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在体验中学习知识 在过程中提升能力
来源:本站原创  添加人:网站管理员  点击次数:  发布时间:2015-11-15

高中新教材(人教版)中,明确了教学中的五个“探究性实验”,包括探究影响酶活性的因素;探究酵母菌的呼吸方式;探究环境因素对光合作用强度的影响;探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用;探究培养液中酵母菌数量的动态变化。在这些实验中,教材一般只涉及提出问题、作出假设、材料用具以及设计实验时需要注意的问题等;对于实验设计步骤、实验结果的预测等没有具体的安排,需要在教师的指导下由学生亲自完成,这是新旧教材的区别之一。两年来,通过“探究性实验”的教学实践,使我真正认识到,必须改变原有的教学方式和学习方式,才能使学生把学习当成是一种愉快的体验,自觉承担起他们的学习责任。下面,谈谈自己的几点体会。

1.亲历实验设计过程,体验科学思维方法

在学生亲历实验设计过程中,首先要强调学生的全员性和全程性参与,要让学生作为课堂教学的主体,其次在学生主动参与过程中,不仅要充分发挥教师“导”的作用,更要关注学生“学”的怎样。例如在“探究影响酶活性的因素”中,我们重点“探究温度对酶活性的影响”,这节课我们做了如下的课程准备和实施,教师课前选取了预习作业中典型的实验设计方案一进行展示,其他学生参与思考与讨论;实验设计方案一:

①取三支试管,标号1、2、3,在每支试管中分别加入2ml淀粉溶液和2ml淀粉酶溶液

②将三支试管分别放在0℃、60℃、100℃水浴中保温

③向三支试管中滴加碘液观察每支试管的颜色变化

展示实验设计方案一之后,学生讨论,探讨实验方案的合理性。在此基础上,教师组织学生讨论此实验的可行性,通过预习作业中这个典型的实验设计方案,引导学生深化理解 “单一变量”等原则,指出该实验的错误并且对实验结果的影响,控制变量的过程中应该注意的问题,由此总结出正确的(也是教材中没有的)实验方案二:

①取三支试管,标号1、2、3,分别加入2ml淀粉溶液

②另取三支试管,标号为4、5、6,分别加入2ml稀释的唾液淀粉酶

③将1与4、2与5、3与6分别放入不同的温度0℃、37℃、100℃水浴保温一段时间

④将相同温度下的唾液淀粉酶溶液与淀粉溶液进行混合,在各自温度下继续保温5分钟。

⑤拿出试管,进行分装,每只试管平均分成三组(如下图)

⑥分别将A1、B1、C1用碘液检测;将A2、B2、C2用斐林试剂检测;将A3、B3、C3放入37℃的温度下继续保温5分钟之后,用碘液检测 

在探究实验设计的讨论、合作、交流过程中,为学生开辟了一个大胆思维的空间,特别是实验设计步骤⑥体现了学生的创新精神,对学生科学思维的训练有重要意义。

2.亲手操作实验过程中,提升学生的“问题意识”

 首先,在备课时教师应设计出一系列问题,这些问题应该是对学生的知识水平和智力水平具有挑战性的,同时又在学生思维能力范围内。将教学中要解决的问题作为贯穿教学过程的主线,这样可以调动学生的思维活动,当学生置身于宽松、平等的教学氛围,思考教师精心设计的问题情境中,在解决问题的过程中,会不断提升学生的“问题意识”。例如,对于五个不同的“探究性实验”,我们设计了共性问题①选择什么实验材料?为什么?②如何控制自变量?③如何检测因变量?④无关变量有哪些?如何避免其对实验结果的干扰?⑤该实验是否为对照实验?等等。 再例如 “探究温度对酶活性的影响”,课前准备的提问还有,①实验材料是选择淀粉和淀粉酶,还是选择过氧化氢和过氧化氢酶?②如果只将淀粉溶液放置在三个不同的温度下,保温五分钟,然后将等量的淀粉酶溶液直接加入,这样操作是否可行?等等。

其次,学生亲手操作实验过程中会不断的生成问题,有些问题很可能是课前没预见到的,这时教师要注意一般问题让学生回答,重点、难点问题教师提供思路让学生解决,一些课堂中无法解决的问题,教师要指导学生搜集有关资料,找到问题的答案,从而使学生体会到解决问题的乐趣。例如:“探究酵母菌的呼吸方式”实验中,生成的问题有①在有氧呼吸实验装置中,10%的氢氧化钠溶液若不能完全吸收二氧化碳,是否会对实验结果有干扰?怎样设计更严谨?②实验装置中生成物的产生会不会是葡萄糖水溶液的纯化学反应,与酵母菌无关?③与有氧装置相连的澄清石灰水在出现浑浊后又慢慢变澄清了。为什么?④在做预实验时,无氧呼吸实验装置发生了橡皮塞被顶脱的现象,为什么?说明什么问题?等等。在实验探究过程中,教师还要注意提出学生未发现但又值得探究的问题,当学生产生新问题时,教师应给予正确的解释、诱导、点拨,在语言评价上要注意激励为主。

3.教学反思

实验教学中,有时会出现预测实验结果与生成实验结果不符的现象,这时我们要及时将出现的新问题转化为教学资源,分析造成实验失败的原因。例如:①“探究温度对酶活性的影响” ,淀粉与淀粉酶在最适温度下反应后,用碘液鉴定仍出现蓝色,为什么?(反应时间不足或唾液淀粉酶少)②“探究酵母菌的呼吸方式” ,有氧呼吸实验装置中的培养液取样鉴定,也含有酒精,针对这种情况我们请同学们讨论这是为什么?如何改进实验装置?(因为氧气不足,用气泵或与氧气发生器连接装置)③“探究光照强度对光合作用强度的影响”,个别实验小组没有出现实验结果,为什么?(水中二氧化碳不足)所以,我们要深知自己的不足,教学后要不断反思和充实自己。

有些实验所用时间较长,我们的做法是,教师指导生物兴趣小组同学,将每个实验在课前预做一次或几次,同时完成某些相应的工作。例如“探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用”,在实验条件适宜时也需要7天左右的时间,我们在预实验时将枝条的生根情况拍摄下来,最后制作了相关的教学网页;有些预实验制作成了录像短片,这样肯定能提高教学的有效率。在实验探究活动中,讨论与交流的时间较难把握,如何把握时间也是探究性实验教学对我们提出的挑战。

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