高中生物實驗教學的一般方法

General 更新 2024年06月06日

  對高中學生來說,生物實驗教學主要包括常見的儀器、器具、藥品的使用能力,教師在進行生物教學時要有方法和技巧,下面是小編給大家帶來的,希望對你有幫助。

  高中生物實驗教學的方法

  一、讓學生明確儀器的原理和藥品的特性,是培養學生使用它們的能力的基礎

  “知其然,應該知其所以然”。對儀器的原理、藥品的特性不瞭解,使用起來就會帶有盲目性,就不可能形成使用能力。例如,學生對低倍鏡和高倍鏡的選擇上,經常不能根據觀察物件的特點和觀察目的進行合理的選擇來使用,學生常常由於好奇心的驅使和對低倍鏡、高倍鏡特點的無知,總是一上來就用高倍鏡,認為高倍鏡總比低倍鏡觀察清楚。這種盲目性,是由於學生不瞭解顯微鏡的基本原理,不瞭解高倍鏡放大倍數大,解析度高,但所看到的實際面積小,即視野小。而且倍數越高,看到材料的厚度就越薄,高倍鏡適宜觀察區域性和細節。低倍鏡所看到的面積大,適宜觀察材料的整體結構,以及尋找觀察目標。只要學生了解了這些基本原理,才能正確選用低、高倍鏡。由低倍鏡換高倍鏡時,如果影象不太清晰,只需調節細準焦螺旋,就可以看清圖象了。至此學生只有瞭解了上述的基本原理和操作方法,才能正確使用高倍鏡。另外,如果鏡中有汙染的花斑或異物,就會影響對微細結構的觀察,清除花斑或異物,也是形成使用能力的一個方面。清除汙染物,首先應確定汙染物在目鏡、物鏡還是裝片***或切片***上。因此應讓學生了解目鏡在鏡筒上可用手做圓周轉動,裝片***或切片***在載物臺上可用手向任意一個方向移動或用移動器上下左右移動,如汙染物在裝片***或切片***上,移動裝片***切片***,汙染物則隨之移動而反方向移動,否則,汙染物就在物鏡上。在清除直鏡筒的顯微鏡目鏡和物鏡上的汙染物時,還應讓學生了解先後順序,應先摘下物鏡,然後再摘下目鏡,試擦完畢裝上時,則應先裝目鏡後裝物鏡,因為這樣可以防止因摘裝目鏡時與鏡筒摩擦下來的塵渣沿鏡筒落入物鏡的內部。

  在明確學生實驗中藥品的使用能力方面:例如,在觀察植物細胞的有絲分裂實驗中,應讓學生了解龍膽紫或洋紅是與染色體結合的鹼性染料,鹼性染料是指有色離子是陽離子的染料,而不是染液的pH呈鹼性。這樣就引出了一個問題,醋酸起什麼作用?應讓學生了解2 %醋酸是染料的溶劑,在染色時增加了細胞的通透性,而不引起細胞膨脹,利於染液的離子進入細胞而使細胞核內的染色體著色。在觀察根對礦質元素離子的交換吸附現象時,要讓學生了解自來水中有許多陽離子,可以將已交換吸附在根細胞表面的亞甲基藍陽離子交換下來,使藍色的根變淺,而影響實驗效果,從而使學生明確為什麼用蒸餾水沖洗根上的浮色,並且知道整個過程中所用的蒸餾水不能被汙染。在提取葉綠體色素中,要讓學生了解葉綠體色素是有機物,可以溶於有機溶劑。瞭解在葉綠素中的Mg易被葉子的細胞液內的有些有機酸的H取代而轉變成去Mg 的葉綠素,影響對色素的觀察,從而使學生明確為什麼要用丙酮作提取劑,為什麼一定不要讓層析液沒及濾紙上的濾液細線,為什麼在研磨前要加入鹼性鹽——少量的碳酸鈣。當然,也只是在這個基礎上學生才能靈活地運用它。

  總而言之,教師要善於把實驗儀器及藥品性質、使用原理講清,這對提高學生使用它們的能力大有好處。

  二、培養學生善於分析實驗程式

  一個較為複雜的實驗過程是設計人員長期辛勤勞動的結晶,它往往是經過幾十次甚至上百次的反覆摸索。所以,學生實驗中,不能單純地用實驗指導進行“按方抓藥”出現結果就行了。而要指導學生去分析實驗中每一步驟的作用,每一個處理意義以及各步驟之間的聯絡,從中學習解決問題、研究事物的方法。例如,在觀察植物細胞有絲分裂實驗過程中,大致為:培養→10%HCI解離→漂洗→染色→壓片。 要讓學生了解根尖放在10%HCI溶液中是為了溶解細胞間的果膠質, 使根尖細胞間變得鬆散,便於壓片,否則根尖細胞很難壓散,不利在鏡下觀察。另外,通過10%HCI的處理,使細胞迅速死亡, 讓細胞分別保留各自的分裂狀態。漂洗是為了沖洗解離液***10%HCI***,否則影響染色效果。 又如用龍膽紫或醋酸洋紅溶液染色的目的是,這兩種染料易使細胞核內的染色體著色,從而增大細胞核與周圍部分的反差,便於觀察染色體分佈和變化,壓片的目的是使細胞分散開,變成單層,否則光線無法透過會影響觀察。加清水是起潤滑劑和利於細胞分散的作用,壓片時,在蓋玻片上再加一片載玻片的目的是防止手指與蓋玻片直接觸壓,會將極薄的蓋玻片壓碎***在鏡下觀察前應將載玻片取下,並注意不要讓蓋玻片移位***。在葉綠體中色素的提取和分離實驗中,製備濾紙條時,應讓學生了解將濾紙剪成長10釐米是因為胡蘿蔔素在紙條上擴散的距離約為9 釐米左右;寬1釐米是利於劃出齊而均勻的濾液細線, 去兩角為了使層析液在紙條上擴散速度均衡,後兩者都是為了擴散出四條平行的色帶。在距去兩角的一端1釐米處用鉛筆畫一橫線, 目的是為劃濾液細線提供參照線並且防止層析時在盛有3毫升層析液的燒杯***100毫升***中,濾液細線被層析液沒及。劃濾細線時還應讓學生知道乾燥後重復劃2—3次,是為了增加色素的分子數,以便在紙條上走出四條明顯的色素帶來。如果在不幹燥的情況下連續劃線,色素會隨濾液中的液體***如丙酮***在紙條上的擴散而擴散,劃出的濾液細線較寬,其結果是相鄰的兩條色帶會發生部分重疊。因此,在實驗中,應根據學生程度和涉及原理的難易不同,由教師講清或提出問題讓學生思考,使學生既知道實驗應怎麼做,也知道為什麼這樣做。

