高中生物实验的教学设计

2024-12-02 版权声明 我要投稿

高中生物实验的教学设计(共11篇)

高中生物实验的教学设计 篇1

【实验一】 生物组织中还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定

一、实验原理

(1)鉴定实验设计的理念:

某些化学试剂 + 生物组织中有关有机化合产生特定的颜色反应。

(2)具体原理:

①可溶性还原糖+ 斐林试剂→砖红色沉淀。

②脂肪小颗粒 + 苏丹ⅲ染液→橘黄色小颗粒。

③蛋白质 + 双缩脲试剂→紫色反应。

二、目标要求

初步掌握鉴定生物组织中可溶性还原糖、脂肪、蛋白质的基本方法。

三、重点、难点 1.重点

①初步掌握鉴定生物组织中可溶性还原糖、脂肪、蛋白质的基本方法。

②通过实验的操作和设计培养学生的动手能力,掌握探索实验设计技巧,从而培养创新思维能力。2.难点

根据此实验方法、原理,设计实验来鉴定常见食物的成分。

四、实验材料

1.可溶性还原糖的鉴定实验:选择含糖量较高、颜色为白色或近白色的植物组织,以苹果、梨为最好。

2.脂肪的鉴定实验:选择富含脂肪的种子,以花生种子为最好(实验前浸泡3h~4h)。3.蛋白质的鉴定实验:可用浸泡1d~2d的黄豆种子(或用豆浆、或用鸡蛋蛋白)。

五、仪器、试剂

1.仪器:剪刀,解剖刀,双面刀片,试管,试管架,试管夹,大小烧杯,小量筒,滴管,玻璃漏斗,水浴锅,研钵,石英砂,纱布,载玻片,盖玻片,毛笔,吸水纸,显微镜。

2.试剂:①斐林试剂(0.1g/l的naoh溶液+ 0.05g/ml的cuso4溶液);②苏丹ⅲ染液;③双缩脲试剂;④ 体积分数为50%的酒精溶液;⑤蒸馏水。

六、方法步骤 1.制备试剂。

2.可溶性还原糖的鉴定、方法、步骤。3.脂肪的鉴定、方法、步骤。4.蛋白质的鉴定、方法、步骤。

七、教学过程

新课引入:我们在化学中学习过物质的鉴定,其原理是被鉴定的物质与所用的化学试剂要么发生颜色反应,要么产生沉淀,我们生物学上也采用此原理,在生物学中物质鉴定的理念是:某些化学试剂能够使生物组织中的有关有机化合物产生特定的颜色反应。

新课教学:(具体原理)

①可溶性还原糖+ 斐林试剂→砖红色沉淀。(水浴加热)

②脂肪小颗粒 + 苏丹ⅲ染液→橘黄色小颗粒。(要显微镜观察)

③蛋白质 + 双缩脲试剂→紫色反应。(要先加a液naoh 溶液再加b液cuso4 溶液)今天,我们学习鉴定生物组织中还原糖、脂肪、蛋白质的基本方法。

(一)、还原糖的鉴定

1、还原糖的鉴定步骤: 选材: 苹果:洗净、去皮、切块,取5g放如研钵中 制备组织样液研磨成浆:加石英砂,加5 ml水研磨

注入组织样液2ml过滤:将玻璃漏斗插入试管中,漏斗上垫一层纱布

加斐林试剂:2ml(由斐林试剂甲液和乙液充分混合而成,不能分别加入)

水浴加热:煮沸2min 观察溶液颜色变化:浅蓝色→棕色→砖红色。

2、实验成功的要点:

①还原糖的鉴定实验:选择含糖量较高、颜色为白色或近白色的植物组织,以苹果、梨为最好。

②斐林试剂要两液混合均匀且现配现用。

斐林试剂的配制过程示意:

斐林试剂甲液(0.1 g/ml的 naoh 溶液)按一定比例混合均匀

斐林试剂 斐林试剂乙液(0.05 g/ml的 cuso4 ③在鉴定尿液中是否含有葡萄糖时还能用其他那些鉴定方法?

学生回答:还可以用斑氏试剂产生砖红色沉淀;及糖尿试纸据糖的由少到多产生浅蓝、浅绿、棕或深棕色。

(二)、脂肪的鉴定

1、脂肪的鉴定步骤: 取材:花生种子(浸泡3-4h),将子叶削成薄片

取理想薄片

在薄片上滴2-3滴苏丹ⅲ染液

去浮色 制片

制成临时装片

观察:先在低倍镜下,找到材料的脂肪滴,然后,转为高倍镜观察。

结论:细胞中的圆形脂肪小颗粒已经被染成橘黄色。

2、实验成功的要点:

①.脂肪的鉴定实验:选择富含脂肪的种子,以花生种子为最好(实验前浸泡3h~4h)。②该试验成功的关键是获得只含有单层细胞理想薄片。

③滴苏丹ⅲ染液染液染色2-3min,时间不宜过长,以防细胞的其他部分被染色。

(三)、蛋白质的鉴定

1、蛋白质的鉴定步骤:

结论:蛋白质与双缩脲试剂发生紫色反应。

2、实验成功的要点:

