初中生物课本中探究性实验的现状分析,本文主要内容关键词为:课本论文,现状分析论文,探究性论文,初中生物论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。
中图分类号:G633.91 文献标识码:A 文章编号:1006—7353(2010)01—0081—02
1 引言
生物学是实验科学,加强实验环节是体现学科特点、提高教学质量的关键环节[1]。中学生物课本中探究性实验的大量增加,正是课改方向的体现。重视和做好探究性实验的教学,既有紧迫性,又有现实意义[2]。
2 中学生物课本中探究性实验存在着不足
2.1 缺乏严谨性
中学生物课本中的某些探究性实验设计严谨性不够。例如:国家课程标准实验教科书《生物学》七年级上册中的探究性实验“种子萌发的环境条件”。探究性实验原设计[3]:①准备30粒某种植物的种子(如绿豆、大豆、芥菜子等)。②4个分别贴有写着1、2、3、4标签的能够盖紧的罐头瓶,将四个罐头瓶都放倒,每个瓶中放上两张餐巾纸或卫生纸。③ 分别向2号瓶和3号瓶中洒一点水,使里面的纸变得潮湿。水不能过多,不能使纸浸泡在水中。向4号瓶中倒较多的水,直到水即将从瓶口流出为止(以便使种子能完全浸没在水中)。④ 分别向1、2、3、4号瓶中撒上7—8粒种子,然后拧紧瓶盖。⑤ 将1、2、4号瓶放入橱柜中,将3号瓶放到冰箱里。过几天再观察,看哪个瓶里的种子长成了幼苗。按照原设计进行实验,以小麦种子为实验材料。1、3、4号瓶中的种子均没有萌发,只有2号瓶中的种子萌发并长成了幼苗。根据实验结果可以得到:适宜的温度、一定的水分和充足的空气都是种子萌发所需要的条件。
在该实验中,设置4号瓶是通过过量的水造成空气不足的条件,而种子萌发需要充足的空气。但水分过量会使种子胀破致使不能萌发。所以在此实验中4号瓶中种子不萌发的影响因素不只是空气的不足,还有水分过多的影响。因此,该瓶中种子不萌发的原因不明确,这就需要对实验原设计进行探究改进,增强实验的严谨性。
2.2 缺乏合理性
中学生物课本中“测定某种食物中的能量”实验原设计[4]:①在空易拉罐顶部的中央,剪一个比锥形瓶口略大的圆孔,圆孔周围以及罐底部四周剪若干孔洞,以便通风。②取一只锥形瓶(50毫升),注入30毫升水,放入一支温度计(温度计的下端要浸入水中),并测量水温。③将易拉罐套在锥形瓶上,从圆孔处用试管夹夹住锥形瓶瓶口。④称出一粒干燥花生种子的重量,将这粒种子置于解剖针的尖端或铁丝小环上放到火焰上燃烧。⑤将刚刚燃烧的花生种子尽快放到锥形瓶底部。待这粒花生种子完全燃烧后,测量水温。⑥1毫升水每升高1℃,需要吸收4.2焦的热能,算出水温升高的度数,就可以计算出一粒花生种子中的能量。
该实验能从多方面培养学生的实验技能:如天平、量筒、温度计、酒精灯等实验器具的正确使用和数值读取,同时学生通过提出假设、设计验证、分工合作、查表与计算、对照比较、统计分析、集体讨论、表达交流等活动,将实验结果与能源、环保、材料等社会实际问题有机结合[2]。但该实验存在一定的不合理性:①实验中用易拉罐来防止热量散失有失合理。花生种子在燃烧过程中,虽然易拉罐在防止热量的散失方面起了一定的作用,但仍有很大一部分热量散失。因此该实验测出的不是一粒花生种子中能量的准确值,而是存在很大的误差。②该实验中选用的食物是容易燃烧的,而对于不易燃烧的食物该实验就失去意义。
2.3 缺乏科学性
中学生物课本中的某些探究性实验设计缺乏科学性。例如:国家课程标准实验教科书《生物学》七年级下册“酸雨对生物的影响”这个模拟探究性实验的设计中,采用食醋来模拟酸雨。虽然是模拟探究,但食醋与酸雨相差较远,且食醋成分复杂,在酿造过程中发生很多变化,而且其对生物有无影响也未可知。酸雨主要是人为地向大气中排放大量的酸性物质造成的,我国的酸雨主要是因燃烧含硫量高的煤而形成的,各种机动车排放的尾气也是形成酸雨的重要原因。因此,我国酸雨的成分主要是硫的氧化物和氮的氧化物,所以用食醋来模拟酸雨缺乏科学性。
3 对中学生物教材中部分探究性实验的改进
3.1 对“种子萌发的环境条件”实验的改进
在实施“种子萌发的环境条件”的实验时,可以考虑做下面改进:增加一个不盖盖子的5号罐头瓶,其它条件与4号瓶相同,与4号瓶做对照,说明4号瓶中的种子不萌发是因为水分过多,而不是由于空气不充足。
3.2 对“馒头在口腔中的变化”实验的改进
“馒头在口腔中的变化”实验是探究馒头变甜是否与牙齿的咀嚼、舌的搅拌以及唾液的分泌都有关,是不是淀粉发生了变化。“馒头在口腔中的变化”实验原设计[4]:①取新鲜的馒头,切成大小相同的A、B、C三个小块。将A块和B块分别用刀细细地切碎、拌匀(模拟牙齿咀嚼和舌搅拌);C块不做任何处理,作一种对照。②用凉开水将口漱净,口内含一块消毒棉絮。约一分钟后,用干净的镊子取出棉絮,将棉絮中的唾液挤压到小烧杯中。③取3支洁净的试管,分别编上1、2、3号,然后将A馒头碎屑放入1号试管中,注入2毫升唾液并进行充分的搅拌;将B馒头碎屑放入2号试管中,注入2毫升清水并进行充分的搅拌;将C放入3号试管中,注入2毫升唾液,不进行搅拌;将这3支试管一起放入37℃左右的温水中。④5~10分钟后,取出这3支试管,各滴加2滴碘液,摇匀。然后,观察并记录各试管中的颜色变化。
按照原来的实验设计实施实验时,发现实验现象不明显。1、2、3号试管在滴加2滴碘液后均不同程度地变蓝。通过多次实验,从以下几个方面加以改进,实验现象会比较明显:
①馒头块尽量的小,每支试管中只要很少的馒头块。
②按书上的要求,2毫升唾液太少,放入很少的馒头现象也不明显。经过多次实验,唾液量宜在3毫升以上。
③按书上介绍,3支试管放入37℃左右的温水中的时间太短,宜在20分钟左右。
总之,中学生物探究性实验具有传统验证性实验所没有的特点,其对培养学生的创新素质、探究能力、科学态度和科学素质、合作能力等都有积极意义。但是当前中学生物教材中的探究性实验数量较多,质量不高的现象影响了探究性实验的进一步发展。
收稿日期:2009—09—10.