谈生物化学实验课与学生能力培养论文(精选7篇)
摘要:二十一世纪是生命科学的时代,培养具有竞争力的高素质综合型人才是高等院校教学的主要宗旨,生物化学实验教学中培养学生创新、实践以及表达能力将是医药教学体系中的重要组成部分。本文通过对以往的生物化学实验教学方法进行总结,并结合作者的授课经验,提出更有利于学生能力培养的实验教学方法。
关键词:生物化学;实验教学;能力培养
二十一世纪是生命科学的时代,而生物化学是生命科学中重要的分支学科,已成为医药院校本科教育中的重要基础课程。培养具有竞争力的高素质综合型人才是高等院校教学的主要宗旨,实验教学是医药教学体系中的重要组成部分,避免理论与实践脱节,也是培养学生创新、实践以及表达能力的有效途径,为学生日后的实践工作奠定坚实的基础。以往的验证性实验实验内容主要是一些,学生往往处于被动接受的状态,实验时只需要按照实验教材和指导教师的讲解,按部就班即可完成。这种验证式实验设置极大的制约了学生的主观能动性和创造力的发挥。此外,美国医药学会的前会长大卫奥门博士曾经说过,我们应该尽力培养出一种能力,让别人能够进入我们的脑海和心灵,能够在别人面前、在人群当中、在大众之前清晰地把自己的思想和意念传递给别人。大卫奥门博士所指的.能力即表达能力,表达能力是指一个人善于把自己的思想、情感、想法和意图等,用语言、文字、图形、表情和动作等清晰明确地表达出来,并善于让他人理解、体会和掌握,是交际能力的重要构成部分。很多学生到了研究生阶段才发现,做实验成功并不代表可以顺利答辩毕业,主要因为在文字、图表、幻灯片以及口头表述方面不够科学严谨,而这些方面都可以通过实验教学中培养学生的表达能力加以改善。因此,生物化学实验中需要围绕提高学生的实践、创新以及表达能力开展实验教学,激发学生学习兴趣,培养学生科学、严谨的实验态度。
1.合理地制定考核内容
考核是督促学习的手段,也是检验学生是否在实验中有所成长的有效方法。为保证教学质量,提高学生的综合素质,实验教学课程应授予独立的学分,考核内容应涉及实验理论的应用与探讨、常规实验技能的掌握、综合性实验的创新设计以及实验结果科学严谨的表述四个方面,全面考核实验教学的效果和学生的学习情况。过度依赖分数奖惩,师生间的距离势必拉大。马斯洛认为人类需求的最高层次是自我实现,自我实现境界的人解决问题能力增强,自觉性提高,善于独立处事。每个学生都有一颗不甘平庸的心,结合马斯洛的人类需求理论与学生的心态,不妨让每次试验最成功的一组,课后通过进一步资料查询与深入探讨,最后以实验成果汇报的形式在第二次课上呈献给全班,以此来激励其他组同学努力认真的做实验的兴趣,培养学生在数据、图表方面的处理能力以及学术语言表达能力。
2.激发学生学习兴趣,使其变被动为主动
以往教师单纯讲解的教学方式,学生处于被动接受状态,双向交流较少,学生的主体作用被忽略,积极性必然不高,无法真正领悟实验中蕴含的理论与方法,对实验数据的分析也很浅显。现在获取知识的渠道很多,课堂知识对于培养综合型人才只是一部分,老师的角色也要发生相应的变化,“授人以鱼不如授人以渔”,教给学生学习和获取所需的知识的方法与技巧会让学生受用终身的。从根本上要将学生置于主动学习的位置上,结合学时数并根据班型把学生分组后,每组负责准备一个实验,准备环节包括文献、书籍资料来源,资料方向,设置问题,汇报形式与要求等四个部分。实施环节尽可能让每个学生都能参与,鼓励其以生动形象、通俗易懂的方式讲解,汇报结束后,留出讨论时间,营造积极、热烈的讨论氛围,激发学习热情,然后教师给予点评,以考察影响酶促反应的因素这个实验为例,首先点评学生关于教学大纲要求的知识点(如酶促反应的影响因素分类、如何判断各组酶促反应的快慢、碘化钾-碘溶液中的碘化钾起什么作用等)是否讲全,然后介绍操作注意事项及实验安全,对重要的实验操作进行详细讲解和示范,最后介绍临床上酶活性的常用检测方法。学生在此过程中不但锻炼了表达能力,同时还提升了自学能力与文献、书籍资料的搜集和整理的能力。培养学生利用已学知识及实验技能解决实际问题,[1]从而提高学生的实践、创新能力,是当前高等教育发展的必然趋势。增加生物化学实验中学生自主设计性实验、综合性实验的比例,可以使学生对已学知识进行总结、归纳、应用和延伸,接触先进仪器的同时,紧密联系当前学术热点,有助于科研素养的提高;学生亲身参与科研课题,不仅能迅速将理论与学术前沿的实际问题相结合,同时还能领悟很多科研思路,是增强学生的实践、创新能力最有效途径,比如北京大学就是将实验教学直接延伸到科研学术[2]。现代教育迅猛发展,先进的科学理念与技术不断涌入,实验教学对于培养学生的创新和实践能力方面起着重要的作用[3],如何让学生运用生物化学理论分析和解决实际问题,由单向、被动接受转为双向交流、主动学习,培养学生的实践、创新以及表达等方面的综合素质,是每位生物化学教师在实验教学中一直努力解决的问题。因此,在当前教育改革的背景下,探索适合医、药类学生发展特点的实验教学模式势在必行,从实际情况出发,教学方法上勇于创新,是提升生物化学实验教学质量的必由之路。
参考文献:
[1]牛国兴,高翔,徐华龙.大学化学,,27(4),27.