①蛋白质的鉴定实验:可用浸泡1d~2d的黄豆种子(或用豆浆、或用鸡蛋蛋白稀释液)。②双缩脲试剂的使用,一定要先加入a液(即0.1 g/ml的 naoh 溶液),再加入双缩脲试剂b液(即0.01 g/ml的 cuso4 溶液)。

③还可设计一只加底物的试管,不加双缩脲试剂,进行空白对照,说明颜色反应的引起是蛋白质的存在与双缩脲试剂发生反应,而不是空气的氧化引起。

【实验二】观察dna和rna在细胞中的分布

一、教学目标

1、知识与技能:

(1)学生分析说明dna和rna在结构上的不同点

(2)学生回顾显微镜的使用方法

2、过程与方法:(1)学生掌握制作装片的方法

(2)使用试剂对材料进行染色

3、情感态度和价值观:培养学生的动手能力,提升学生积极、乐观的学习态度。

二、教学重点、难点

1、教学重点:实验原理、显微镜的使用

2、教学难点:甲基绿使dna呈绿色,吡罗红使rna呈红色。

三、实验原理与解析

(1)真核细胞的dna主要分布在细胞核内,rna主要分布在细胞质中。(2)甲基绿和吡罗红两种染色剂对dna和rna的亲和力不同,甲基绿对dna亲和力强,使dna显现出绿色,而吡罗红对rna的亲和力强,使rna呈现出红色。用甲基绿、吡罗红的混合染色剂将细胞染色,可同时显示dna和rna在细胞中的分布。(3)盐酸的作用

① 盐酸能改变细胞膜的通透性,加速染色剂的跨膜运输;

② 盐酸使染色体中的dna与蛋白质分离,便于dna与染色剂的结合。

四、实验器材

1.材料 人的口腔上皮细胞,洋葱表皮细胞,根尖细胞,蛙或蟾蜍的血细胞,果肉细胞。2.用具 400 ml烧杯,250 ml烧杯,温度计,滴管,消毒牙签,载玻片,盖玻片,铁架台,石棉网,火柴,酒精灯,吸水纸,显微镜。3.试剂及配制方法

(1)试剂 质量分数为0.9%的nacl溶液,质量分数为8%的盐酸,乙酸钠,乙酸,蒸馏水,吡罗红甲基绿混装粉。如果化学试剂商店没有吡罗红甲基绿混装粉,可以分别购买甲基绿和吡罗红g,然后按a液的第二种方法配制(见下文)。

(2)染色剂的配制

①染色剂a液的两种配制方法

第一种方法:取吡罗红甲基绿粉1 g,加入到100 ml蒸馏水中溶解,然后用滤纸过滤,将滤液放入棕色瓶中备用。

第二种方法:取甲基绿2 g溶于98 ml蒸馏水中,取吡罗红g 5 g溶于95 ml蒸馏水中。取6 ml甲基绿溶液和2 ml吡罗红溶液加入到16 ml蒸馏水中,即为a液,放入棕色瓶中备用。

五、主要步骤(以观察口腔上皮细胞为例)1.取材

① 滴: 在洁净的载玻片上滴一滴质量分数为0.9%的nacl溶液;

② 刮: 用消毒牙签在口腔内侧壁上轻轻地刮几下;

③ 涂: 将牙签上的碎屑涂抹在载玻片的生理盐水中;

④ 烘: 将涂有口腔上皮细胞的载玻片在酒精灯的火焰上烘干。2.水解

① 解: 将烘干的载玻片放入装有30ml质量分数为8%的盐酸的小烧杯中,进行材料的水解;

② 保: 将小烧杯放入装有30℃温水的大烧杯中保温5分钟。3.冲洗涂片

① 冲: 用缓缓的蒸馏水冲洗载玻片10秒钟;

② 吸: 用吸水纸吸去载玻片上的水分。4.染色

① 染:用2滴吡罗红甲基绿混合染色剂滴在载玻片上,染色5分钟;

② 吸: 吸去多余染色剂;

③ 盖: 盖上盖玻片。5.观察

① 低: 在低倍物镜下,寻找染色均匀,色泽浅的区域,移至视野中央,将物像调节清晰; ② 高: 转到高倍物镜,调节细准焦螺旋,观察细胞核和细胞质的染色情况。

【实验三】用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体

一、教学目标

根据新课改所倡导的“知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观”的目标观,我确定了如下的三维教学目标

知识

1、说出本实验的原理。

2、概述线粒体和叶绿体的结构特点

过程与方法

1、能够正确地使用高倍镜

2、提高学生的动手操作能力

情感态度与价值观

1、通过学生之间的分工合作,提高学生的团队意识,并体会合作学习的快乐。

二、教学重难点

结合课程标准和高中生的认知发展规律,我确定了如下教学重难点

重点 高倍镜的使用步骤,及线粒体和叶绿体的形态与分布特点。

难点 临时装片的制作

四、教法

首先当然是在教学中应用最广的讲授法,在我们的印象中讲授法似乎就是知识由教师向学生简单的传递,是一种灌输式的教学。但是如果我们能善于联系学生的生活经验和社会科技,帮助学生建立起新旧知识间的联系,同样也是有意义学习。其次是实验演示法帮助学生直观形象的学习知识,激发学生的学习兴趣。再次还有谈话法,通过提问的方式及时检查学生的学习状况;最后是讨论法,有利于学生相互取长补短,共同进步。总之,我认为没有最好的教学方法,每种教学方法都有优缺点,在教学中我们应灵活选用,做到不同教学方法的优化组合。

