兴趣和好奇心。课后他们大多会主动查阅相关资料深入了解。
1.3巧妙设问,激发学生的兴趣。现代思维科学证明:思维活动是从提出问题开始的,创新学习应从学会质疑开始。在实验过程中提出一些问题,不要急着给结论,甚至是一些没有结论的问题,激发学生的兴趣和好奇心,让他们不断地去钻研、去探究。在进行“观察植物细胞有丝分裂实验”的教学时,设计以下问题:①为什么在根尖长到5cm时取材?取材的部位是什么?观察的部位是什么?②解离试剂是什么?解离有何作用?解离为什么要用质量分数为15%的盐酸和95%的酒精?其他浓度或其他药品行不行?等等这一类的问题,同学会带着问题去实验、去探究、去创新。
2.注重实验过程,培养学生的创新能力
我们教材上的实验无论从实验材料的选择,实验器材的使用,实验药品的配置使用,实验的方法和步骤等都有较为合理完善的安排,是众多专家智慧的结晶。但我们要告诉学生,这不是唯一的,也不一定是最好的,这恰好为我们的创新提供了条件,因此我们要鼓励学生不断创新,不要把生物实验课上成实验验证课,只注重结果不注重过程。
2.1实验材料多样化,力求创新。
同一个实验,各实验小组可以准备不同的实验材料。比如叶绿素的提取和分离实验中,教材上所选的实验材料是菠菜,我们可以准备菠菜、甜菜叶、萝卜叶等。甚至鼓励学生自己准备一些实验材料选用。再如:在做“植物细胞质壁分离和复原”的实验时,除了教材上提供的用紫色洋葱的鳞片叶外,可以尝试用花瓣、白菜叶、紫甘蓝叶等。可见,在选取不同实验材料的过程中,学生通过寻找多种实验材料,得出多种实验结果和结论。在启发动员学生选取多种实验材料的过程中,培养了学生的发散性思维;学生在用多种材料反复的实验中,熟练了实验操作的基本技能;在面对不同实验材料出现的实验结果时,学生学会了从不同的角度去分析与归纳;更重要的是让学生体验到了科学离他们并不遥远,自己也会做科学。对课本实验材料的再次探索,可激活学生的求异思维观,培养创新精神。我们还可以从对课本实验的实验结果等方面让学生进行再次实验的尝试,培养学生做科学的能力。实验器具和药品的创新使用亦如此
2.2实验方法及实验步骤的创新
我们传统的做法是学生依照教材上的实验方法和步骤,一步步的操作,最终得出结论,毫无创造性而言。对实验方法和步骤的讲解改为让同学们自己另外设计实验方法和操作步骤,效果会有很大的差别。通过学生拓展实验设计是培养学生创新能力的较高层次。例如,植物向性运动的实验设计,要求同学们不要局限于课本上的实验材料和用品,自己选择适合的实验材料和用品。同学们会按老师提出的要求利用课余时间,大量查阅资料,利用身边一切可利用的材料设计出多种多样的实验方法。
3.通过实验过程和结果的分析培养学生的创新能力
在实验中往往只注重实验结果的记录,而忽视了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。这不利于学生实验能力和创新能力的培养提高。
3.1通过分析实验程序和现象培养学生创新能力。一个较为复杂的实验过程是设计人员长期辛勤劳动的结晶,它往往是经过几十次甚至上百次的反复摸索。要指导学生去分析实验过程中每一步骤的作用,出现的每个现象,每一个处理的意义、处理的效果以及各步骤之间的联系,从中学习解决问题、研究事物的方法,创造性的提出改进方案。
3.2通过实验结果的分析培养学生的创新能力。在实验中,因各种各样的原因,学生的实验结果有明显的,不明显或失败的,老师应指导学生分析结果出现的原因。例如,在叶绿素的提取和分离实验中,有的色素颜色过浅,有的色素带分离不明显,有的色素带弯曲等,老 师通过指导学生查找原因,提出改进的措施。
总之,随着教学改革的不断深入,改变生物实验教学的观念,改变过去以验证为主的实验
教学方法,倡导学生注重过程并积极地参与,倡导学生创新,倡导学生质疑,是培养学生创新能力的尝试和实践。让学生既学到了生物科学知识、学会了基本技能,又培养了探究新知识的科学求索精神。