[2]吕占霞,贺维军,高珍,范星河.大学化学,,26(1),14.
一、利用演示实验, 培养学生的观察能力
观察是人们有效地探索世界、认识事物的一种极为重要的心理素质, 是人们顺利掌握知识完成某种活动的基本能力。演示实验具有鲜明性、生动性和真实性, 是激发学生学习兴趣, 培养学生观察能力的重要手段。加强演示实验, 培养学生的观察能力和实验技能, 是素质教育的重要组成部分。在教学中, 我的做法是认真做好每一个演示实验, 挖掘实验素材、创设情景, 有的放矢地设置疑问, 让学生带着问题去观察、思考, 激发学生的学习兴趣, 并指导学生细心观察, 从观察中获得感性认识, 培养了学生的观察能力和思维能力。
二、利用边讲边实验, 培养学生的理解能力
化学教学过程, 就其本质而言, 是学生在教师组织引导下, 认识化学知识的过程, 而技能、能力、方法和态度等都是通过这一化学认识过程来培养和训练的。在化学教学过程中, 要学生有效地掌握化学知识, 就必须对化学知识的认识过程进行展开, 以便学生把客观形态的知识内化为主观形态的知识, 使学生的学习成为有意义的学习。边讲边实验是实现认识过程展开的有效途径, 边讲边实验不仅可以激发学生的学习积极性, 增加实验的探索性, 使每一位学生都能看清楚实验现象, 而且便于了解化学概念和定律是怎样在实验的基础上建立起来的, 从而更加深刻地理解和牢固地掌握化学知识。
三、利用学生实验, 培养学生的实验技能
化学实验教学中, 更能形成学生实验技能的还是学生实验, 利用学生实验, 培养学生动手操作能力。首先, 布置实验预习题, 让学生预习时明确实验目的、步骤和操作, 做到有的放矢。其次, 严肃实验纪律, 在实验前强调操作的关键和注意事项, 引导学生规范操作, 仔细观察, 积极思考, 在实验中掌握和巩固所学知识。如在做二氧化碳倾倒实验时, 不仅要求学生用玻璃片挡住, 且要求学生倾倒时动作要慢;低层蜡烛先熄灭, 上层蜡烛后熄灭, 这使学生对二氧化碳既不能燃烧也不能支持燃烧且密度比空气大的性质有了较清楚的认识, 把感性认识上升到理性认识。通过认真上好实验课, 培养了学生的科学态度和方法, 逐步培养了学生观察问题、分析问题的能力, 提高了教学质量。
四、利用家庭实验, 培养学生的创造能力
关键词:实验教学;能力;研究性学习;探究
一、以研究性学习为载体,培养学生实验的设计能力
研究性学习中的实验不同于演示实验和分组实验,因为选题来自于生活和学习活动,课本上找不到现成的方案,所以实验前必须进行方案设计,有必要让学生熟悉实验设计的基本思路。可以通过讲座和案例分析的方法,让他们学习、内化,模仿设计思路。学生自行设计的实验方案可能存在不足,通过实施操作,在操作过程中加以合理的修改,使实验方案系列化、实验器材通用化、实验态度科学化。修改实验方案是实验设计的一项非常重要的内容,能培养学生的意志。
二、以课内实验为基础进行拓展实验教学
在实践后,通过拓展性实验教学,不仅可以改变学生的学习方式,还可以启发思维、拓展知识、培养探究。
1.变验证性实验为探究性实验
验证性实验是用以验证已学过的知识的正确性。在验证性实验中,学生处于被动接受知识的状态。而探究性实验则是在实验的基础上,通过科学的分析、综合等思维过程来获取知识。这一过程要求学生有较多的思考和讨论,学生处于一种主动探索知识的状态,对培养学生的创新能力非常有利。
2.变无实验为设计实验
纵观生物科学的发展史,它的每一项发现都同实验分不开。实践是创新的摇篮,实验教学,可以有效激发学生学习生物学的兴趣,培养学生的观察能力、动手能力和思维能力。所以,凡是书本上的知识能够通过实验来验证的,尽可能让学生动手做实验。
3.变课内实验为课外实验
生物学课内实验,不管是学生分组实验还是教师演示实验,往往限定在课堂有限的时间内完成,而生物学课外活动是课堂教学的延续和必要的补充,是实施素质教育的重要阵地。如果局限于单一的课堂教学模式,就很难适应培养人才的需要。只有适时变课内为课外,引导学生走出课堂,才能使实验贴近生活。
三、课余开放实验室,激发学生自主探究实验的热情
随着教学改革的进展,教学理念的更新,新教材和教学大纲对实验教学的要求已由验证性实验向探究性实验转变,生物学实验室的作用越来越重要。实验室在保证完成实验课教学内容的同时面向全体学生开放。具体做法如下:
1.制定学期计划
开学初,备课组长和实验教师根据实验进度制定本学期每周实验开放安排,包括每周实验内容、每周实验教师、每周指导教师(由任课教师轮流值班,这些教师负责在这些开放时间内随时指导和解答学生提出的问题)等,由实验教师打印并张贴在实验办公室。
2.每周的实验室开放
每周一实验教师将本周实验室开放广告打印并张贴于学校公告处,学生可以根据自己的需要选择实验。在实验室建立生物学实验导学园地,分将其分为:实验基本操作区、必修实验补做区、自主设计实验区等。
实验基本操作区:高中生物学实验中,显微镜的使用,临时装片的制作,常用药品的配制等内容都是要求学生必需掌握的基本技能,而学生仅靠实验课的时间达到实验目的是不可能的。为此,基本操作这项内容对全体学生全年开放,随到随做,实验室随时提供显微镜、现成装片、药品以及实验所需仪器。
3.实验室开放时遇到的困难和解决的办法
我校只有两间生物学实验室,并且班级数较多,如何合理安排实验室开放时间和必修实验时间、实验室开放时间和学生上课时间就显得尤为重要。实验室是全天开放,平时他们可以在自习课来实验室做实验。开放实验室的主要时间和任务集中在每天下午的课外活动时间和周日的全天,学生可以根据需要自己选做实验。
创造型的人才需要创造型的教师来培养。实验教学是高中生物学教学实施创新教育的主要途径,教师只有进行实验教学方法的创新,才能扎实有效地促进学生自主、全面的发展。
参考文献:
[1]陈木香.研究性实验设计能力的培养.生物学教学,2004,29(1):34-35.