五、学法

我们常说:“现代的文盲不是不识字的人,而是不会学习的人”,因而,我在教学过程中特别重视学法的指导。充分发挥学生的主观能动性,使学生成为学习的主人。这节课指导学生的学习方法主要是实验法,观察法、讨论法和归纳比较的方法。

六、教学过程

篇二:高中生物必修三实验教学设计

实验二 模型建构 建立血糖调节的模型

【实验原理】

胰岛素和胰高糖素的生理功能分别是:胰岛素能组织细胞的加速摄取,利用和储存葡萄糖,从而使,胰高血糖素能促进,并促进,从而使。生物体中依靠这种作用的激素共同维持血糖的平衡。【目的要求】

让学生通过模拟活动充分掌握和理解在不同情况下,两种激素应如何起作用共同控制血糖的平衡。增强学生交流和判断思考能力。【实验过程】

一、材料用具 15张“糖卡”正面写上“每1l血液中的0.1g葡萄糖”,背面写上“糖元”,2张胰岛素卡2张胰高血糖素。

二、方法步骤

1、模拟吃饭后的反应 甲将2张“糖卡”放到桌子上,使血糖浓度,此时由 拿出 张 卡使甲的2张“糖卡”由 背翻到 面,血糖浓度维持平衡。

2、模拟运动时的反应 甲从桌子上拿走了1张正面朝下的“糖卡”,使血糖浓度,此时由________拿出 张 卡,使 的1张“糖卡”由面翻到 面,血糖浓度维持平衡。

三、实验结论

当生物体内血糖浓度升高时,能血糖浓度;当血糖浓度下降时,能血糖浓度。因此,生物体中血糖浓度能。

四、实验评价

与其他小组交流构建模型的过程和结果,相互借鉴,并就活动过程中发现的问题进行讨论。【误区警示】

1、应选用不同颜色的纸做“糖卡”,胰岛素卡和胰高血糖素卡。

2、卡上字应醒目,方便活动操作。

3、各组应对此活动进行交流。【问题探究】

一、问题思考 当血糖水平升高时,胰岛是怎样反应的?反应的结果怎样?当血糖水平降低时呢?

二、探究创新 当身体不能产生足够的胰岛素时,将会发生什么情况?

实验三 探究:探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度

【目的要求】

1、进一步学会探究性实验的一般方法和步骤,培养科学探究能力,提高创新思维能力。

2、学会用探究的实验方法来研究生长素类似物促进插条生根的最适浓度。

3、理解适宜浓度的生长素可以促进生根,体会科学理论在应用到生产实践的过程中,往往也有许多要探索的问题。

4、通过小组之间分工合作,培养协作精神。【方案设计】

一.提出问题:不同浓度的生长素类似物,促进 插条生根的最适浓度是多少呢?

二.作出假设: 浓度的 可以使插条基部的薄壁组织细胞恢复分裂能力,产生愈伤组织,长出。三.设计实验:选择生长素类似物——配制生长素类似物母液——设置生长素类似物的浓度梯度——制作插条——分组处理插条——进行实验——观察记录——分析实验结果,得出结论。

配制生长素类似物母液:5mg/ml(用蒸馏水配制,加少许无水乙醇以促进溶解)插条处理方法:浸泡法或沾蘸法 【实验过程】

一.材料用具:当地主要绿化树种或花卉(如:月季、杨、加拿大杨等)生长旺盛的一年生枝条,或小组想要研究的其他植物的枝条。蒸馏水、天平、量筒、容量瓶、滴管、试剂瓶、烧杯、玻璃棒、矿泉水瓶。

常用的生长素类似物:α—萘乙酸(naa)、2,4-d、ipa、iba和生根粉等,可选其中的一种;所用药品包装说明上所列举的其他材料。设置生长素类似物的浓度梯度:用容量瓶将生长素类似物母液分别配成浓度为 的溶液,分别放入矿泉水瓶中,深约。再取一矿泉水瓶,加入等量的清水,作为,及时贴上相应标签。

制作插条:将准备好的枝条剪成长约的插条,插条的形态学上端为面,下端要削成 面,这样在扦插后可 ;每一枝条留3~4个芽,所选枝条的条件应。

分组处理:将制作好的插条,分成 组(每组不少于3个枝条),分别将其基部浸泡在盛有清水和浓度为 溶液的矿泉水瓶中,处理几小时至一天。

进行实验:设置 个相同的水培装置,加入等量的完全营养液,在相同的外界条件下,分别培养经不同浓度生长素类似物及清水处理过的插条,注意保持温度为。三.观察现象:

定期观察每组实验材料的生根状况,并记录结果。(浓度:mg/ml;时间:天)

四.实验结论:经过天观察,用浓度为处理过的插条生根最早,生根数最多,所以对于植物来说,促进插条生根的这种生长素类似物的最适浓度是。五.实验评价:实验结果与你预期的结果一致吗?你做出的假设是否得到了确认? 【误区警示】

在本实验中,生长素类似物的功能与其促进根生长的功能是一回事吗? 在本实验中,若在适宜浓度范围内不能生出不定根,请分析可能的原因? 【问题探究】 一.问题思考:

你们小组提前做本探究活动的预实验了吗?预实验的作用有哪些?你们小组认为在施用生长素类似物促进插条生根时,要考虑的因素有哪些?