第三篇:试论高中生物实验教学中学生创新能力的培养
试论高中生物实验教学中学生创新能力的培养
1.激发学生的兴趣和好奇心是培养学生创新能力的基础
兴趣和好奇心是一个人有没有创新能力最基础的条件,一个人如果做什么事情都没有兴趣和好奇心,不太可能有创新和很大的成就。人对事业或事物有兴趣,一旦达到迷恋的程度,则更利于创新,高中生物教学中学生创新能力的培养亦如此。在实验教学中要通过老师的“导”,千方百计的激发学生对生物课和生物实验的兴趣和好奇心,这是培养学生兴趣的源泉。
1.1在实验教学的引入上结合一些经典生物学实验、生物学发展史和着名生物学家奋斗的历程,以激发学生的兴趣。像光合作用的发现,生长素的发现等经典的实验,孟德尔植物杂交的实验以及他的生平,克里克和沃森发现DNA双螺旋结构的过程都是很好的实例。通过教师绘声绘色的讲述同学们大部分会热情高涨。
1.2结合当今生物科学的新进展、新成果激发学生的兴趣和好奇心。如在做DNA的粗提取和鉴定实验前可以介绍当代基因工程在实践中的应用、发展以及取得的一些前沿成果;还原糖鉴定实验中可以加入糖尿的测定和糖尿病治疗上的一些前沿理论,激发学生兴趣和好奇心。课后他们大多会主动查阅相关资料深入了解。
1.3巧妙设问,激发学生的兴趣。现代思维科学证明:思维活动是从提出问题开始的,创新学习应从学会质疑开始。在实验过程中提出一些问题,不要急着给结论,甚至是一些没有结论的问题,激发学生的兴趣和好奇心,让他们不断地去钻研、去探究。在进行“观察植物细胞有丝分裂实验”的教学时,设计以下问题:①为什么在根尖长到5cm时取材?取材的部位是什么?观察的部位是什么?②解离试剂是什么?解离有何作用?解离为什么要用质量分数为15%的盐酸和95%的酒精?其他浓度或其他药品行不行?等等这一类的问题,同学会带着问题去实验、去探究、去创新。
2.注重实验过程,培养学生的创新能力 我们教材上的实验无论从实验材料的选择,实验器材的使用,实验药品的配置使用,实验的方法和步骤等都有较为合理完善的安排,是众多专家智慧的结晶。但我们要告诉学生,这不是唯一的,也不一定是最好的,这恰好为我们的创新提供了条件,因此我们要鼓励学生不断创新,不要把生物实验课上成实验验证课,只注重结果不注重过程。
2.1实验材料多样化,力求创新。
同一个实验,各实验小组可以准备不同的实验材料。比如叶绿素的提取和分离实验中,教材上所选的实验材料是菠菜,我们可以准备菠菜、甜菜叶、萝卜叶等。甚至鼓励学生自己准备一些实验材料选用。再如:在做“植物细胞质壁分离和复原”的实验时,除了教材上提供的用紫色洋葱的鳞片叶外,可以尝试用花瓣、白菜叶、紫甘蓝叶等。可见,在选取不同实验材料的过程中,学生通过寻找多种实验材料,得出多种实验结果和结论。在启发动员学生选取多种实验材料的过程中,培养了学生的发散性思维;学生在用多种材料反复的实验中,熟练了实验操作的基本技能;在面对不同实验材料出现的实验结果时,学生学会了从不同的角度去分析与归纳;更重要的是让学生体验到了科学离他们并不遥远,自己也会做科学。对课本实验材料的再次探索,可激活学生的求异思维观,培养创新精神。我们还可以从对课本实验的实验结果等方面让学生进行再次实验的尝试,培养学生做科学的能力。实验器具和药品的创新使用亦如此。
2.2实验方法及实验步骤的创新。我们传统的做法是学生依照教材上的实验方法和步骤,一步步的操作,最终得出结论,毫无创造性而言。对实验方法和步骤的讲解改为让同学们自己另外设计实验方法和操作步骤,效果会有很大的差别。通过学生拓展实验设计是培养学生创新能力的较高层次。例如,植物向性运动的实验设计,要求同学们不要局限于课本上的实验材料和用品,自己选择适合的实验材料和用品。同学们会按老师提出的要求利用课余时间,大量查阅资料,利用身边一切可利用的材料设计出多种多样的实验方法。
3.通过实验过程和结果的分析培养学生的创新能力