[2]贾秀丽.高中生物学实验室开放工作初探.生物学教学,2003,23(10):35-36.
摘 要: 当今社会要求人才具有更强的创新能力,也对现代教育提出新的要求。实验教学是高中生物教学的重要内容,具备培养学生创新能力的充分条件。本文研究如何通过高中生物实验教学培养学生创新能力,以期能够帮助教师改进教学模式,以此迎合时代的发展。
关键词: 高中生物 实验教学 创新能力培养
一、引言
当前社会急需,缺乏创新型人才,这一社会现状引起专家的重视,其进一步呼吁在教学中培养学生创新能力。但从目前情况看,高考制度仍制约教师的发挥,导致教师对学生创新能力的培养不够重视。基于此,本文在此对高中生物实验教学中学生创新能力的培养进行研究,以期能够帮助教师改进教学模式,并提出有效策略,使学生能在实验教学中获得全面提升。
二、当前高中生物实验教学的弊端分析
新课程标准将学生当做学习的主人,要求教师在教学过程中发挥学生主体性。高中生物实验教学实践表明,多数教师并没有真正贯彻新课程标准,还没有有意识地突出学生主体性。
在当前的高中生物实验教学中,多数教师按照实验教学的课程标准开展教学。在应试教育理念的束缚下,一些教师只是要求学生按照特定的步骤进行实验操作,要求学生按照特定的指导完成实验教学任务,以此对生物实验现象有深刻了解。
从本质上说,这是一种灌输式的教学模式,教师只是以完成基本的实验教学任务为目标,以应对考试为目的。当前的实验教学拘泥于形式,教师没有启发学生思维,没有让学生进行主动积极的思考,更没有引导学生打破常规。对于学生而言,这就是一项枯燥且没有收获的程序,无法感受实验教学带来的乐趣,也无法将自己的思想和质疑表达出来,导致学习兴趣降低。
三、如何在高中生物实验教学中培养学生创新能力
(一)鼓励学生自主设计实验
现代教育理论认为,中学教育以引导和探究为主要教学方式,要在教学活动中突出学生主体性。高中生物实验教学需要以学生为主体,让学生灵活运用知识和能力,并突破固性思维的限制,才能培养学生创新能力。
因此,教师要打破传统教学模式的束缚,鼓励学生自主设计实验步骤。换言之,教师只是提出实验目标,为学生提供实验的条件。在这种背景下,学生才是实验活动的主体,是实验的设计者与执行者。此时,学生才能在没有约束的情况下发散思维,突破限制。
以观察“叶绿体和细胞质流动”的实验教学为例,教师制定实验的目标,即让学生在探索中学会制作藓类叶片临时装片,并能够运用显微镜观察叶绿体和细胞质现象。此时,教师并不严格要求学生按照特定的实验步骤进行操作,而是将课堂交给学生,让学生在自由的环境中开动思维,提出问题,并解决问题。
具体来说,部分学生根据已学知识提出在实验前需要准备藓类、清水、镊子、滴管、玻片。但在实验时,学生发现实验室中已经没有藓类了。此时,学生就能够根据个人见解进行思考,以求利用实验室中的其他材料(如:菠菜叶的下表皮)取代藓类叶片完成实验。在此过程中,学生的思维突破了固性思维的限制,是对传统实验的一种创新。
基于此,学生根据所学知识,结合对显微镜操作的经验进行思考,以此制定实验步骤。在此过程中,学生的思维没有受到束缚,进而能更开放地思考,站在新的立场和角度开动脑筋。
(二)组织学生分组交流
在此基础上,教师需要让学生进行分组交流,要将自己得到的结论进行分享,在交流中提出质疑、解决问题,并从中吸收与借鉴他人的想法和意识,以此达到培养学生创新能力的目的。
例如,在“DNA的粗提取与鉴定”实验教学中,教师首先要求学生根据个人的所学和积累制定实验步骤,并将学生按照一定的条件分为不同小组。此时,教师需要学生在小组中分享自己的实验设计,并解释设计的原因和理念。在此基础上,教师需要其他学生认真聆听,发表自己的看法,提出质疑并参与讨论。
在实验准备阶段,学生对实验材料的选择产生了争议。一名学生认为可以利用猪血进行实验,可以降低实验成本。学生提出的观点就是创新意识的体现,也引起其他学生的思考。通过交流,学生最终否定了这种做法,因为猪是哺乳动物,猪血中的红细胞没有细胞核导致没有DNA可供提取。在实验进行的过程中,学生以塑料烧杯放置液体。这时,小组中的学生提出为什么不能使用玻璃烧杯进行实验。经过一番交流后,学生没有得出结论,因此学生决定同时使用两种烧杯进行实验,最终得出玻璃烧杯更容易吸附DNA,导致实验失败。
在学生交流的过程中,其思维和意识暴露出来,也能在更自由的氛围中大胆地思考与质疑。虽然学生提出的观点并不正确,却是其创新意识的体现。基于此,学生才能从更多角度思考与分析问题,由此在实验教学中提高自身的创新能力。
(三)善用提问进行启发
教师需要在高中生物实验教学中善用提问激发学生的意识和思维,要通过适当的提问让学生从新的角度思考,以此展开质疑。
例如,在“探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用”时,多数学生根据已知知识进行实验设计,且已经得出预期结论。在实验过程中,学生严格控制了温度、处理时间和扦插枝条的种类和数量这些无关变量,通过改变相应的自变量,观察因变量得出结论。
