浅谈对高中生物实验的改进

2014-09-26 17:30梅晖
中学课程资源 2014年6期

梅晖

摘 要:本文针对高中生物教材中涉及的实验材料的选用、实验器材的选择以及实验步骤的安排提出改进,为生物实验教学的研究提出解放思想、积极创新、灵活变通的思路。

关键词:高中生物实验 实验材料 实验器材

实验步骤

高中生物是一门实验性很强的课程,因此,加强生物实验教学的研究对于提高学生的学习质量、学习效率和实践能力都具有十分重要的意义。在实际的高中生物课堂中,由于教材中的实验材料难以获得、实验器材落后、实验步骤复杂等问题,严重制约了生物实验的高效进行,因此,研究高中生物实验的改进方法是十分有必要的。

一、高中生物实验材料的改进

高中生物实验课堂中,实验材料的合理选取是实验教学高效顺利进行的关键。对于实验材料,教师一定要把握“灵活变通”的原则。由于教材中基本都注明了每个实验所需要的材料,所以许多教师在课堂中往往只抓教材,而忽视了实际中的可操作性。有的实验材料由于生态环境的变化而出现稀缺情况,有的实验材料在本地环境中难以生长,有的实验材料所要求的处理步骤过于复杂,有的实验材料造成实验难度增大、效果差,等等。因此,课堂上常常会出现实验材料不足和实验效果不佳的情况。针对这些情况,教师在生物实验中要学会灵活变通,将教材中操作难度高、采集难度大、实验效果不明显的材料舍弃,在保证实验质量的情况下尽量选取容易采集的材料。

例如,在观察细胞质流动这一实验中,教师就要充分发挥灵活变通的原则,教材中所注明的实验材料是黑藻,但在实际生活中,由于城市的水污染严重,很难采集到黑藻,黑藻采集后又需要对其进行长时间的培育,成本也很高。所以,在实验中教师就可以用紫竹梅雄蕊中的花丝表皮毛进行替换。紫竹梅容易采集且成本低,花朵中的雄蕊也多,表皮毛又宽又长,在实验中呈现的效果也好,学生可以很清晰地看到细胞质和其他颗粒物的流动。因此,将它作为黑藻的替换物十分有效。

再如,在渗透作用和水分流动的实验中,教材中注明的实验材料为半透膜,而半透膜的价格较高并且数量较少,很难采集到。此外,教材中的其他备选材料也都存在着一定的问题,如鱼鳔表面过于光滑,难以和试管进行捆绑;花生种皮面积太小、透明程度太低,同时也容易出现破损的情况,操作难度太大;猪肠衣的制取难度大,在市场上的采集难度也大,所以也不予考虑。最终,教师竟然用生活中最常见的鸡蛋解决了这一实验材料获取难的问题。鸡蛋的壳膜在这个实验中有很好的效果,鸡蛋容易获取,在卵壳膜的制取中只需要用稀释的盐酸溶液对鸡蛋壳进行浸泡就可以获得,卵壳膜在实验中透明程度好、韧性强,实验的直观性也强。

总之,在实验材料的选取上,教师一定要遵循“灵活变通”的原则,尽量选取容易获得、容易操作且实验效果好的材料。

二、高中生物实验器材的改进

由于人教版高中生物教材在修订过程中对实验器材的重视程度不高,所以目前的教材中许多实验所要求的器材都存在着技术落后、操作难度大、危险程度大的问题。这些问题不仅严重制约了实验教学的高效顺利进行,而且也影响了学生的学习质量和效率,也使得教师不容易对实验过程进行控制,有时由于学生的疏忽甚至会出现意外情况,对学生的人身安全造成伤害。所以,教师在实验器材的选择上首先要考虑的就是器材的安全性,其次就是实验操作的难度和复杂程度,还有就是将实验中产生的器材损耗尽量控制在最低程度上。

以淀粉酶的实验为例,在这一实验中,教材中的实验要求是将试管放置到60 ℃的热水中浸泡5分钟。在加热过程中如果使用烧杯进行水浴加热的话,就需要长时间使用酒精灯,而酒精灯如果使用不当很容易出现安全事故。此外,在这个实验中对水温的控制要求严格,温度的高低都会对淀粉酶的活性产生影响。所以,学校可以考虑采购恒温锅来替换落后的器材,首先恒温锅能够保证实验的安全进行,其次操作简单方便,能够有效地对水温进行控制,并且它能够同时加热近百支试管,提高实验效率的同时也减少了对器材的损耗。

三、高中生物实验步骤的改进

作者在实际的教学过程中发现,教材中的许多实验步骤也存在着问题。首先,有的实验过程太过复杂。在实际实验中,在保证实验质量的情况下许多步骤可以省略。有的实验顺序不合理,操作的难度太大。有的实验步骤可以适当进行改进。总之,对实验步骤的要求是以科学为基础,以效果为前提,以简便为目标,同时保证学生在实验中的效率和学习质量能够获得有效的提升。

以“比较过氧化氢酶和三价铁离子的催化效率实验”为例,如果按照教材中的实验步骤,首先要将过氧化氢溶液与酶进行混合,然后点燃卫生香。这一过程的操作难度很大,学生在点燃卫生香的同时还需要用手将实验试管管口堵住,操作中出现一点小失误,氧气就会迅速扩散到空气中,从而导致卫生香在试管中无法复燃。教师在这一实验中就可以适当地改变实验的步骤,首先让学生将卫生香点燃,放置到一旁,然后再将过氧化氢溶液与酶进行混合,最后迅速将卫生香放置到试管中。这样一来,学生就不用兼顾点燃卫生香和用手堵住试管口,从而保证实验顺利进行。所以,教师在实验中要加强总结、积极创新,尽量使实验的步骤能够更加合理并且容易操作。

高中生物课堂中的实验是保障学生学习质量的重要环节,在这一环节中加强对实验的改进对于提升学生的学习效率和动手能力具有重要的意义,对于广大教师而言也锻炼了自己对实验的控制能力。所以,在生物实验教学中,教师要解放思想、积极创新、灵活变通,不断地对生物实验进行改进,从而保证教学的质量和效率。

参考文献

1.周长梅.《普通高中生物课程标准》中鲜明的建构主义思想[J].生物学教学.2006(11).

2.张海和.《普通高中生物课程标准》中的评价理念和原则[J].生物学通报.2005(3).

3.张海和,刘恩山.科学探究能力评价的作业设计[J].生物学通报.2006(2).