  三、培養學生善於分析實驗現象

  在實驗中,經常存在著對實驗最後結果的記錄,而輕視對實驗過程中間出現某些現象的記錄,重視結果而不重視分析結果,重視對成功實驗的肯定,而不重視對實驗中的失敗查詢原因等現象。這不利於學生實驗能力的提高。例如,在觀察植物有絲分裂的實驗中,在顯微鏡的某個視野中,要讓學生了解為什麼看到的細胞多數為間期的細胞。在質壁分離和復原的實驗中要讓學生了解液泡的體積大小、顏色變化如何。在葉綠體中色素提取和分離實驗中四種色素彼此分離的原理是什麼,這一原理單靠高中教科書中的知識還不夠,應讓學生了解濾紙是一種吸附劑,層析液是一種展開劑,四種色素的化學結構和性質不同,它們在濾紙上吸附能力不同,在層析液中***展開劑***溶解度不同,因此,四種色素隨著層析液在濾紙條上的擴散速度就不同,胡蘿蔔素溶解度大而吸附力小,擴散速度快,葉綠素b溶解度小而吸附力大,擴散速度則慢。

  在實驗中,因某種原因,個別學生的實驗結果不明顯或失敗,老師應指導學生查詢原因。如葉綠體中色素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:***1***是否丙酮用量過多, 濾液太稀;***2***是否用的新鮮葉,是否用的全部是幼嫩的葉;***3***劃濾液細線時是否重複的次數少了一些;***4***層析時濾紙條上的濾液細線是否被層析液沒及過。在質壁分離和復原的實驗中,有的學生很快就觀察到質壁分離和復原現象。但有的學生雖然在步驟方法上都按要求進行了,但沒有發現質壁分離現象,教師應啟發學生尋找原因:取下的表皮是否是死亡的角質層細胞?是否由於未用蔗糖溶液浸泡材料?是否蔗糖溶液被原清水稀釋而造成濃度不夠?是否視野太亮,反差度小而未能看清?還有的學生雖然質壁分離了卻不能復原,教師也詢問一下,是否蔗糖溶液濃度自行加高了?是否質壁分離時間太久而造成細胞死亡?

  高中生物實驗解題策略

  “一看”實驗名稱。對很多的學生而言,這一步往往別忽略了。其實這一步相當的關鍵。從實驗名稱上我們能知道好多的實驗資訊:比如,實驗的原理,實驗的目的,實驗的型別,實驗的材料和實驗的變數等等。

  一、實驗原理。它是實驗設計中很重要的步驟,決定主要步驟的設計及相應實驗試劑的選擇,確定實驗原理時要依據生物學或其他學科的基本原理。

  二、實驗型別。我們高中生物實驗的型別分類方法不同,型別也不一樣。其中僅從實驗名稱上來分析的話,就有驗證型實驗和探究型實驗。這兩類實驗從實驗設計上來看,沒有太大的區別,但是實驗的結果和結論的差異就太大了。

  三、實驗變數。變數是指實驗中由實驗者所操縱的因素或條件,實驗變數是原因,也稱自變數;反應變數是指實驗中由於實驗中由於實驗變數而引起的變化和結果,反應變數是結果,也稱因變數。實驗的目的就在於解釋調節自變數和因變數的因果關係。

  “二”看實驗步驟。從題目的實驗步驟上就可以分析出該實驗是屬於我們實驗型別的哪種。常見的實驗題型有分析說明補充完善型、評價型、設計方案型。其中,設計方案型實驗題要求自己設計、選擇實驗的步驟、預期實驗結果,分析實驗結論,是能力要求很高的題型。在現在各地的高考中已經很少見了。但是前面兩種就是必須要掌握的實驗題型了。這兩種實驗題型有一個共同點,就是不管是評價實驗過程還是要求學生完善實驗步驟,都是考察學生對高中生物實驗原則的理解。高中生物實驗的原則主要有對照原則、單因子變數原則、等量原則,以及科學性原則和可重複性原則等等。其中最重要的又是前面三個原則。考察的頻率是最高的。

  另外從實驗步驟中,我們還可以依據該實驗的實驗變數來分析出實驗過程中的實驗組和對照組。

  “三看”實驗結果與實驗結論。實驗的結果和實驗結論很多學生混為一談。實驗結果即為實驗的現象,比如:出現磚紅色沉澱、葉片發黃等等。而實驗的結論則是在實驗結果的基礎上得出的結論性的話。實驗結果和實驗結論視實驗型別的不同而不同。比如驗證性的實驗,則實驗結果往往只有一個,實驗結論就是該實驗的名稱中所涉及的;如果是探究性的實驗,則實驗結果往往會是多個,只要是合情合理的結果都是,所以對應的實驗結論也不是唯一的。

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