就此次探究活动,你们小组还能作进一步的探究吗?你有没有一些改进此探究活动的措施?

实验四 用样方法调查草地中双子叶植物的种群密度

【实验目标】

初步学会用样方法调查双子叶植物种群密度;帮助学生发展科学探究的能力;

通过亲身调查周边植物,帮助学生更进一步认识自然,培养热爱自然、保护环境的情操。【实验原理】

样方法是指在被调查种群的生存环境中,随机选取若干个样方,计数每个样方内的个体数,计算每个样方内的平均个体数,然后将其平均数推广,来估计种群整体。我们需要根据不同形状的调查地段选择相应的取样方法。常用的取样方法有一下几种:五点取样法,样方的形状可以是方形的、长方形的、条带状的或圆形的,但样方必须具有良好的代表性,这可以通过随机取样来保证。

等距取样法:当调查的地段为长条形时,可用等距取样法。先将调查地段按纵向分成若干等份,由抽样比率决定样方之间的距离或间隔,然后按这一相等的距离或间隔抽取样方的方法,叫做等距取样法。长条形的总体为100m长,如果要等距抽取10个样方,那么抽样的比率为1/10,抽样距离为10m。然后可再按需要在每10m的前1m内进行取样,样方大小要求一致。

五点取样法:当调查地段为方形时,可以按梅花形取五个样方:先做该地段的两条对角线,在两条对角线的交点确定一个样方的中心,在每条对角线上距边角1/4对角线长处,各确定一个样方的中心,共五个样方。样方面积一般为1m2,如果该种群的密度较小,样方面积可适当扩大。

【材料用具】卷尺、尼龙绳、木楔、钢笔、记录本、植物分类图鉴 【实验准备】

调查前教师先进行实地考察,找出比较典型的地块。选择学生比较熟悉、容易识别而且分布比较均匀的双子叶植物作为调查对象,这样有利于数据的分析、比较。像一年蓬这类单株生长特征明显的双子叶植物,就是很理想的调查对象。教师事先对该地块进行种群密度取样调查,并可采集好有关植物并制作成标本,使学生掌握好调查对象的形态特征。如果遇上样方边界的压线个体,按左上原则处理,压线个体出于线的左侧或上方,则计入样方内。【方法步骤】

确定调查对象。选取样方(等距取样法)。先将调查总体分为若干等分,有抽样比率决定距离或间隔,然后按这一距离或间隔抽取样方,学生对照植物分类图鉴掌握调查对象的形态特征。计数(附种群调查记录表)计算种群密度。【结果分析】

计算种群密度以所有样方内该种群算术平均数作为该种群的种群密度。该算术平均值即为调查区域该种群的种群密度估计值。应结合调查区域相关情况对该估计值做出生物学解释。【 注意事项】

选取地势开阔、平坦、植被茂盛的地点作为调查地点,如校园草地、公园、田埂等都是比较理想的地点。注意避免有深水、陡坡、毒虫等有安全隐患的地点;根据调查对象划定调查地段的大小。调查地段应大小适中,面积过大则费时费力,面积过小则失去调查意义;地段形状可以是规则或者不规则,地段边界按植被分布或地理边界划定;选取样方的个数根据地段总面积而定,地段较大的,样方数可相对多些;

实验五培养液中酵母菌种群数量的变化

【目的要求】

1、通过探究培养液中酵母菌种群数量的变化,尝试建构种群增长的数学模型。

2、培养科学探究能力,学会探究实验的一般步骤。

3、通过小组间的分工合作,培养协作精神。【方案设计】

一、提出问题 培养一种酵母菌种群的数量是怎样随时间变化的?

二、猜想假设 酵母菌种群的数量随时间呈____________型增长变化。

三、设计实验

①全班同学分成甲、乙、丙等若干实验组。②分别用等量培养液,在相同适宜环境中培养等量酵母菌。③每天用血球计数板,采

用抽样检测的方法计数一个小方格内的酵母菌数量并作记录,连续7天。④7天后,各组向全班汇报本小组7天的数据,算出每一天数据的全班平均值,根据平均值画出酵母菌种群数量的增长曲长。【实验过程】