在实验中往往只注重实验结果的记录,而忽视了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。这不利于学生实验能力和创新能力的培养提高。
3.1通过分析实验程序和现象培养学生创新能力。一个较为复杂的实验过程是设计人员长期辛勤劳动的结晶,它往往是经过几十次甚至上百次的反复摸索。要指导学生去分析实验过程中每一步骤的作用,出现的每个现象,每一个处理的意义、处理的效果以及各步骤之间的联系,从中学习解决问题、研究事物的方法,创造性的提出改进方案。
3.2通过实验结果的分析培养学生的创新能力。在实验中,因各种各样的原因,学生的实验结果有明显的,不明显或失败的,老师应指导学生分析结果出现的原因。例如,在叶绿素的提取和分离实验中,有的色素颜色过浅,有的色素带分离不明显,有的色素带弯曲等,老师通过指导学生查找原因,提出改进的措施。
总之,随着教学改革的不断深入,改变生物实验教学的观念,改变过去以验证为主的实验教学方法,倡导学生注重过程并积极地参与,倡导学生创新,倡导学生质疑,是培养学生创新能力的尝试和实践。让学生既学到了生物科学知识、学会了基本技能,又培养了探究新知识的科学求索精神。
高中生物教学论文
来源于网络 2010-10-15 09:30
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高中生物教学论文摘要:新一轮生物课程改革是转变学生学习生物课程方式的一个突破点。高中生物教学必须寓新课程理念于课堂教学之中,激发学生思考潜能,提高探究思维能力;拓展学生创造能力.培养良好思维品质;科学运用类比方法,帮助理解知识要点教师应充分地利用生物课堂有效地培养学生生物科学素养、创新精神和创新能力,真正彰显新课程
理念。
当今,广泛引起全社会尤其是教育界热切关注,并成为基础教育改革一个热点问题的是有关学生创新精神和创新能力的培养。教学研究表明,探究性学习是一种积极自主的学习过程,倡导学生的主动参与、探究发现、交流合作,注重学生的经验与学习.让学生感受、理解知识产生和发展的过程。研究性学习作为一种能够有效培养学生科学素养的教学方法,因此而成为了新一轮生物课程改革中转变学生学习方式的一个突破点。《高中生物新课程标准》指出:高中生物课程要让学生初步学会生物科学探究的一般方法,具备较强的生物学基本操作技能、收集和处理信息的能力、观察能力、实验能力、思维能力和解决实际问题的能力。因此,高中生物教学必须切实寓新课程理念于课堂教学之中,在教学中真正彰显新课程理念。
一、发掘学生思考潜能,提高探究思维能力
“学起于思,思源于疑”。这是我国古代教育学家的精辟论述。心理学认为:思.最容易引起定向探究反射。宋代张陆说过:“为学患无疑.疑则有进。”学生强烈的释疑解惑的欲望是他们积极思考的潜在动力,由存在疑问到解释疑问的过程,其实就是学生进行认真思考、深入探究、综合分析、严谨推理,运用已有的知识去获得新知识的过程。这对增长学生的智力、激发学生的潜能、培养学生的创造力起着重要作用,是教师的分析与讲解所无法替代的。我在教学高中必修模块2第3章第1节“T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验”的时候,就引导学生自己发现问题、提出问题。如实验中包括有两个小实验,我只给学生说明了科学家当时的探究思路、欲解决的问题,以及选择使用rI„2噬菌体的具体因素和相关的背景资料,例如,66岁的艾弗里的实验不令人信服的原因是没有把蛋白质和DNA分开单独观察其作用,只有在蛋白质分子中含有硫,而磷几乎都存在于DNA分子中。我如此做的目的是为学生后面发现问题作好铺垫。然后,要求学生认真观察这个实验,并且暗示他们这个实验里面存在有问题。谁能把它找出来,可以讨论。稍后学生提出了这几个方面的问题:一是首个实验离心分离后沉淀物的放射性为何很低.而非没有?二是其后的实验离心分离后上清液的放射性为何很低,而非没有?