時間:2023-08-21 16:55:43
序論:寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隱藏在內心深處的真相,好投稿為您帶來了七篇科學探究的步驟范文,愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑,助力您的創作。
新課程實施后,不少初中生物教師,特別是農村初中的生物教師感到對教材編排的諸多探究性實驗(或活動)不適應,在實際教學中借口條件不具備、準備量太大等不按要求組織實驗或不組織實驗,導致課標要求的學生能力培養落不到實處。現就自己對探究性實驗教學談談體會,以供商榷。(所涉及舉例為新世紀北師大版《生物學》)
一、動手激趣,重視第一個探究性實驗
教材安排的第一個探究性實驗是“探究溫度對霉菌生活的影響”,這個實驗無論是知識背景,還是材料用具對七年級學生來說都沒有難度,組織實驗也不受實驗器材和裝備的影響,教師一定要組織學生親自動手做。從實驗設計本意理解,也并不是要求學生嚴格按科學探究的七個步驟去一一完成,而是讓學生體驗科學探究的基本過程,重點理解變量和初中階段設計實驗組和對照組只允許出現一個變量。個人認為,在實驗中無論學生選擇非生物因素(陽光、空氣、水分、土壤、溫度、濕度)中的哪一個因素進行探究都是可以的,設計的實驗方案只要具有可操作性都應該鼓勵學生大膽嘗試。讓不同的組探究不同的變量對霉菌生活的影響,不僅發展了學生的求異思維,更重要的是激發了學生的實驗興趣。這次活動需要近一個星期的觀察時間,教師要有耐心,一定要再安排時間就實驗現象和結論讓學生交流。一則學生有成功感;二則讓學生體驗完整的探究過程,為后面的學習打下伏筆。
二、授人以漁,規范探究性實驗的基本程序
無論學習什么,方法最重要,探究性實驗亦如此。教材專門安排了《生物學研究的基本方法》這節內容,編排了“實驗法研究的示例:響尾蛇是如何追尋放走的獵物的?”并歸納出實驗法研究的七個步驟。在實際教學中,不少教師注重了七個步驟的記憶,忽略了七個步驟之間的因果關系和思維順序;注重了探究過程的完整性,忽略了各步驟的獨立性。也就是說,在教學中我們不應該急于求成讓學生一下設計出完整的探究性實驗,而應該重點結合已做過的探究性實驗和教材示例讓學生理解各步驟的意義和步驟之間的聯系,從而建立完整的探究思維順序。要實現這一點,教師還應該有意識地設計針對某一步驟的強化訓練,這樣不僅可以分散教學準點,而且可以排除學生的畏難情緒。
在實際教學中,教師都感覺到實驗設計對于學生來說是最難的,所以不少教師在本節,乃至緊接其后的探究性實驗――“探究影響鼠婦分布的環境因素”,一直將實驗設計作為重點,想一舉突破難點。但我認為,實驗設計與學生擁有的知識背景關系很大,在這里對實驗設計的教學重點應該在實驗組與對照組的設計原理,即單因子實驗。
三、科學訓練,發展學生的探究能力
一、實驗目的的確定
探究實驗的本質是根據某一合理假設,通過設計和實施實驗,對作用主體與作用對象之間的內在聯系作出分析和判斷,從而得出科學結論的過程。因此,生物學探究實驗的實驗目的一般描述方式為:探究某因素對生物某方面特征(如形態、結構、生理功能)的影響。例如,探究光照強度對植物光合作用速率的影響;探究生長素濃度對植物插枝生根的影響;探究紫外線對草本植物植株形態和株高的影響等。
從實際應用出發,實驗目的可以從兩個不同角度分析確定。(1)可以從實驗課題中分析實驗目的。很多探究課題實驗目的明確,不需要作進一步分析。但也有部分課題探究目標比較模糊。如,探究小麥生長中心與旗葉光合作用的關系。該課題既有可能是探究生長中心對旗葉光合速率的影響,也有可能是探究旗葉光合作用對生長中心生長速率的影響。因此,需要進一步細化,確定探究方向。(2)從實驗步驟中歸納實驗目的。從訓練學生思維的角度出發,在某些情境下可能給定實驗步驟,要求歸納實驗目的。此種情境下的一般方法是:根據實驗步驟找出實驗中的自變量和因變量,將實驗目的概括為“探究某因素(自變量)對某形態結構或生理功能(因變量)的影響”。