一、材料用具:究所需要的菌种和无菌马铃薯培养液或肉汤培养液、试管、血球计数板(2mm×2mm×0.1mm方格)、滴管、显微镜等。

二、方法步骤和记录

1、取相同试管若干支,分别加入5ml肉汤培养液,塞上棉塞。

2、用高压锅进行___________灭菌后冷却至室温,标记甲、乙、丙等。

3、将酵母菌母液分别加入试管各5ml,摇匀后用______________计数起始酵母液个数,做好记录。

4、将各试管送进恒温箱,_____________℃下培养7天。

三、现象观察

每天同一时间,各组取出本组的试管,用血球计数板计数酵母菌个数,并作记录,连续观察7天。

四、实验结论

1、根据表格平均值作出培养液中酵母菌种群数量7天中的变化曲线。

2、培养液酵母菌种群数量随时间呈__________型增长变化。

五、实验评价

用你所在小组的记录数值所描种群数量的变化曲线与平均值作出的曲线相比相似程度怎样?试作出解释。【误区警示】

1、操作过程中要建立“有菌”的观念,不能随意谈笑。

2、以防培养液带上杂菌与酵母菌形成__________关系,抑制酵母菌培养。从试管中吸出培养液进行计数时,应将试管__________几次,以便使酵母菌均匀分布,提高计数的代表性和准确性。

3、对于压在小方格界线上的酵母菌应计数____________两边上的菌体数,另两边不计数。【问题探究】

一、问题思考

1、如果一个小方格内酵母菌过多,难以数清,应当采取怎样的措施?

2、本探究需要设置对照吗?如果需要,请讨论说明怎样设计;如不需要,请说明理由。

二、探究创新

根据你对影响酵母菌种群数量增长的因素作出推测,设计实验进行验证。

实验六土壤中动物类群丰富度的研究

一.实验目的: 1.初步学会动物类群丰富度的统计方法。2.能对土壤中部分常见的动物进行分类。3.学会设计表格进行观察和统计。

二.实验原理:(物种丰富度:群落中物种数目的多少。)

土壤不仅为植物提供水分和矿质元素,也是一些动物的良好栖息场所。研究土壤中动物类群的丰富度,操作简便,有助于理解群落的基本特征与结构。

三、丰富度调查方法:取样器采集调查;丰富度的统计方法:记名计算法和目测估计法。

记名计算法:指在一定面积的样地中,直接数出各种群的个体数目,这一般用于个体较大,种群数量有限的群落。

目测估计法:按预先确定的多度等级来估计单位面积上个体数量的多少。等级的划分和表示方法有:“非常多、多、较多、较少、少、很少”等等。四.方法步骤:

1.提出问题:如土壤中有哪些小动物?它们的种群密度是多少? 2.制定计划:

3.实施计划:本研究包括五个操作环节:准备→取样→采集小动物→观察和分类→统计和分析→撰写研究报告。(1)准备:①制作取样器;②记录调查地点的地形和环境的主要情况。(p76)

(2)取样:可以在野外用取样器取样的方法进行采集、调查,即:用一定规格的捕捉器(如采集缺罐、吸虫器等进行取样),在实验室进行观察。

(3)采集小动物:使用诱虫器取样,比较方便,且效果较好,但时间可能要长一些。也可采用简易采集法:将采集到的土壤放在瓷盆内,用放大镜观察,同时用解剖针寻找。发现体形较大的动物,可用包着纱布的镊子取出;体形较小的动物可用吸虫管采集。采集到的小动物可放入酒精中,也可将活着的小动物放入试管中。(4)观察和分类:“观察和分类”需要借助动物分类的专业知识。(p76)

(5)统计和分析:“统计和分析”,要求设计一个数据收集和统计表,并据此进行数据分析。

五、注意事项:土壤动物调查一般不能采用标志重捕法,理由是:大多数土壤动物身体微小,活动范围小,标记个体难与无标记个体充分混匀。[许多土壤动物(如蜘蛛、鼠妇、蜈蚣、马陆、蚯蚓,以及多种多样的昆虫)有较强的活动能力,而且身体微小,因此不适于用样方法或标志重捕法进行调查。在进行此类研究时,常用取样器取样进行采集、调查的方法。

实验七 土壤微生物的分解作用

【目的要求】

1.设计和进行对照实验,尝试探究土壤微生物的分解作用,进一步培养学生的探究能力和创造力。2.分析土壤微生物分解淀粉的情况。3.学会检测淀粉和还原糖的方法,并根据现象作出合理判断和解释。【方案设计】

一、提出问题

1.土壤中生活着肉眼看不见的,这些生物的数量是极其繁多的,那么它们对有机物是否具有分解作用?

篇三:高中生物实验教学设计现状及对策分析

龙源期刊网.cn 高中生物实验教学设计现状及对策分析 作者:王安平

来源:《科教导刊》2012年第30期

摘要 实验是高中生物教学的基础,在实验教学过程中,实验教学设计的优劣将直接影响着实验教学效率的高低。但从实验教学现状来看,课时不足,实验研究较少,机械化重,实验标准化要求较高等原因都导致了生物实验教学开展起来困难重重。文章就基于对实验教学现状的思考,并结合实验教学提出相应的对策。

关键词 高中 生物实验 教学设计 现状

中图分类号:g633.91 文献标识码:a 在新课改下,高中生物教学也逐渐从知识学习转向技能培养,教师在教学中的主导作用得到了不同的体现,学生的主体性也得到体现。在生物教学中,实验教学占有重要位置,它是实现“知识学习”向“技能培养”转变的关键,而要保证实验教学效率的提高,实验教学设计就是基础。因此,针对当前实验教学设计的现状而思考相应的对策来优化实验教学设计,提高实验教学效率,对促进高中生物教学改革,促进学生发展都具有重要意义。1 高中生物实验教学的现状分析