在长期的实验教学中,学生用单一的方法进行实验,造成自己的思维受到限制和束缚。当此时预实验得出了适宜生根的较高浓度范围,接下来怎样进一步进行实验确定最适浓度,如何使实验结果更准确。
教师的提问是对学生固性思维的一种启发,为学生的思考与探究提出了新方向。基于此,学生才会从新的角度思考与探究,在新的方向进行实验操作,以此培养学生的创新能力。
四、结语
培养创新型人才是时代发展的需要,是推动社会进一步发展的必然要求。高中生物实验教学具有极强的实践性,有助于引导学生创新。这就需要教师转变教学理念,以引导学生更好地成长为己任,并在教学过程中突出学生主体地位。同时,教师应在实践中不断总结与反思,完善教学策略,促进高中生物实验教学的发展。
参考文献:
一、观察的含义
在实验教材中讲到,观察是科学探究的一种基本方法。科学观察不同于一般的观察,要有明确的目的;观察时要全面、细致和实事求是,并及时记录下来;对于需要较长时间的观察,要有计划,有耐心观察时要积极思考,多问几个为什么。在观察的基础上,还需要同别人交流看法,进行讨论。
二、学生在实验观察中存在的问题
1.观察目的不明确和兴趣指向偏差。
观察是有目的有计划的知觉,如果不知道要观察什么和通过观察要得到什么,其观察活动就有较大随意性和盲目性,初中学生知觉的无意识性和情绪性仍较明显,注意往往与兴趣、好奇心联系在一起,往往注意力不集中,分不清主次,容易被无关的内容所吸引,故而出现看热闹,最后用别人或课本的结论或凭空想象替代自己的观察。如有的学生在观察洋葱表皮细胞临时装片时,把注意力主要放在摆弄镜头和观察游移不定的气泡上,在观察永久装片时也主要是欣赏染色标本的色彩。
2.观察的准确性和敏锐性较差。
生物学观察是一种精细的观察,如观察细胞的显微结构、光对鼠妇生活的影响、草履虫活体的生理活动,需要观察者要有较好的准确性和敏锐性。但学生在观察细胞结构时,往往出现看到了气泡就以为是细胞,或看到了细胞就得意忘形,不再进一步的观察。
3.观察仅停留在知觉水平上,缺乏抽象性、概括性和思考性。观察能力不是单一的知觉能力,而是一种多因素的智力结构,生物体和生命现象是复杂的,观察中应勤于思考,在知觉的基础上进行分析综合。许多学生常常把观察与思维割裂开来,不善于明辨主次是非。例如,在观察血细胞时,在显微镜下看到了红细胞就完了,对白细胞及细胞的特征不再进一步的观察、思考。
三、如何培养学生的实验观察能力
1、围绕实验目标,培养学生观察的定向性
实验中观察要有一定的目的,只有有目的的观察,才能做到深入细致、有效。因此在实验过程中必须围绕实验目的,积极运用心理学中的“注意”规律,把学生的观察活动引向正确轨道。“注意”是心理活动对客观研究对象的指向和集中,培养观察的定向性就是要强化有意注意,以消除无意注意的影响,使观察有明确的目的。如在观察和血涂片时,要求学生要观察到红细胞及白细胞,强调注意细胞的大小,形态、有没细胞核,颜色有什么不同,可不可以看到血小板等。
2、严格操作规程,培养学生观察的有序性
观察的有序性是指实验操作要有一定的顺序。这个顺序的编排首先必须注意到知识本身的逻辑性,只有依据前后顺序,顺理成章地进行科学的、切实可行的编排才能得出正确的实验结论。反之,就不能达到实验的目的。例如在观察种子的结构时,先要求学生整体观察后局部观察,让学生用肉眼观察认识种子的形态,进而用放大镜观察胚的各部分的位置,分辨胚芽、胚轴、和胚根。在解剖观察时花的的结构时,要求学生由外向内各个解剖。
3、运用对比的方法培养学生观察的敏锐性
观察实验能培养学生的能力,但是由于观察只能起到接受信息的作用,人脑接受到的各种信息中,既有本质的信息,也有大量非本质的信息,必须对它们进行筛选加工,抽取其本质的部分,这就要求观察者具有敏锐的观察力,这种敏锐的观察力,学生不是一开始就具备的,需要我们运用多种方法加以培养锻炼。例如在观察单子叶植物的种子和双子叶植物的种子的结构时,我首先让学生注意两种植物种子的子叶的数目,有没胚乳,果皮和种皮等。这样,通过对比观察,学生对两种植物的种子有了深刻的印象,对各自的特征就容易掌握了。
4、通过连续观察,培养学生的动态观察能力
实验室中做实验能培养学生敏锐的观察能力,但学生学习的课堂决不单纯是实验室。所以常常让学生把实验现象与日常生活中积累的感性认识进行比较,引导他们从日常生活中常见的现象中探索事物的本质。例如应用水培法研究缺少矿质元素对植物体的影响这一实验时,让学生进行课外实验,实验所需药品,通过开放实验室满足学生需要。由于植物的生理症状是逐渐产生的,为此实验需要延续一个多月,在此过程中要求学生每天做好观察记录。课内让参加实践的同学介绍实验整个过程。老师强调学生对各幼苗大小、叶形、叶色、叶片数目、根系大小等进行观察比较。通过此实验锻炼了学生对科学研究工作的耐心和观察能力,同时也深深地懂得植物在生长过程中需要各种元素。这样,学生的视野得到拓宽,为今后能敏锐、细致、深入地观察周围一切事物,打下了一个良好的基础