二、實驗原理的分析和歸納
實驗原理是對實驗的理論基礎、操作方法和目標指向的高度濃縮概括。其內容應包含四個方面的基本要素:實驗的科學理論依據;操作過程要點;實驗結果的檢測方法和指標;實驗的結論目標指向。
在獨立設計實驗時,確定實驗原理的基本途徑是:(1)從生物科學的基本理論出發,深入分析影響因素與作用對象之間的內在聯系。(2)分析操控影響因素的具體方法,確定自變量。(3)分析實驗對象受到影響后可能發生的反應,找出與這些反應相關的外在表現,確定觀測指標。(4)概括說明該實驗能達成的最終目標。
如果是在已有的實驗方案基礎上歸納實驗原理,基本方法是:找出實驗方案中的自變量和因變量,從理論上分析二者之間可能存在的聯系;然后以方案中實驗組為依據,描述對自變量的控制和對結果的檢測方法,忽略掉對照組設置以及對無關變量的控制等細節,從而歸納出實驗原理。
一個科學的實驗原理可以對實驗材料的選擇、實驗步驟的設計、觀測指標的確定以及實驗結果的預測分析都能起到有效的指導作用,是整個實驗方案的綱領。
三、實驗步驟設計的方法和原則
實驗步驟是實驗探究方案的主體內容。它直接決定實驗過程能否實現以及實驗目標能否達成。
實驗步驟設計的一般思路是:首先要明確自變量和因變量,再結合探究目標確定變量控制方法和對照實驗設置方法,最后確定對實驗結果的檢測方法和指標。如果是定性探究,則應該以被探究因素的有、無或者強、弱等典型條件設置對照;如果是定量探究,則應該以被探究因素的強弱程度設置一系列梯度實驗進行探究。例如,若要探究“溫度對植物光合作用的影響”就可作定性探究,此時只需要設置高溫、常溫、低溫三個典型溫度條件作對照實驗即可。如果要求“探究植物光合作用的最適溫度”,這就是一個定量探究課題。必須在一定溫度范圍內設置一系列溫度由低到高的梯度實驗進行對照。檢測方法要有可行性,檢測指標必須是實驗對象受自變量影響后產生的必然預期結果。
實驗步驟設計必須遵循的原則主要有:科學性原則;對照原則;單一變量原則;平行重復原則。
科學性原則的基本含義是:有確實的科學理論依據,邏輯推理嚴密,操作方法和順序合理,變量控制可靠有效,觀測手段簡便易行。
對照原則:探究過程中要通過設置對照實驗的方法來增強實驗的說服力。可根據不同課題要求,在實驗中設計空白對照、條件對照、相互對照和自身對照等不同的對照實驗形式。
單一變量原則:實驗組與對照組只能有一個變量差異。即除開自變量以外,實驗組和對照組其他所有無關變量應保持相同且適宜。
平行重復原則有兩層含義:一是指進行探究實驗時對生理狀況相同的多個實驗對象同時進行相同的實驗操作,以減少偶然因素或實驗對象個體差異帶來的誤差;另一層含義是指控制自變量在相同的變化幅度下,以同樣的條件進行重復實驗,從而體現過程與結果之間聯系的必然性。
在上述原則下,實驗步驟的設計可以大致上分為三個要點:第一步,準備和分組。對實驗材料要進行準備和預處理,使其初始狀態相同并達到實驗要求。然后,根據實驗需要劃分為不同組別,為后續的對照實驗做好準備。第二步,對照處理和變量控制。將不同組別控制在自變量的不同變化幅度之下形成對照,其余條件控制到相同且適宜的狀態,并給予充分的后續反應時間。第三步,實驗現象的觀測統計。選定適當的觀察測量指標對不同組別分別進行觀察和統計,以反映實驗結果。
四、實驗結果分析和結論歸納
本課以研究有機物一般步驟和方法的應用為主線,經歷了五個環節。而這些環節的推進是按照研究有機物的一般步驟,即應用定量分析及質譜圖確定分子式———應用紅外光譜圖、核磁共振氫譜確定可能結構———實驗探究,確定結構式———利用結構、性質和用途的關系學習有機物。這樣以未知物為研究對象的設計,能讓學生自然地遵循化學科學研究的步驟方法,以科學家的姿態,在不斷發現問題、解決問題的過程中,自主建構知識的模塊學習目標,也為后繼學習有機合成創造了良好條件,實現了教材編者在選修5開篇《認識有機化合物》闡明的旨意,使科學方法的學習有的放矢,不流于形式,不空洞說教。