三是为何首个实验得到的沉淀物(DNA)全是蓝色,而其后实验得到的沉淀物(DNA)却蓝红兼备?四是为何离心分离后T2噬菌体颗粒比较轻,而被感染的大肠杆菌却比较重?看到学生能提出这么多的有深度的问题,我大喜过望,因为这充分说明他们认真观察、思考和分析了。接下来的任务就是引导学生释疑了。有人认为,教师释疑时要力求讲“全面、透彻、详细”,使学生心知肚明。我以为这对学生学习是无益的。一位优秀的教师重要的是教给学生会学,让学生自己去知识的海洋邀游。真所谓“涉浅水者见虾,其颇深者见鱼鳖.其尤深者观蛟龙”。释疑的过程要结合教学的双方实际,而且要充分考虑学生的最近发展区,长期坚持这样的以兴趣激发疑问,再巧妙地解释疑问的教学方式和训练,一定
会强化和提高学生的探究思维能力。
二、拓展学生创造能力,培养良好思维品质
拓展高中学生的创造力需要学生进行创造性学习。我认为探索就是一种很好的创造性学习。探究的真正目的不仅仅在于使学生掌握生物学知识,还在于让学生学会和掌握科学探究的方法.让他们渐渐地形成良好的探究态度、探究方法和思维品质。
高中必修模块2第6章第2节《基因工程及其应用》这一部分知识,教师如果纯粹地按照教材讲述基因工程的原理和操作步骤.学生的理解和记忆都必定是很表浅的,即使记住了,也只是“囫囵吞枣”。为了使学生认识与理解基因工程技术,我是这样设计处理的:1.首先重温杂交育种和诱变育种的方法与过程.传统育种方法一般只能在同种生物中进行,而难以将一种生物的优良性状移植到另一种生物上。有何方法能够实现不同种生物之间的基因交流,打破远缘杂交的不亲和性,定向改造生物性状?一连串的问题提出来让学生思考、讨论,有的学生想出了“植物嫁接”2.嫁接后植物所生长的果实和接穗亲本的性状完全是一样的,然而假如只要物种的某个优点,而非全部的时候又怎么办呢?这样的问题让学生去讨论,他们想出诸如基因杂交、基因嫁接、基因剪接、基因转移等方法。学生想到了这些,至此我的教学目的也就实现了.因为这表明学生己领悟到了科学家们当时为什么要创造基因工程这个技术和他们想解决什么问题。在此基础上,我再要求学生进行假设、设计,怎样来完成这个基因的“嫁接”技术。他们即使讲述得不是很完美,但也会想出很多方法。当学生急切地想知道正确答案的时候,我再让他们认真阅读课本上的基因工程操作基本步骤示意图,并且与学生共同总结基因工程操作的“四步曲”:剪(剪取目的基因)一拼(目的基因与运载体结合)一导(目的基因导入受体细胞)一检(目的基因和蛋白质的检测),这时学生的记忆会更加深刻。我认为这样处理不但能使学生更好地掌握知识,而且能培养他们大胆假设和创新的科
学精神。
三、科学运用类比方法,帮助理解知识要点
许多的知识点都很抽象,很多的生理过程无法用肉眼观察,这是高中生物的一个特点,学生因此无法形成具体直观的经验。所以对于很多抽象的知识教师需要将其转化成形象的或与学生生活贴近的知识来讲解,这就需要运用类比方式来帮助学生理解知识。
例如:我在教学高中模块一第四章第3节《物质跨膜运输的方式》中“主动运输”的知识点时,就利用一个学生很常见的事例去进行类比:当我们来到河边要到对岸时,需要船工用船渡过对岸的情境。其中,河相当于膜.船相当于载体,我们必须付钱相当于能量。这样一类比,学生对主动运输的过程及特点有了看得见摸得着的感觉.然后进一步分析主动运输需要载体需要消耗能量和逆浓度梯度的跨膜运输方式。我在平时的教学中经常用到类比这种教学方法。效果非常好.学生从中也掌握了当遇到抽象知识运用类比来帮助理解的办法。
总之,充分地利用生物课堂有效地培养学生生物科学素养,培养具有创新精神和创新能力的学生,是新课程背景下高中生物教师必须深入研究和解决好的一个重要课题。
第四篇:浅谈高中生物实验教学中的能力培养 论文
浅谈高中生物实验教学中的能力培养 论文
育龙网 WWW.CHINA-B.C0M 2009年08月17日 来源:互联网