5、创造实验条件提高学生多方位的观察能力。
提高观察能力并非教学的目的和归宿,而是要通过观察积累大量的感性材料形成概念,概念是人脑反映客观事物的关键的本质性的思维结果。通过实验观察能提供大量的感性材料,但这些感性材料往往还具有片面性,导致不能形成概念,因此必须运用变式观察,即从不同角度,不同情况加以观察,就要提高学生多方位的观察能力。
“冰冻三尺,非一日之寒”,观察能力的培养非短时间就能奏效,它贯穿于生物实验教学的全过程,需要我们从教学思想、教学理念上不断实践、探索、创新,才能取得成效。
生物学是一门以实验为基础的自然科学。许多生物现象只有通过实验才能得到解释,各种生物体的结构必须通过实验才能观察清楚,生物学的理论也是人们通过实验总结出来的。生物学实验是学生认识生物现象、理解生物概念和规律的基础,对培养学生的科学素质和能力有着不可替代的作用,也是深受学生喜爱的课堂教学形式,但是由于在组织教学、结果控制等方面比较费神且占用时间较多,因此很多教师不大愿意进行生物实验教学,特别是分组实验教学。但是,如果教师注意对学生进行实验规则和技能的教育,精心设计好实验的内容、步骤和项目,学生明白实验目的、要求和要注意的事项,则不仅效果好,而且能够加强学生对生物知识的理解,对生物学习更感兴趣,学习效率更高。因此,在生物实验教学中,为使每个实验达到教学大纲的要求,必须加大生物实验教学的力度,强化实验规则和技能。下面笔者就十多年的教学实践谈谈个人的体会。
一、备好实验课,提高生物实验课的质量
生物实验材料往往受到地方性和季节性限制,有些生理实验需较长的时间,才能看到结果,因此课前的准备工作就显得尤为重要。生物实验的教学准备工作主要有如下几个方面。
1、制定周密的实验教学计划。
新教材中有些实验材料与季节有关,教师应提前制定好每学期实验材料的采集、购买和培养计划,以保证有计划、适时地采集好、培养好实验材料,保证生物实验能按计划保质保量的开设。
2、.适时地准备好实验材料。
实验材料的准备是有许多方法的,有些本地区没有的实验材料就要采用替代的材料来解决,有些材料也可以发动学生采集和培养,这样不但能调动学生学习的积极性,还能让其获得一些有关生活环境、生活习性等方面的感性知识。
3、精心设计好实验教学程序。
教师在设计实验教学程序时,应认真构思好学生观察操作过程中的每个环节,对实验中提出的问题、现象、失败的原因要尽可能考虑的细致,尽可能设置“为什么”,激发学生的思维,不能单为做实验而做实验,应全面系统地分析实验目的、操作要求、实验步骤等。
4、实验中的失败关键。
教师实验操作的基本动作如何,直接影响到实验教学的效果,因此每个实验教学前,都按课本中的实验要求,认真做几遍,使自己的实验操作规范、熟练。在演练中还要研究和摸索学生可能会发生的问题和实验成败的关键,作到心中有数,以便在实验中能及时提醒学生,确保每个学生都能成功。有些实验还要设法做好示范样品,供学生对照,有条件的学校还可以把教师的示范操作拍录下来,上课时放给学生看,辅助学生掌握实验的操作要领,从而提高实验操作课的质量。
二、加强实验课堂控制,提高实验课堂的教学效率
1、首先要加强组织纪律教育
“没有规矩,不成方圆”。实验室守则和实验规则是上好实验课的保证,为了培养良好的实验习惯,使实验顺利进行,必须向学生强调遵守实验室守则和实验规则的重要性。并要向学生讲清道理,反复教育,使学生明白并自觉遵守,保证实验室内环境安静。要求学生不到下课时间,不准擅自离开实验室。如本人实验完毕或有事要离开,须报告教师。总之,要养成有组织,有纪律的实验习惯和良好作风。
2、预习好实验内容,明确实验过程
只有让每个学生弄清了每个实验的内容、操作步骤、注意事项、实验目的和每个实验的全过程,这样学生才能做到心中有数,进入实验室才能有条不紊地进行实验操作。同时对于难度较大的实验,教师要事先进行实验难点和要点的讲解,以使学生掌握要领,使实验达到预期目的。如制作临时装片,练习使用显微镜,对初中一年级学生来说有一定困难,教师可事先在课外兴趣小组活动时培养好骨干,再由这些骨干学生去辅导带动其他同学做好实验,在练习使用显微镜时,就要特别强调其使用方法和操作要领。如顺时针调节粗调节轮时,使镜筒缓慢向下,这时头应向左侧偏下,眼光与装片在同一水平面上,眼要特别注意物镜下降的位置,当物镜靠近装片时停止。这时用左眼从目镜观察,同时右眼也要睁开,用右手逆时针方向转动调节轮,使镜筒慢慢上升,直到对准焦点,看清物像为止。再转动细准焦螺旋,来回调节,使看到的物像更加清晰。千万不能违反操作规程,下降镜筒时,一定要从旁注视物镜,防止物镜碰到盖玻上,损坏玻片标本和物镜。教师也可以用两台显微镜示范,一台是已经对好光了的,另一台则是已找到标本清晰图像的,让学生观察后做模仿。
3、要有实事求是和富于探索的科学态度