二、自然地實現情感態度與價值觀的升華
情感態度與價值觀是理科教學中較難達成的課程目標。本課的第三個亮點正是較好地達成這一目標。這得益于本課伊始的情境創設,即選取2010年上海世博會德國館工作人員穿的T恤可降解的視頻資料,產生耳目一新的視覺沖擊,讓學生從中提煉了高質量的問題,“我們能不能合成類似這樣的環保材料呢?怎么合成?”顯然,能有這樣強烈的愿望,達成“認識到有機化合物在人類生活和社會經濟發展中的重要意義”這一目標,圍繞這一情感需求,全課的學習活動逐步展開,直至課堂的最后一個環節———借助網絡學習聚乳酸的性質用途,結合第二個視頻資料“我國聚乳酸材料應用”,學生這種積極的情感體驗從容地升華為運用所學改善、提高人類生活質量。
三、驅動性的問題設計是推動探究教學的靈魂
本課從實驗式、分子式的確定到結構式的確定,從化學性質的驗證到用途的網上查詢,各環節都是按照探究教學必經的步驟展開的,探究的形式包括了討論探究和實驗探究。課上學生主動參與、情緒飽滿、思維活躍、善于質疑、勇于發表個人見解、能夠提出新的觀點和方法,即使從參與時間、參與人數兩個指標來考量,參與度也是很高的。比如課堂伊始,教師結合視頻資料提出本課的主要問題“:上海世博會德國館工作人員的T恤有何神奇之處?它的材料是什么?如何研究未知有機物?一般方法與步驟如何?”這些環環相扣的問題直指未知有機物研究的一般步驟和方法的應用,為學生的探究定下了方法引領的基調。
一探究性實驗的必要性
物理學科是自然科學的重要組成部分,是以觀察和實驗為基礎的,物理學中的規律都是人們從生活實踐中發現并總結出來的,最終是利用這些規律更好的為社會的進步和發展作出貢獻。因此,物理學習不僅是學習物理知識,更要注重提高學生的基本科學素養,培養學生的創新能力,通過探究性實驗可以讓學生體驗和感悟科學探究的過程和方法。激發他們持久的學習興趣和求知欲望,并在探究過程中培養自主學習的能力,逐步實現學習方式的轉變,使學生逐步養成敢于質疑,善于交流,樂于合作,勇于實踐的科學態度。
從教學角度來講,探究性學習就是要把以往以結論為中心的教學模式轉變到重視結論的形成過程,結論是學生在自主合作的探究過程中自己得到的,老師要從知識的圣壇上走下來,成為學生探究學習過程的參與者、指導者和促進者。這點也是新課改對教師提出的要求。
二探究性實驗的重要性
新課標下高中物理探究式實驗教學,是指在教師的指導下通過實驗來探索物理規律,也可以是學生根據既有的知識和條件,自己創造性地設計實驗(包括實驗原理,實驗器材,實驗步驟),從而獲得新知識的科學方法。因此,教師在高中物理探究式實驗教學過程中要啟發學生自主應用已經學過的知識進行探究實驗,使學生充分發揮主觀能動性,有思考、質疑、表述、探究、討論問題的機會,讓學生通過多種方式進行解難釋疑的探究,在這過程中掌握知識、技能和方法。這無疑對學生以后的成長有著非常重要的影響。
(1) 新課標下高中物理探究式實驗能激發學生探究興趣,學習物理的主動性。
新課標下高中物理探究式實驗充分發揮了學生的非智力因素,調動了學生學習的主動性和積極性。探究式實驗具有趣味性,它能充分運用學生的各種感官,激發學習興趣。現代認知心理學認為,興趣是產生動機的重要條件,是人類認識客觀世界的一種心理表現,是一個人獲得知識、拓寬知識面、提高科學素質的動力.因此,在物理教學過程中,通過探究式實驗將極大地吸引學生的注意力,有利于學生去研究物理現象,探索物理規律,激發學生的興趣和求知欲。
(2) 新課標下高中物理探究式實驗能培養學生邏輯思維能力和分析解決問題的能力。
舊教材對實驗的原理、器材、實驗步驟、注意事項和結論都作出了說明,學生只是簡單的照抄或模仿。而新教材中沒有給具體的實驗儀器、操作步驟、實驗結論,而是從提出問題——提出假設——設計實驗——實驗操作——記錄數據——數據分析等環節要求學生逐一進行探究:討論實驗方案、選擇實驗器材、設計實驗步驟、處理實驗數據、歸納實驗結論。在實驗操作過程中出現的新問題,要通過討論、交流等方式能得到很好的解決,達到培養學生分析問題、解決問題的能力。從而培養學生的創新精神和探究能力