育龙网核心提示: 生物学是一门实验性科学。对高中学生来说,生物实验教学主要包括常见的仪器、器具、药品的使用能力,还有对实验程序的理解能力,对实验
生物学是一门实验性科学。对高中学生来说,生物实验教学主要包括常见的仪器、器具、药品的使用能力,还有对实验程序的理解能力,对实验结果的分析能力,对实验中出现的异常情况的处理能力等。
一、让学生明确仪器的原理和药品的特性,是培养学生使用它们的能力的基础
“知其然,应该知其所以然”。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。例如,学生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来使用,学生常常由于好奇心的驱使和对低倍镜、高倍镜特点的无知,总是一上来就用高倍镜,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大,分辨率高,但所看到的实际面积小,即视野小。而且倍数越高,看到材料的厚度就越薄,高倍镜适宜观察局部和细节。低倍镜所看到的面积大,适宜观察材料的整体结构,以及寻找观察目标。只要学生了解了这些基本原理,才能正确选用低、高倍镜。由低倍镜换高倍镜时,如果图像不太清晰,只需调节细准焦螺旋,就可以看清图象了。至此学生只有了解了上述的基本原理和操作方法,才能正确使用高倍镜。另外,如果镜中有污染的花斑或异物,就会影响对微细结构的观察,清除花斑或异物,也是形成使用能力的一个方面。清除污染物,首先应确定污染物在目镜、物镜还是装片(或切片)上。因此应让学生了解目镜在镜筒上可用手做圆周转动,装片(或切片)在载物台上可用手向任意一个方向移动或用移动器上下左右移动,如污染物在装片(或切片)上,移动装片(切片),污染物则随之移动而反方向移动,否则,污染物就在物镜上。在清除直镜筒的显微镜目镜和物镜上的污染物时,还应让学生了解先后顺序,应先摘下物镜,然后再摘下目镜,试擦完毕装上时,则应先装目镜后装物镜,因为这样可以防止因摘装目镜时与镜筒摩擦下来的尘渣沿镜筒落入物镜的内部。
在明确学生实验中药品的使用能力方面:例如,在观察植物细胞的有丝分裂实验中,应让学生了解龙胆紫或洋红是与染色体结合的碱性染料,碱性染料是指有色离子是阳离子的染料,而不是染液的pH呈碱性。这样就引出了一个问题,醋酸起什么作用?应让学生了解2%醋酸是染料的溶剂,在染色时增加了细胞的通透性,而不引起细胞膨胀,利于染液的离子进入细胞而使细胞核内的染色体着色。在观察根对矿质元素离子的交换吸附现象时,要让学生了解自来水中有许多阳离子,可以将已交换吸附在根细胞表面的亚甲基蓝阳离子交换下来,使蓝色的根变浅,而影响实验效果,从而使学生明确为什么用蒸馏水冲洗根上的浮色,并且知道整个过程中所用的蒸馏水不能被污染。在提取叶绿体色素中,要让学生了解叶绿体色素是有机物,可以溶于有机溶剂。了解在叶绿素中的Mg易被叶子的细胞液内的有些有机酸的H取代而转变成去Mg的叶绿素,影响对色素的观察,从而使学生明确为什么要用丙酮作提取剂,为什么一定不要让层析液没及滤纸上的滤液细线,为什么在研磨前要加入碱性盐——少量的碳酸钙。当然,也只是在这个基础上学生才能灵活地运用它。
总而言之,教师要善于把实验仪器及药品性质、使用原理讲清,这对提高学生使用它们的能力大有好处。
二、培养学生善于分析实验程序
一个较为复杂的实验过程是设计人员长期辛勤劳动的结晶,它往往是经过几十次甚至上百次的反复摸索。所以,学生实验中,不能单纯地用实验指导进行“按方抓药”出现结果就行了。而要指导学生去分析实验中每一步骤的作用,每一个处理意义以及各步骤之间的联系,从中学习解决问题、研究事物的方法。例如,在观察植物细胞有丝分裂实验过程中,大致为:培养→10%HCI解离→漂洗→染色→压片。要让学生了解根尖放在10%HCI溶液中是为了溶解细胞间的果胶质,使根尖细胞间变得松散,便于压片,否则根尖细胞很难压散,不利在镜下观察。