要求学生在做实验的同时,一定要做好记录,如果一个实验小组两人,则一人做实验,一人记录,下一次实验互相对调。实验绘图要求学生实事求是照看到的实际画,在实验课中完成。如在解剖鲫鱼时,有的同学发现鱼的心室和动脉球的搏动位置在心房的上方,而在生物教学挂图中,心室位于心房下侧,在心室前端有一白色的动脉球,这就要按实际看到的画。又如初中生物课本中,用显微镜观察[人的口腔上皮细胞装片]实验,而在实验报告册上则要求,观察人的口腔上皮细胞要用0.01%亚基蓝溶液作为染色剂,如果此种试剂一时买不到,不进行染色,人的口腔上皮细胞透明度大,那么在显微镜下很难看清其细胞膜和细胞核等。为了观察清楚,这时可提示学生是否也可用稀释的碘酒或墨水作为染色剂,观察人的口腔上皮细胞装片,学生试着做了结果很满意。人的口腔上皮细胞被染成黄(红)色,细胞膜、细胞质、细胞核看得很清楚。细胞周围空间呈白色,图像很清晰。再如有些同学,即使不用牙签轻刮口腔上皮,用一滴口水,处理后也可找到口腔上皮细胞,这又是为什么?等等。从而培养了学生独立探索和实际操作、制作能力,培养了学生观察思维、动手能力,培养了学生严谨的科学态度。
4、要关心爱护教学仪器,节省实验材料
在做每个实验前后,要求学生一定要养成洗手的习惯,以免实验时沾污实验仪器和试剂、样品、标本,从而引起实验误差,同时还要求学生不应做与本实验无关的动作,以免损坏实验仪器,甚至发生意外事故。要节约实验材料,如在制作洋葱表皮细胞临时装片,只要取一张洋葱表皮就够了,不必取大块,另外如擦镜纸、吸水纸,大头针和各种试剂等也要节约使用。严禁将教学器具如镊子、放大镜、剪子等带出实验室。同时为保证实验用品、材料、仪器不丢失,在实验前分发给每个小组一份实验仪器、材料登记表,要求学生在实验前后核实,并填写本节课的实验名称,日期,班级和组别等,最后要签名,以示清点核实无误并承担责任。实践证明,在实验中对学生进行爱护关心仪器和经常节约实验材料教育,有助于培养学生爱护公共财产,艰苦奋斗,自力更生的精神,有利于调动学生上好实验课的积极性。
5、做好实验小结,启发学生自我评价
实验结束前,用3—4分钟时间让一些实验认真、观察细致、操作熟练、清楚实验步骤和实验目的、正确掌握了实验技能、并实验成功的同学简单谈谈收获、体会。也可由教师或者同学给予肯定评价和鼓励。反之,一些实验做的不好的同学或看不到实验结果的同学可谈谈失败原因和要吸取的教训。如有的同学也可能是因为怕麻烦、怕脏、怕腥味等原因而不愿意做实验,以至实验效果不好或无结果,为此教师也要帮助其克服怕麻烦、怕脏、怕腥味的娇惯心理,自觉做好实验。最终要使学生懂得生物学是一门实验科学,实验、观察、标本的采集和制作等在生物学教学中有着十分重要的地位。
6、要始终保持实验室整洁卫生
要养成整齐清洁的实验习惯。实验过程中不得乱丢纸屑、杂物。实验结束后要清理实验仪器,把仪器放回原位,清洁实验桌(台)凳。对于贵重仪器如显微镜要求学生做到,实验完毕用软布认真擦净其各个部分,镜头(目镜和物镜)必须用擦镜纸轻轻地擦,擦完后转动转换器将两个物镜置于两侧,再将镜筒下降,目镜、物镜放入镜头里的规定位置,反光镜镜面要直立,以免落灰尘,罩上镜罩,把显微镜放回箱内,固定螺丝要拧紧,镜箱要锁牢,最后由值日生做好整个实验室的安全检查。
一、重视探究性实验,提高学生思维能力
目前很多化学实验教学都是教师演示实验,演示实验其实就是验证性的实验,用来验证一些化学原理是否正确,其教学思路往往都是“提出问题—分析原理—教师演示—得出结论”这样的模式。在这样的实验过程中学生都是处于一种被动的状态,不利于学生各方面能力的提升。但如果将化学教学中的一些验证性实验更改成具有探究性质的探究性实验,有目的、有计划地设置一些具有探究性的问题引导学生进行实验、观察、思考,不仅能够促使学生变被动接受知识为主动学习知识,而且对于培养学生的思维能力、实验能力会起到很大的作用。
例如在演示“氢氧化铝的实验室制法”这节课时,课本上把步骤和已知的结论都写得清清楚楚,笔者明显感觉到学生的兴趣不高,于是笔者决定将这个实验改成探究性的实验。在上课前笔者就要求学生以小组为单位进行研究设计,上课后先让学生讨论、交流,最终确定各个小组的研究方案,学生讨论的积极性很高,并由此进行实验,然后让各小组进行逐一汇报。第一小组的方法是在慢慢取得Al2(SO4)3溶液后加入Na OH溶液,得出的结论是有大量的白色的沉淀物生成。第二小组采用的方法是在Al Cl3溶液里逐滴加入氨水,得到的结论是有白色沉淀物生成,但是不溶解。第三小组的做法是把氨水滴入Al2(SO4)3溶液里,得出的结论是会生成白色的沉淀。
这时有学生提出了疑问:为什么第一小组的实验方案会产生大量的白色沉淀物,而其他两种方案中没有那么多的白色沉淀物?笔者让第一小组的学生上台又演示了一遍实验,其他组的学生进行交流讨论,一位同学说“:我认为是这样的,第一组同学使用Al2(SO4)3溶液与Na OH溶液进行实验,我们都知道Al2(SO4)3溶液是强酸弱碱盐,水解的溶液是呈酸性的,而Na Al O2溶液则相反,它是强碱弱酸盐,它的水解溶液是碱性的,当这两种溶液混合就会产生中和反应,因此就会产生大量的白色沉淀物,我觉得用盐类的水解知识就可以解释清楚这个问题。”对于这个同学的回答笔者给予了肯定。通过“设计方案—动手操作—汇报—质疑—分析问题—解决问题”这样的方式,课堂气氛非常活跃,学生的思维能力、实验能力都得到了较好的发展。