(3) 新課標下高中物理探究式實驗能培養學生的創新精神和探究能力。
1 等量替代法
等量替代法是在物理研究、學習過程中,當所研究(或解決)的物理問題不能直接用已知的條件去探究(或解決)時,應用物理量與物理量之間的等量關系間接探究(或解決)物理問題的方法。
2 等量替代法在科學探究中的應用
2.1 應用等量替代法測量物體的長度
在測量物體長度的實驗中,大多數情況都能應用刻度尺直接對物體的長度進行測量,而在某些特殊情況下,沒有給你刻度尺或給你刻度尺也無法測定要求的物理量,此時,應用等量替代法便可解決相應的問題。
例1 小明從商店里買來兩圈規格不同的細銅絲,他想知道兩圈細銅絲的型號(細銅絲的直徑),他發現只有一圈細銅絲的直徑標識清晰(直徑為d1),另一圈細銅絲的標識已模糊不清,而他身邊又沒有刻度尺。請你幫小明設計一個方案測出該細銅絲的直徑d2。要求:
(1)寫出主要的實驗步驟;
(2)細銅絲直徑的表達式。
分析 在沒有刻度尺的情況下,我們無法利用一般的測量方法去測量細銅絲的直徑,只有利用已知的條件――已知直徑的那圈細銅絲,然后采取等量替代的方法間接測出另一圈細銅絲的直徑。
解 (1)主要的實驗步驟:
①將兩圈細銅絲分別緊密繞在兩支鉛筆上,直至它們在兩支鉛筆上繞的寬度相等;(如圖1所示)
②分別記下它們在兩支鉛筆上繞的圈數記為n1、n2。
(2)細銅絲直徑的表達式為:d2=d1/n2n1。
拓展 給你一把刻度尺、一根細線、水,請你粗略的測出一礦泉水瓶的體積。要求:
(1)寫出主要的實驗步驟;
(2)礦泉水瓶體積的表達式。
2.2 等量替代法在探究物質密度中的應用
在測定物質密度的實驗中,最基本的方法是應用量筒測出物體的體積(V)、用天平測出物體的質量(m),然后根據密度公式ρ=m/V求出物質的密度。如果在缺少量筒或天平的情況下,要測定物質的密度,我們就必須應用等量替代的方法來解決問題。
例2 給你一只量筒、水,如何測定一塊橡皮泥的密度。請你寫出測量的主要步驟和橡皮泥密度的表達式。
分析 由題意可知,要求只利用量筒來測定橡皮泥的密度,量筒可以直接測出橡皮泥的體積,用一般的方法橡皮泥質量是很難測定的。我們只有利用物體的漂浮條件――F浮=G物,通過橡皮泥所受的浮力與它的重力相等來間接測出橡皮泥的質量。
解 (1)主要的實驗步驟:
①向量筒中倒入適量的水記下水的體積為
;
②將橡皮泥制作成船的形狀,把它輕輕放入水中使它漂浮在水面上,記下水面處的體積為
③將橡皮泥浸沒于水中,記下水面處的體積為。
(2)橡皮泥密度的表達式為
拓展 1、給你一把刻度尺、一杯水、小木塊,請你測出小木塊的密度。要求:(1)寫出主要的實驗步驟;(2)小木塊密度的表達式。
2、給你一架天平、砝碼、一只燒杯、水、金屬塊,請你測定金屬塊的密度。要求:(1)寫出主要的實驗步驟;(2)礦泉水瓶體積的表達式。
3、給你一只彈簧測力計、水、細線、金屬塊,請你測出金屬塊的密度。要求:(1)寫出主要的實驗步驟;(2)金屬塊密度的表達式。
等量替代法是探究和解決物理問題的一種基本方法,應用它不僅能解決實驗探究中出現的問題,而且能幫助我們解決學習中一些較難的問題。因此,同學們在學習過程中,要不斷的應用科學的方法去探究和解決物理的相關問題。
【關鍵詞】探究實驗 結果分析 教學方式
《普通高中生物課程標準》(以下簡稱《標準》)是進行高中生物教學的依據。課程標準的理念之一是倡導探究性學習。“《標準》倡導探究性學習,力圖促進學生學習方式的變革,引導學生主動參與探究過程、勤于動手和動腦,逐步培養學生搜集和處理科學信息的能力、獲取新知識的能力、批判性思維的能力、分析和解決問題的能力,以及交流與合作的能力等,重在培養創新精神和實踐能力。”[1]生物學的探究性學習是通過科學探究活動來實現的。科學探究活動有多種類型,探究實驗是其中之一[2]。采用怎樣的教學方式才能有效的實施探究實驗的教學?學生對探究實驗的態度如何,能否在實驗中真正有所收獲?解決好這些問題,是培養學生的科學素養,體現新課程要求的關鍵所在。
