高中生物学实验分析的教学策略,本文主要内容关键词为:生物学论文,高中论文,教学策略论文,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。
有些生物教师的实验教学,存在分析推理不充分甚至忽视分析推理的现象,这既背离培养学生探究分析能力与科学素养的教学目标,又不利于提高学生解答资料分析型试题的能力。教师应该注重实验分析教学的意识,采取适当策略强化实验分析的教学。
一、实验分析要科学、严谨
教材编者注重自主探究能力的培养,或者偏重于整体编写思路,对每一个小局部难以做到精雕细琢,有时不把实验分析详细表述出来,留下了一些思考与分析的空间。所以,教材上的实验分析往往有改进和完善之处,如果照本宣科地进行实验(资料)分析,不一定严谨,可能给学生留下疑惑,达不到理想的教学效果。在实施实验分析教学前,教师应该遵循科学性原则先进行严谨、全面的实验分析,找出实验分析的关键点、盲点及拓展方向,然后依据恰当的教学策略与正确的教育教学理念进行教学设计,从细节着手巧设疑问、激活思维,引导质疑、猜测、分析、判断。
二、设置有效探究问题引导实验分析
培养思维能力是进行实验分析的重要教学目标,实现目标的关键是探究问题的有效性。生物教材关于“黑白美西螈核移植实验”的讨论问题“美西螈皮肤的颜色是由细胞核还是细胞质控制的”?属于诱导式提问,不是有效探究问题。可以在呈现实验方法之后、呈现结果之前追加一问:在实验结果还未明显显现之前,你预测一下会有哪些可能的结果?可得出什么相应的结论?追加的这一问能拓展思维空间,提高思维强度,这就是有效探究问题。进行实验分析的教学时,要注意设置有效探究问题引起对重要实验现象或结果的质疑与关注、引领学生明确思维的目标指向,从而激活思维,拓展思维空间和突破思维的难点、盲点。
三、依据教学理念与学生素质选择教法
完成哺乳动物红细胞的吸水与失水实验的分析后,设问:如果将成熟的植物细胞置于不同浓度的外界溶液中,成熟的植物细胞会发生怎样的变化?引导将红细胞吸、失水原理迁移到植物细胞,以成熟植物细胞的细胞壁与原生质层的结构与生理特点为依据进行分析,预测成熟植物细胞处于不同浓度溶液中时的形态结构变化,启导“发现”质壁分离及其复原现象。这样的教学程序实现了实验情境与结果的迁移,在训练学生的探究与分析能力方面更有效。先实验后分析解释实验结果也是一种教法,偏重点不同和学习难度降低,达到因材施教的目的。
四、先做铺垫提供分析实验的物理化学原理
生物学的实验分析,往往要运用数理及化学原理,但其他课程学习某些相关原理比较靠后,因此,在引导进行实验分析之前,要把相关原理交代清楚,先做好铺垫。例如,分析过氧化氢在不同条件下的分解实验,就要把活化分子和活化能等化学概念与原理大致交代一下。
只有做了活化分子与活化能的知识铺垫,才有可能引导学生沿着科学探究的方向分析实验。
如果不先做活化分子与活化能方面的铺垫,那么,实验分析只能是无本之源,难以使学生在过氧化氢酶的作用原理与效果方面获得深刻的体验体会,所谓的实验分析很可能就成了以实验情境承载知识的传授课。严谨、科学的实验分析会增加教与学的难度,在基础差的班级不一定要把问题搞得太复杂。
五、改变实验条件后引导重新预测分析
按教材要求完成正常的实验操作并获得结果后,提出假设改变实验的部分条件,让学生预测分析条件改变后的实验结果,能够强化学生对实验原理与操作的认识。完成提取叶绿体中的色素实验后,可以提出以下问题供学生思考。
1.如某同学在提取色素的过程中忘了在研钵中添加,那他提取的色素溶液的颜色是怎样的?
2.如某同学用水稻的叶黄素缺失突变体做色素提取实验,将其叶片进行了红光照射光吸收测定和色素层析条带分析,与正常叶片相比,那实验结果将是怎样的?
六、巧质疑引导捕捉疑点,激发创新思维
教材试图将细胞大小与物质运输的关系这一模拟实验的结果迁移到细胞以解释细胞不能无限长大,但实验的情境跟活细胞及其物质运输有较大区别,模拟实验与真实的细胞生命活动之间的平行关系不明显,教材所述实验结论不够深刻却又不易被学生理解,缺乏说服力,难以说明细胞不能无限长大的主要原因。所以,在计算完NaOH扩散到琼脂块的体积与整个琼脂块的体积的比值后,可以设置“如果延长琼脂块在NaOH溶液中的浸泡时间,NaOH在较大琼脂块中的扩散深度增加,NaOH扩散到琼脂块的体积与整个琼脂块的体积的比值将会发生什么变化”一问引导学生质疑,把实验分析引向更严谨、更深刻而又易理解的层面,即联系物质跨膜运输的各种方式,立足于细胞膜的物质转运能力是有限度的,用数学模型解析大小不同的细胞的细胞膜相对于细胞需要的负担大小,得出以下更科学的结论。
1.局部细胞膜的负担与细胞的半径成正比。
2.细胞太大,细胞内部的物质扩散、传递的速度变慢,细胞内生命活动的调控与缓冲不灵敏。
七、注重推理启导“发现”
引导学生讨论与分析教材提供的有关科学发现的资料时,教师应先充分发掘资料中的思维素材并以适宜方式呈现,然后设置恰当的问题,引起学生关注关键之处进而启发学生思考,使学生真正有所“发现”。教孟德尔的自由组合定律时,用图表呈现结果并设计启发性提问引导学生关注F2中的性状重组,通过分析性状重组中的遗传因子传递而有所“发现”。
1.黄色皱粒和绿色圆粒的遗传因子组成为Y_rr和yyR_,说明在遵循分离定律的前提下,
形成的配子有Yr和yR,说明
形成配子时非等位基因重新组合,
可能形成YR,Yr,yR和yr这4种配子。
2.用表格呈现YR,Yr,yR和yr这4种雌、雄配子的16种受精方式,引导学生比对9:3:3:1的分离比发现16种受精方式的几率可能是均等的,进而推测形成配子时非等位基因的重新组合可能是随机的,不同配子间的受精可能是随机的。
如上所述,由9:3:3:1的结果分析推理出形成配子的方式及配子受精的规律,是实验分析的关键着力点,应设计适宜教学环节,启导学生从思维层面去发现YyRr形成配子的方式,发现YR,Yr,yR及yr四种配子比例可能均等和参与受精的机会可能均等,使学生在分析推导的过程中有所感悟,能自己提出解释出现9:3:3:1这一比例的假设。
只有注重逻辑推理,才能提出解释出现9:3:3:1这一比例的假设。没有一定程度的思维和严密的逻辑推理,就缺乏有效的思维探究过程,对探究实验结果的探究分析就会变成知识的传授。
八、适度进行批判性分析
生长素的发现,先后经过了多位科学家的实验探究。每位科学家的探究实验都是阶段性的,存在局限,每位科学家的探究受到之前的探究成果的启示或以之前的探究成果为依据,因此,各位科学家的探究又是前后衔接而具有连续性的。通过批判性的实验分析,对各位科学家的探究过程与成果进行评价,指出解决的问题(得出的实验结论)与局限,指出受之前的实验探究的启示及对之后的实验探究的影响,对培养学生的科学态度、科学探究能力和实验分析能力是有益的。
标签:教学策略论文;