二、鼓励学生动手实践,锻炼自主探究能力
高中化学实验教学活动,主要是以学生通过实验获取知识和能力为主,利用已经学过的知识来解决实验过程中的问题。化学实验的过程直观性强,学生如果认真、积极地参与到化学实验活动中去就会得到很好的锻炼,特别是学生在自主参与的情况下,各方面能力都会得到极大的发挥。因此,作为一名合格的化学教师应该遵循以学生为本的原则,充分发挥自身引导者的作用,结合教材中的实验内容科学设计化学实验活动,引导学生进行自主探究。
例如笔者在让学生做“粗盐提纯”操作实验时,发现有一名学生垂头丧气,走过去了解情况,得知这个学生过滤了两次都只是得到了浑浊的液体,因此比较气馁。笔者让他演示一遍,发现他使用了不干净的烧杯,而且在过滤的过程中漏斗里的溶液太多,已经高出滤纸的边缘。为了不打击学生的信心,笔者提示他先想一想课前老师提示过的注意事项,那个学生马上说“:烧杯要使用干净的。”然后再实验,还是失败了。学生有些气馁,笔者继续鼓励他“:不要放弃,想一想,你在过滤时还要注意什么事项?”学生自己又重新检查了一遍,马上说“:漏斗里的液体太多了。”学生再实验了一遍,果然提取到了粗盐。学生的脸上露出了成功后的喜悦之情。在这个过程中,笔者发现学生有困难,并没有马上告诉他哪一步做错了,而是引导他自己发现,自主探究,通过他自身的体验来获取如何提取粗盐的知识和能力,教学效果自然要比直接讲要好得多。
三、重视课外小实验,有效增强动手能力
这里所说的课外小实验是指利用学生比较常见、比较熟悉的一些生活用品作为实验的材料,由学生利用课外时间独立完成的实验,这对于激发学生学习化学的兴趣、掌握所学的化学知识、锻炼学生的动手能力都起到很重要的作用。课外小实验具有取材方便、操作简单、成本低、直观性和实用性强的特点,因此学生会对这样的课外小实验感到亲切、熟悉。从药品材料的选取、仪器的设计、实验操作的步骤、方法的设定、实验结论的得出均由学生自主完成,不仅在一定程度上弥补了化学教材中实验内容的不足,还有利于学生创造能力、动手操作能力的培养。高中化学教材中有不少有趣的小实验,应引起教师的重视,而且要监督、检查学生完成的情况,鼓励学生自主创新。当然不仅限于教材中,课外小实验的内容可以丰富多样。笔者每个月都会不定期安排两节至三节学生课外实验活动展示课,让学生自由展示他们的小实验,例如用白醋去除水壶中的水垢、火烧不着棉鞋、一吹就燃烧的蜡烛、用水果制作原电池等。笔者还让学生通过实验进行相互交流,让学生在交流的过程中体验成功的喜悦之情,以此激发学生动手操作的欲望,学生得到的动手操作机会多了,动手操作能力和实验能力自然得到加强。
四、实验室开放型管理,提升综合实验能力
传统的教学管理中实验室是采取封闭式管理的,一般是由任课的化学教师提出申请后才给予开放,这样的做法不利于学生各方面能力的培养。学校应该实施实验室的开放性管理,在指定的课余时间里向学生开放,并且保证实验材料供给充足,因为在实验室学生可以选择自己感兴趣的实验、课堂上没有完成的实验、对实验过程有疑惑的实验等进行动手实践。通过大胆设计实验的方法、实验的步骤,观察实验现象,分析实验数据,自己总结实验的结果,学生可以获得相关的知识,培养创新能力、动手操作能力以及分析问题和解决问题的能力。笔者的学校就是采取了这种做法,每周星期二、星期四第七节实验室都向学生们敞开大门,笔者也经常鼓励学生有时间就去实验室做实验,对一些有价值的实验笔者还会在课外实验展示课中推荐给其他学生,从而有效地提升了学生的综合实验能力。
【关键词】实验;操作
为了推进新课程标准下的实验教学改革,培养学生的创新精神和实践能力,全面提高教育教学的质量,广大教师积极探索课堂教学新方式。义务教育化学课程标准明确指出:“化学实验是学生进行科学探究的重要方式,学生具备基本的化学实验技能是学习化学和进行探究活动的基础和保证。”学生化学实验技能培养的尝试化学是一门以实验为基础的学科,通过课堂演示实验或学生实验,可以使学生获得生动的感性知识,从而更好地理解、巩固所学化学知识,形成化学概念,促进观察、分析和解决问题等各方面能力的提高,并可激发學生的,学习兴趣。但教学实践表明,多数学生自己动手做实验的能力还较差,包括一些成绩较好学生(考分较高),他们只能在纸上或者在试卷上做实验,但当进入实验室自己动手做实验时,情况就很不理想了。
化学实验技能属于动手技能,动手操作能力是学生形成化学实验技能、促进其化学思维能力发展和提高的重要途径之一。在化学教学中,教师要想方设法“让学生有更多的机会主动地体验探究过程,在知识的形成、联系、应用过程中养成科学的态度,获得科学的方法,在‘做科学的探究实践中逐步形成终身学习的意识和能力”。如何有效培养学生在化学实验教学中的动手操作能力呢?