1.探究實驗的教學嘗試
《標準》要求高中學生發展科學探究能力,初步學會:(1)客觀地觀察和描述生物現象;(2)通過觀察或從現實生活中提出與生物學相關的、可以探究的問題;(3)分析問題,闡明與研究該問題相關的知識;(4)確認變量;(5)作出假設和預期;(6)設計可行的實驗方案;(7)實施實驗方案,收集證據;(8)利用數學方法處理、解釋數據;(9)根據證據作出合理判斷;(10)用準確的術語、圖表介紹研究方法和結果,闡明觀點;(11)聽取他人的意見,利用證據和邏輯對自己的結論進行辯護及作必要的反思和修改。[3]筆者以“實驗五 探究淀粉酶對淀粉和蔗糖的作用”為例,說明探究實驗教學應如何根據實際情況選擇合適的教學方式和方法。
該實驗教學共用三個課時。第一課時,在教室進行:酶的發現實驗四酶的高效性。學生按照教材中的實驗方法步驟進行實驗,目的是學習做有關酶的實驗的原理和方法步驟。第二課時,在教室進行:酶的專一性和需要適宜的條件。學生也是按教材中的方法步驟進行。通過以上兩個課時的學習,學生基本掌握了用豬肝研磨液(含過氧化氫酶)、淀粉酶做實施的原理和方法步驟,為第三課時的探究實驗做好了準備。第三課時,在實驗室進行,課前學生分組,以組為單位選擇一個探究酶的特性的課題,設計實驗方案,上課時,在實驗室按設計的方案進行實驗。
2.結果及分析
在以上三個課時的教學中,大部分學生積極學習,取得了比較滿意的教學效果。但是,也有部分學生不想做實驗。總結起來,學生對實施探究實驗面臨以下幾個問題:
(1)不知道如何選題。
筆者認為,一方面,是這些學生沒有認真學;另一方面,發現問題,選擇出需要研究的問題的能力的形成不是一蹴而就的,需要比較長時間的培養才行。
(2)學生沒有足夠的知識儲備,特別是缺乏做有關實驗的技能,因而不知道如何設計實驗方案,不知道實驗原理是什么、用什么方法、用哪些儀器用具、設定哪些實驗變量、先做哪一步、后做哪一步等等。
(3)由于現在的評價手段主要是考試,為了應付各科的考試,學生沒有更多的時間用來收集資料,設計實驗方案。所以,學生提出的困難之一就是沒有時間。
(4)學校的實驗室的設備還不夠完善,特別是數量不足,不能滿足分組進行探究實驗的需要。
3.實施探究實驗的教學方式
根據以上的實踐和分析,筆者提出以下教學方式。
(1)用接受學習法,教給學生有關的生物學知識,具備進行探究實驗的知識基礎。知識是形成能力的基礎。學生只有掌握一定量的生物學知識,才能更好地發現問題、思考并提出解決問題的方法步驟。
(2)在做探究實驗前,首先組織學生做一些基本的實驗,幫助他們掌握常用的實驗技能,為探究實驗的展開提供技能基礎。例如:顯微鏡的使用(含低倍鏡和高倍鏡的使用);鑒定還原糖、脂肪、蛋白質和DNA等物質的方法步驟;制作臨時裝片的方法;研缽、漏斗等常用儀器用具的使用方法等等。
(3)通過實例介紹選題的方法。
(4)通過實例介紹實驗設計的一般方法步驟。包括觀察、提出問題、假說、實驗(含變量的確定、單一變量原則、控制與平衡控制、對照等)、結論。幫助學生認識如何進行實驗設計,從而才能進行探究實驗。
(5)創設情境,引導學生發現問題,選定課題,讓學生設計實驗方案和進行實驗。問題要通過觀察才能發現。創設一定的情境,學生才能觀察和思考并發現問題。有了問題,才能激發學生的探究欲望。教師再適當引導,學生就可選定要研究的問題。這一步是整個探究實驗的關鍵。然后學生就可運用已經掌握的設計實驗的方法來設計探究實驗的方法步驟。教師對學生設計的實驗方案進行審閱,發現不恰當的地方,就向學生提出,并引導學生進行修改。最后,學生按照所設定的實驗方案進行實驗。
(6)引導和幫助學生分析實驗現象,得出恰當的結論,并在班上交流。
參考文獻:
[1]普通高中生物課程標準(實驗).