高中生物实验的教学设计 篇2

一、对照性原则

在实验设计中,通常设置对照组,通过干预或控制研究对象以消除或减少实验误差,鉴别实验中的处理因素同非处理因素的差异。

实验设计中可采用的对照方法很多,但通常采用的有空白对照(即不给对照组以任何处理因素)、条件对照(给对照组以部分实验因素,但不是要研究的处理因素)、自身对照(实验和对照都在同一研究对象上进行,可以是不同时间或部位)、相互对照(不单独设对照组,而是几个实验组相互对照)等。

1.空白对照:不做任何实验处理的对照组。

例1:请设计一个实验,证明动物生长激素的分泌器官及其生理作用。材料有幼年狗、生长素注射液和解剖工具等。

(1)设计原理:利用对照实验法的原理,通过对实验组和对照组差异的比较得出结论。

(2)实验方法及步骤:略

(3)实验结果:

实验组A:切除垂体后,停止生长。

实验组B:切除垂体后,每天注射一定量的生长激素,先停止生长,后又继续生长。

实验组C:正常狗,正常生长。

(4)由此得出结论:生长激素是脑垂体分泌的,能促进幼小动物的生长。

该实验设计,A、B组为实验组,C组为典型的空白对照。

2. 自身对照:指实验与对照在同一对象上进行,即不另设对照。

如“植物细胞质壁分离和复原”实验,则是典型的自身对照。自身对照方法简便,关键是要看清楚实验处理前后现象变化的差异,实验处理前的对象状况为对照组,实验处理后的对象变化则为实验组。

例2:某人设计实验探究元素X是否属于必需矿质元素,其构思大致如下:

本实验中甲组、乙组之间存在着空白对照,乙组中实验前(无X元素)与实验后(有X元素)之间存在着自身对照,两组对照中属于对照组的分别是(A)

A.甲组、实验后B.甲组、实验前

C.乙级、实验前D.乙组

3. 条件对照:指虽给对象施以某种实验处理,但这种处理不是实验假设所给定的实验变量意义的。

例3:“动物激素饲喂小动物”实验,采用等组实验法,其实验设计方案如下:

甲组:饲喂甲状腺激素(实验组):乙组:饲喂甲状腺抑制剂(条件对照组);丙组:不饲喂药剂(空白对照组)。

显然,乙组为条件对照。该实验既设置了条件对照,又设置了空白对照,通过比较、对照,更能充分说明实验变量——甲状腺激素能促进蝌蚪的生长发育。

4. 相互对照:指不另设对照组,而是几个实验组相互对比对照。

例4:农民播种时,不用把种子放正,种子萌发的根在重力作用的影响下向地生长。请你设计一个实验证明:种子萌发时,根在重力作用的影响下向地生长。

(1)实验题目:植物根的向重力性实验。

(2)目的要求:了解植物根、茎的生长具有向重力性的特点。

(3)材料用具:刚萌发的玉米种子(胚根长0.5cm左右)、培养皿、棉花、滤纸、粘胶带、橡皮泥、剪刀。

(4)实验假设:根的生长与地心引力有关。

(5)实验预期:经过一定时间之后,4粒玉米种子的胚根都向下生长。

不管玉米种子放置方向,胚根始终向下,各组之间互为对照。

二、随机性原则

实验设计中的随机性原则,是指被研究的样本是从总体中任意抽取的。这样做的意义在于:一是可以消除或减少系统误差:二是平衡各种条件,避免实验结果中出于不确定因素造成的偏差。

例5:Mikael为了探究光照强度和光合作用速率的关系,以便为西红柿生长提供最佳光照强度。实验如下:实验过程:他取几株都有5片叶片的西红柿植株,分别放在密闭的玻璃容器中。实验开始,他测定了CO2的浓度,12小时后再次测定CO2的浓度。他还采用7种不同的光照强度,并通过隔热装置使光线通过而热不通过。

实验结果:

请你据此分析回答下列问题:

(1)在这一实验中的自变量是什么?。说出该实验中的一种控制变量:

(2) Mikael设计的探究实验在各种光照强度变化中分别使用了一株植物。这是一个好的设计吗?为什么?

(3)这一实验中Mikael将其中一个装置保持在黑暗中的目的是。

(4) Mikael对探究结果感到失望。他说,“我仍然不能确切地知道哪种光照强度最好?”请你为他的进一步探究提供建议。

(5) Mikael要用曲线图表示他的实验结果。怎样最好地图示结果?(在四项备选项中选择)

A.柱形图,12小时后的二氧化碳浓度和光照强度分别为纵坐标和横坐标。

B.柱形图,开始时的二氧化碳浓度和光照强度分别为纵坐标和横坐标

C.曲线图,12小时后的二氧化碳浓度和光照强度分别为纵坐标和横坐标

D.曲线图,开始时的二氧化碳浓度和光照强度分别为纵坐标和横坐标

附答案:(1)光照强度:温度(或开始时的CO2浓度或其他合理答案);(2)不好:不同株植物株高、叶片数虽相似,但叶面积等其他方面不一定相同。(或其他合理答案);(3)作为对照;(4)增加若干实验组,使光照强度为普遍阳光的100%及以上;(5) C