一、规范学生实验操作
中学阶段的化学课程,是一门启蒙性的基础课程,学生们初次接触化学。我们在这个阶段要提供给学生最基本的化学知识、操作技能、学习方法。在这个阶段,我们不仅要让学生感受到化学学科的奇妙性、趣味性、生动性,而且要让学生认识到化学学科的科学性、严谨性、规范性。而在实验教学过程中,我发现:有的学生在对基本仪器、药品的使用上,不能达到操作的科学性、规范性、安全性、熟练性等几方面的要求。例如,在对于胶头滴管的使用上,就常常出现以下几种情况:不知道正确的使用方法,胶头滴管不竖直、不悬空;知道正确的使用方法,但是操作不熟练,动作生硬;能够正确、熟练地使用,但是用完后随手就把滴管平放于桌面上,或是夹于两手指间,继续下一步的操作,等等。诸如此类的问题,都是值得我们重视、深思的。
基本的实验操作技能, 是进行一切化学试验及探究活动的基础,也是化学学科后续学习的一种基本的知识、技能的储备。培养学生科学、规范、熟练的实验操作技能,是中学化学实验教学的重要组成部分。学生由于刚刚接触化学,对各种仪器、药品都是初次认识,对一切都感到惊奇。在这个阶段,教师指导学生建立严谨的学习态度,规范的操作方法,良好的实验习惯,都是非常重要的,这将直接影响到他们以后的学习。所以,教师一定要重视学生的基本操作技能的训练,努力使每一个学生在现有的基础上都能获得对未来的发展真正有用的知识。
二、教师示范操作
老师在对每一件仪器的第一次介绍时,详细地讲解正确的使用方法,需要注意的事项,以及规范的演示自不可少,但是,如果只是单调地介绍、机械地表演,很难引起学生的兴趣,留下深刻的印象。此时如果配以情景教学,讲与仪器有关的小故事,展示精美的图像、视频,或者介绍一些由于不规范操作而引发的事故等,让每一件仪器都有不同寻常的闪亮登场,这样不仅可以使学生对仪器的正确使用记忆深刻,而且能引发他们对实验的兴趣。
教师示范操作,简单易行,直观性强,具有瞬时效应。如“液体药品的取用”,其要求是:瓶塞倒放,试剂瓶的标签向手心(防止瓶口残留的药液流下来腐蚀标签),瓶靠试管口,倒完后盖紧瓶塞,将试剂瓶放回原处。教师示范后,要求学生自主进行具体操作,教师巡视,当发现个别学生将瓶塞侧放(或正放)、标签没有向手心、倒完后忘记盖紧瓶塞等现象时,教师应及时提示或予以纠正或当面示范,这样,学生便会很快掌握其操作规范和要领。
教师边演示边要求学生模仿跟着动手操作。这种方法,对于刚学化学的学生来说,具有很好的引领和导航作用。如在教学“浓酸、浓碱的使用”时,由于浓酸、浓碱都具有强腐蚀性,使用时应格外小心,宜采取“模仿法”,再结合图片、多媒体课件和教师的讲解,使学生清楚:如果不慎将酸沾到皮肤或衣物上,应立即用较多的水冲洗(如果是浓硫酸,必须迅速用抹布擦拭,然后用大量水冲洗),再用3%-5%的碳酸氢钠溶液来冲洗;如果将碱溶液沾到皮肤上,要用较多的水冲洗,再涂上硼酸溶液;实验时要特别注意保护眼睛,万一眼睛里溅进了酸或碱溶液,要立即用水冲洗,切不要用手揉眼睛。
三、激发学生动手操作实验的兴趣
为进一步调动学生化学实验的积极性和参与意识,让学生根据已学知识来自己设计实验,完成实验。例如,将初中化学中有关演示实验改为由学生自己设计动手的实验。原来学生只在作业本上完成乙醇和苯、甲醛和乙酸等物质的鉴别、分离,现在改为由他们先设计合理方案,自己选择仪器,然后独立在实验室完成自己设计自己动手的实验。这样安排,老师虽然费时费力,但学生的实验积极性和参与意识增强了。他们千方百计翻书查资料,设计出最好、最合理的方案来,甚至有的同学还能找到连老师都没想到的简单易行的好方案来。
这种放手让学生参与的做法激励了学生积极思考的意识,增强了化学实验思维能力,拓宽了学生知识面,变被动、机械的学习为主动灵活的学习,学生动手能力也有了很大的提高。学生们普遍反映这种实验解题比过去只按书本背几种混和、分离、鉴别、加什么试剂、有什么现象的死背硬记更有意义;做这样的实验,不但觉得学得开心,而且知道怎样做,做后记得也牢,同时也改变了过去实验只能按课本“照方抓药”,个别人动手大家观看的现象。
在学生做实验时,教师应现场指导,耐心解答学生提出的各种问题,并结合实验采取及时提问、出思考题等手段,启发学生积极思考、解答疑难,使他们的注意力更为集中,观察现象更仔细,实验的兴趣更浓厚。
四、积极创设实验条件
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