[2]趙占良. 高中生物課程標準教材探究活動的設計和教學建議. 生物學教學,2007(6):24.
關鍵詞:生物學 實驗教學 分組實驗 指導
學生分組實驗是培養學生探究能力、科學素養與創新精神的重要途徑。學生進行分組實驗,如果只是簡單的模仿性操作和觀察,效果是有限的。要取得良好的實驗教學效果,在實驗教學的各個環節,應該施導促練、促學,更要促思。
1、操作前疏導與實驗有關的知識
學生只有掌握諸如實驗原理、設計思路、方法步驟等諸多方面的知識,才能較好地完成實驗。因此,教師應在學生操作前指導預習實驗,對實驗的原理、方法與步驟進行疏導。
1.1 與實驗相關的理論知識的疏導
生物學實驗涉及許多相關的理論知識。學生對這些知識有所了解,才能較好地理解實驗的目的、原理與方法步驟,才能順利地完成實驗。人教版《生物(選修1)》特別注重與實驗相關的理論知識的疏導,要求把理論知識作為重要的教學內容及環節安排在學生進行實驗前教授,甚至要求指導學生通過多種途徑了解實驗的背景。《選修1》的不少實驗,已經不局限于簡單的操作技能訓練及體驗的層面,而是近似于課題探究并要求獲得相應產品。
1.2 實驗原理、方法與步驟的疏導
實驗課上學生積極好動,為了避免實驗操作的盲目性和課堂的無序性,有必要將實驗原理、方法、步驟及有關儀器的使用方法放在操作前講解疏導。指導觀察低溫誘導植物染色體數目的變化,就應針對方法與步驟進行疏導,即復習觀察植物細胞有絲分裂的方法和細胞發生染色體數目變化后顯著的形態結構特征;指導進行酵母菌細胞的固定化實驗,學生難以記住復雜的操作步驟,教師應將操作步驟簡化為流程圖板書于黑板上,供學生操作時參照。
只有將相關知識在實驗操作前疏導好了,學生對實驗原理、方法、步驟有所了解,對實驗結果心中有數,實驗時才能有的放矢。否則,學生實驗時就不知所措。
2、實驗操作時指導學生規范操作、認真觀察
指導學生規范操作是實驗教學取得成功的關鍵。首先對操作難點進行操作示范,然后將時間留給學生演練。在學生操作時,教師現場巡視與指導,及時發現問題,指導學生糾正錯誤的操作,及時解決學生實驗中的疑惑或(指導)解釋異常現象。指導學生正確操作,還應幫助學生克服心理障礙。
2.1 指導學生規范地操作
對技巧性較強的操作,不僅要示范,還要一邊示范一邊講清操作要領,還要讓學生進行反復操作練習并獲得體驗體會。如顯微鏡的調焦,在示范這一操作過程時,還要講清三個要點。即:⑴物鏡鏡頭下調的位置要適當,否則焦距不在鏡頭回升途徑中;⑵左眼注視目鏡時,要盡量接近目鏡鏡頭,否則右眼睜開的情況下左眼看不到視野或圖像;⑶放下鏡筒時,雙眼看著物鏡鏡頭,避免鏡頭壓壞玻片標本。
2.2 指導掌握科學的觀察方法,培養實事求是的科學態度
不少探究型實驗,實驗結果的觀察不是簡單的事情,往往要對觀察方法、觀察時機進行科學的設計,甚至在親自做預備實驗后教師才能為學生設計觀察方法提供有效指導。
在指導學生觀察實驗的過程中,要培養學生實事求是的科學態度。要告訴學生,無論是形態結構的觀察,還是生理實驗,都會因為受到不同因素的影響而可能有結果差異,觀察到不同于教材的現象和結果并不奇怪,不必照搬、照套教材上的現象和結論,不要輕易放棄異常的實驗現象和結果,要積極思考并跟同學或教師討論找出可能的原因。
2.3 指導學生認真分析實驗現象和實驗結果