另外,通过10%HCI的处理,使细胞迅速死亡,让细胞分别保留各自的分裂状态。漂洗是为了冲洗解离液(10%HCI),否则影响染色效果。又如用龙胆紫或醋酸洋红溶液染色的目的是,这两种染料易使细胞核内的染色体着色,从而增大细胞核与周围部分的反差,便于观察染色体分布和变化,压片的目的是使细胞分散开,变成单层,否则光线无法透过会影响观察。加清水是起润滑剂和利于细胞分散的作用,压片时,在盖玻片上再加一片载玻片的目的是防止手指与盖玻片直接触压,会将极薄的盖玻片压碎(在镜下观察前应将载玻片取下,并注意不要让盖玻片移位)。在叶绿体中色素的提取和分离实验中,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。
三、培养学生善于分析实验现象
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。这不利于学生实验能力的提高。例如,在观察植物有丝分裂的实验中,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,层析液是一种展开剂,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(展开剂)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,扩散速度则慢。
在实验中,因某种原因,个别学生的实验结果不明显或失败,老师应指导学生查找原因。如叶绿体中色素提取和分离的实验结果四条色素带部分或全部不明显,老师可提示:(1)是否丙酮用量过多,滤液太稀;(2)是否用的新鲜叶,是否用的全部是幼嫩的叶;(3)划滤液细线时是否重复的次数少了一些;(4)层析时滤纸条上的滤液细线是否被层析液没及过。在质壁分离和复原的实验中,有的学生很快就观察到质壁分离和复原现象。但有的学生虽然在步骤方法上都按要求进行了,但没有发现质壁分离现象,教师应启发学生寻找原因:取下的表皮是否是死亡的角质层细胞?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释而造成浓度不够?是否视野太亮,反差度小而未能看清?还有的学生虽然质壁分离了却不能复原,教师也询问一下,是否蔗糖溶液浓度自行加高了?是否质壁分离时间太久而造成细胞死亡?
总之,在生物教学过程中,教师应加强对学生的能力的培养,定会事半功倍,全面提高教学质量。浅谈高中生物实验教学中的能力培养论文
第五篇:改革实验教学,培养学生的创新能力论文
【摘 要】为了培养学生创新能力的方法和措施,本文主要从实验教学条件的创设、实验内容的安排和实施、教师的指导作用等方面进行初步探讨,为实验教学的改革提供参考。
【关键词】实验教学 创新能力 改革
随着社会的发展,高新技术在人们生产、生活领域的广范渗透和应用,不仅要求社会成员掌握系统的科学知识,而且应具备一定的综合实践能力。而生物、化学、物理等是实验性学科,如任何有关生物的创新发现都离不开实验,因此生物及其相关专业的学生在校学习期间的生物实验教学对培养创新人才、提高学生的综合能力具有举足轻重的影响。
针对我校是升本的综合性大学,如何提高理工科学生的创新能力,是理工科教师和管理部门所关心的问题之一。针对我校升本以来的实际情况,结合学校所提倡的导师制和多年的办学经验,进行实验教学改革,在实验安排上减少那些缺乏科学思维训练和创造性的验证性实验,开展“教方法、训技能、练本领、上水平”的研究式实验教学,有助于提高学生的创新能力与综合素质的培养。为研究式实验教学创造条件
1.1 要求教师有较高的素质
要有兢兢业业的工作态度和严谨的工作作风,要有较高的理论水平以及正确、标准、全面的实验技能,才能为人师表,才能更好地解决教学中出现的问题。
1.2 要求学生有较高的素质和一定的主动性
学生有较高的素质,才能保证在实验过程中认真操作,确保实验室的安全。主动性强,才能对所做课题感兴趣,才能选择喜欢的课题组及老师,实现学生?教师的双向选择,进行研究式实验教学。