三、平行重复原则

平行重复原则,即控制某种因素的变化幅度,在同样条件下重复实验,观察其对实验结果影响的程度。(如只改变温度,在同样条件下重复唾液淀粉酶的催化效率实验,观察温度对实验结果影响的程度)。另一方面,任何新发现、新理论的实验依据都必须能够重复,才能为别人所认可,这是具有科学性的标志。

前面讲过的随机性原则虽然要求随机抽取样本,能够在相当大的程度上抵消非处理因素所造成的偏差,但不能消除它的全部影响。平行重复的原则就是为进一步解决这个问题而提出的。

孟德尔在植物杂交实验中,选择了七对相对性状,重复做同样的杂交实验,而且每一对相对性状也要重复实验许多次,分别获取相应数据,进行统计分析,获得了同样的结果。再用其他植物或动物也做一样的实验,进行统计分析,才能总结出遗传的基本规律。

教材中用碘液滴定法测果蔬组织提取液中维生素C的含量时,需要重复滴定两次,求其平均值,也是利用平行重复原则使得实验结果相对准确。

四、单一变量原则

单一变量原则,即控制其他因素不变,只改变其中某一考察变量,观察其对实验结果的影响。除了整个实验过程中欲处理的实验因素外,其他实验条件要求做到前后一致(等同性原则)。尤其在对照实验过程中,要特别注意等同性和单变量原则。

例6:某生物兴趣小组的同学发现多雨天气时落叶很容易腐烂。他们为证明某细菌对植物叶片的分解作用,分别提出三种实验方案。其共同之处是:将同一种树的落叶分成甲、乙两等份,实验过程中保持树叶湿润,其他实验条件和步骤如下所示:

你认为哪个实验方案能达到目的(C)

A.方案一B.方案二

C.方案三D.三个方案都达不到

此处考察的变量是有无该种菌,该菌成为本实验的单一变量。

五、科学性、简洁性原则

科学性,是指实验目的要明确,实验原理要正确,实验材料和实验手段的选择要恰当,整个设计思路和实验方案的确定都不能偏离生物学基本知识和基本原理以及其他学科领域的基本原则。设计实验时,要考虑到实验材料容易获得,实验装置比较简单,实验药品比较便宜,实验操作比较简便,实验步骤比较少,实验时间比较短。

例如:2000年全国高考试题中第25题,要求学生通过实验验证“钙离子在血液凝固中的作用”。题中给出了两个实验原理:血液中的钙离子在血液凝固过程中起重要作用,若缺少它,则血液不凝固;草酸钾溶液能与钙离子发生反应,形成草酸钙沉淀,因此具有抗凝血作用。学生根据上述原理产生明确的设计思路。

例如:“细胞质流动观察”实验中,为什么黑藻的幼叶比其它实验材料效果好?1.叶片薄几乎由单层细胞构成;

2. 新陈代谢旺盛,细胞质流动速度快;3.有较大叶绿体。为了有更明显的观察效果,还可进行以下处理:(1)温水中处理;(2)光处理;(3)局部切伤等。

遗传调查的高中生物实验设计 篇3

关键词:生物实验;调查;遗传;相对性状

调查是生物探究活动中常见的调查方法之一。而“调查人群中的遗传病”是高中生物教学中的一项重要调查类实验。本实验的主要的目的是:1.初步学会调查和统计人类遗传病的方法。2.通过对几种人类遗传病的调查,了解这几种遗传病的发病情况。3.通过实际调查,培养接触社会,并从社会中直接获取获取资料或数据的能力。遗传病的发病率及该遗传病的遗传方式是本实验的主要调查结果。

一、确定调查的目的要求

1.通过此活动关注身边的遗传现象,关注遗传的基本规律。

2.通过此活动能够掌握基本调查技能,为将来其他调查奠定技术基础和心理基础。

3.通过活动的讨论,能够有所延伸,能确定几个研究新课题。

4.通过社会实践活动,接触社会,增强交流能力,增加从社会中直接获取资料或数据的能力。

二、制订调查的计划

1.确定调查小组,确定组内人员。建议以小组为单位,有利于对数据的分析处理,对发现的问题有所讨论。分组的依据可以灵活,并没过多限定。考虑到是周末的时间进行调查,我建议学生以家庭住址划分小组,靠得近有利于组织。对于个别特殊情况,如一些住宿生住在较远,难以成组,可以以个人进行调查,将其调查的数据与发现的问题融入大组内讨论。然后将四个大组同学调查的数据和发现问题进行汇总,进一步研讨。然后再将班级的进行汇总,最后将年级的进行汇总。形成由小组到大组,由大组到班级,由班级到年级的调查组结构层次。

2.确定调查的相对性状。人的脸和手上的相对性状比较直观,便于快速统计。故选择有无发际、单双眼皮、有无耳垂、舌头能不能向中弯卷、大拇指能否弯曲、双手合拢左、右拇指哪个在上、食指与无名指哪个更长、小拇指能不能超过无名指第一关节等相对性状供学生参考,学生可以根据自己的兴趣爱好选择和添加,还可以根据自己的观察与思考,认为的哪些也是相对性状进行探究。充分发挥学生的观察力与想象力,不加以调查对象的控制。

3.制订调查记录表(略)备注:(1)“兄弟或姐妹”一栏是指与自己同父同母的;(2)第“9、10”可根据自己的兴趣去调查一些其他的相对性状。思考:(1)能否判断出各对相对性状的显隐性?(2)你的发现?