部分學生的實驗結果,因為各種原因不明顯或異常時,教師應指導學生查找原因甚至指導有興趣的學生繼續探究。如葉綠體中色素的提取和分離的實驗結果四條色素帶部分或全部不明顯,老師可提示學生從實驗材料的選擇、提取液的種類與用量和層析的操作等環節尋找原因,進而引導學生歸納出增強實驗效果的措施并鼓勵有興趣的學生進行相關的探究實驗,如不同的葉片、不同的劃線次數與間隔時間、是否添加CaCO3等對實驗效果的影響。
3、操作完成后輔導學生答疑、查漏、鞏固、提高。
“編筐編簍全在收口”, 實驗操作完成后的小結輔導與實驗作業是實驗教學的收獲環節,通過小結輔導與實驗作業可以查漏補缺,解疑析難,幫助學生鞏固提高。小結輔導與實驗作業不僅僅是對實驗操作課的輔助、補充,而是培養學生實驗分析能力、提高實驗教學質量的必要措施。實驗完成后,布置適量的實驗作業如填寫《實驗報告冊》,可以強化學生對實驗原理與方法步驟的理解,加深對重要操作規范與技巧的印象并獲得更多有益的體驗體會。實驗作業應針對高考能力要求,強化運用圖表分析處理數據信息的技能訓練,強化實驗分析與設計能力及相關表達能力的訓練。讓學生做一些實驗分析與設計方面的經典高考題或模擬題是非常必要的,也是高中學生感興趣的。
4、啟導學生探索創新
在學生掌握一定的實驗技能并于實驗中有所發現、有所體驗后,啟發學生大膽設想,引導學生繼續探究,有利于培養學生的創新精神與創新能力。啟導創新這一環節可在學生實驗發現問題時進行,也可在實驗后的總結提升階段進行,通過實驗分析啟迪思維是關鍵。
4.1 啟導學生拓展實驗內容,培養探究能力
教師逐步引導使學生質疑而發現和提出問題,然后激勵學生大膽地嘗試并解決問題。這樣可以激發學生自主探究的學習興趣,培養學生的自主探究能力。做比較過氧化氫酶和Fe3+的催化效率的實驗,在學生按程序完成基本的實驗操作后,教師不妨先提出“增加肝臟研磨液的量結果會怎樣?”“為什么一段時間后,加肝臟研磨液的試管產生氣泡的速度減慢直至不再產生氣泡?怎樣驗證?”等問題啟動學生思維,引導學生質疑、猜想、設計;然后激勵學生大膽地試一試,從而誘發學生探究酶的濃度、反應物濃度、溫度等因素對酶促反應速率的影響。酵母菌細胞的固定化實驗完成時,學生質疑固定后的酵母菌細胞的活性,教師不妨啟導學生分析實驗操作中是否存在破壞酵母菌活性的因素并鼓勵學生設計實驗進行驗證。
4.2 啟導學生改進實驗、優化實驗、設計實驗,培養實驗能力
生物教材中的不少實驗,尤其是《生物(選修1)》中的實驗,實驗的步驟與操作、實驗材料的選擇、實驗裝置的組裝,都有改進、優化的余地。如蒸餾時冷凝水的循環利用,不僅僅是一個實驗操作問題,更是樹立生態觀念的問題。
實驗操作的改進與優化、實驗課題的拓展與替換,為培養學生的實驗分析能力提供了生動的情景材料,為培養學生的實驗操作、分析與設計能力提供了有趣的素材。
操作前的疏導是為更好地完成實驗打下基礎;操作時的指導是為了幫助學生了解實驗方法、步驟和技巧,順利完成實驗操作;操作完成后的輔導是為了幫助學生解答疑難、查漏補缺、鞏固提高;啟導創新是為了培養學生的自主探究精神和創新能力。總之,在實驗教學中,教師的主導作用就體現在對學生的引導,通過引導,使學生真正地、全面地、深入地了解每個實驗,既提高操作能力和觀察能力,又鍛煉發現問題和解決問題的能力,也培養嚴謹求實的科學態度和良好的實驗習慣。
參考文獻:
[1汪忠.中學生物學[M].南京師范大學雜志社,2006.