1.3 提供必要的实验条件
学校要加大对实验仪器、设备、药品的的投入力度,为开放实验室创造良好的硬环境。研究式实验教学的内容和实施方式
2.1 强调课堂教学的重要性,打好理论基础
要求参加研究式实验教学的学生大多从大学二年级开始,他们入校时间短,基础薄弱,知识面窄,所以要求对他们学好基础知识,正确处理基础学习与科研、理论学习与实践的关系,在注重基础理论学习的同时,要注意吸收新知识、新理论,逐步进入本学科的前沿领域,以至有所发现,有所创新。
2.2 加强技能训练,改变教学模式
由于一些学生重理论轻实践,其结果将是毕业后眼高手低,独力工作能力差,这直接关系到学校的教学质量问题。为此要改变教学模式,采用“两阶段、双强化”的教学方针,即强化技能训练,强化创造性思维和综合能力的培养。“两阶段”是实施这一目标的具体过程,第一阶段着重培养基本技能,从基本实验到大型仪器的使用,实验过程中的协调性、准确性,规范化等。第二阶段注重创造力和综合能力的培养,在第一阶段完成的基础上,可以让学生做一些科研性的课题。让学生自己查阅文献资料、设计实验方案、测试、处理和分析数据等。充分调动学生的积极性,发挥同学的创造力,以便学生在实践中进一步提高自己的综合实践能力。
2.3 启发学生思维,诱导科学创新
在教学过程中,针对学生的特点,从基础开始,由易到难,启发诱导,培养兴趣,鼓励学生的大胆提问题,互相讨论,互相启发,互相促进,集思广益,一些新观点、新方法就直接酝酿在讨论中。针对问题,要进行论证,逐步培养学生严谨的逻辑思维和独立解决问题能力。预期目标
3.1 有利于树立良好的师生关系和教学氛围
开展研究式实验教学,师生直接交流的机会增多,对学生真实的学习情况和心理特点有了更全面的了解,形成良好的师生关系,这将有助于培养学生良好的道德品质和心理素质,引导学生拚搏进取,勇于创新,也为教师探索教学规律,改革教学方法、因材施教创造良好的条件。
3.2 有利于理论联系实际
开展研究式实验教学,学生参与科研工作,首先要查阅资料,设计实验方案,在此过程中学生可以了解本学科的发展动向,更加清楚自己所学的理论知识如何应用到实践中去,同时解决了学生所困惑的“学什么、如何学”的问题。从而激发学生的学习兴趣和积极性。
3.3 有利于培养学生的创新能力
学生参与到教师的科研工作中或在教师的指导下进行科研实验,有了独立进行研究和探索的机会,促使学生进行总结,灵活应用各基础实验阶段所学的知识与技能,强化了技能训练,这将有助于提高学生的创新能力和独立工作的能力。
3.4 有利于提高教师的科研能力
研究式实验课题有的可来源于教师的科研课题,也可在教师的指导下开展一些专项研究,通过学生大量的实验,以及在实验中发现的问题和产生的新设想,有利于教学内容的更新和教学质量的提高。同时,可以促使指导教师预先试作和了解更多的可能的方案,常看文献,了解动态,才能指导与解决学生提出的问题,这将极大的促进教师科研能力的提高。
3.5 有利于实验室的开放和建设
在研究式实验教学的过程中,势必要有相应的实验室和实验设备。通过大量的实验,从中可以发现实验室中所缺少的仪器、设备,便于补充、更新。同时也可以提高现有仪器、设备的使用效率,完善实验室的建设,促进实验室的进一步开放,为研究式实验教学创造有利的条件。结论
通过几年的教学实践,我们体会到,开展研究式实验教学,不但可以培养学生独立思考、大胆探索、勇于创新的精神,也是深化教学改革的有效途径。在这种机制的激励下,我系学生在参加省、校级的“挑战杯”科技论文竞赛中多次获奖就是很好的证明。
参考文献
[1] 吴启迪.创新现代大学办学理念[J].中国高等教育.1999:15-16.[2] 王义遒.以创新为灵魂树立新的教育观念[J].高等理科教育.1999.[3] 胡继飞,证晓蕙.生物学教育心理学[M].广州:广东高等教育出版社.2002.