4.明确调查方式。为了使统计结果更准确,更接近实际,参加调查的人要尽可能越多越好,为此决定我校高一年级全体学生参加,共有8个班407名学生,印表420份。由于是全体学生担任调查员,因此,为了保证调查质量,在表印好后,生物教师在调查前需专门用1节课的时间向学生进行动员培训和调查说明,并且事先要争取得到学校、年级组和班主任的支持与配合,班主任起监督和保证作用,生物教师起专业指导作用。考虑到一定会有部分学生不重视,不愿意认真负责地调查填表,因此,教师在进行动员培训工作时,要特别注意增强态度观念教育的实效性,引导学生热爱科学,对学生进行克服困难的科学精神和实事求是的科学态度教育。告知学生,若在回收的调查表中发现有弄虚作假或抄袭他人数据,或内容前后矛盾者,将要受到曝光批评。发放表后,教师需要向学生具体说明的还有:(1)讲清楚几对相对性状的特征和区分方法,可借助图片和真人示范;(2)调查时,先记录每个调查对象的各种性状,最后统计出多个数据;(3)学会培养人际交往的能力和技巧,克服困难找到每个被调查家庭的每个成员,如实记录,不能遗漏;(4)调查时间要充足,利用课外时间进行,一星期之后交回表(此为个人调查表)。

三、数据统计与结果分析

数据统计分三步,第一步是每张个人调查表上多个数据的统计,由调查员在调查时完成。第二步,各班收回个人调查表后,生物老师要逐一检查,把数据不全或统计有错误的表清理出去,把有效的个人调查表交给各班生物课代表,每班另发一张表,分别对全班个人调查表上的多个数据进行求和统计,形成班级统计表。第三步,各班上交班级统计表,生物老师另用汇总表分别对班级统计表上的个个数据进行求和统计,形成年级汇总表,并向全体学生公布,最后个人调查表发回学生本人。至此,年级汇总表上的数据和所有有效的个人调查表上记录的实例成为全体师生共有的资料,是对结果进行分析和写调查报告的主要依据。结果分析包括以下内容。

1.根据年级汇总表上的数据可以计算出各种性状的人数的百分率(或某种遗传病的发病率)。

2.从年级汇总表上统计的各对相对性状的男女人数可以分析它们与性别的关系,进而判断是常染色体遗传还是伴性遗传。

3.根据大量的个人调查表上关于同一对相对性状的遗传实例看是否符合学过的遗传规律,并运用遗传规律判断性状的显、隐性,写出每个被调查家庭成员可能的基因型。

四、调查报告的设计

教师利用机动课时指导学生写调查报告,可以发展他们的语言文字表达能力,写成之后提供给当地卫生保健部门,达到科技活动为社会服务的目的,更能使学生产生成就感和责任感。为了降低难度,可以先让学生任选一对相对性状的遗传写成调查报告,再综合几对相对性状的遗传写成“×××人类性状遗传调查报告”。

高中生物实验的教学设计 篇4

一、加强学生在实验过程中的问题的提出

进行实验教学,不仅是为了验证部分的教学内容,从而提高学生对于生物知识的理解和记忆,更是为了提高学生对于生物知识的探究,进而提高学生的探究和思考能力,因此在高中生物实验教学中,教师要加强对学生的探究性教学,加强学生在实验过程中问题的提出。例如,在实验教学的课堂上,教师可以先做示范实验,然后让学生认真地观察这个实验,并且对这个实验提出相应的假设和问题,然后自己在做实验的时候想方设法证实自己的假设或者是用实验来解决自己所提出的问题。故此,在高中生物实验教学中,教师要加强对学生的探究性教学,加强学生在实验过程中问题的提出,从而更好地提高学生对于生物的认识。

二、加强多媒体技术在实验教学中的应用

在高中生物实验教学中,往往会因为实验教材的限制,从而导致很多实验无法很好地完成或者根本完成不了,所以在高中生物的实验教学中,教师就可以适当地借助多媒体技术的帮助来进行实验教学。对于一些比较难操作的实验,教师就可以借助多媒体技术的帮助来进行教学,因为通过多媒体技术来进行辅助教学,不仅可以加强学生对于实验的观察,还能使实验的效果更加明显,从而帮助学生更好地理解该实验。例如,在进行细胞染色的实验时,在现实生活中很难找到那么多的染色剂,此时教师就可以借助多媒体技术来进行虚拟实验,从而提高学生对于细胞染色这个实验的认识。教师还可以用多媒体技术分别用双缩脲试剂、斐林试剂、健那绿试剂等各种染色试剂的细胞染色实验虚拟出来,从而让学生分别观察不同的染色剂所产生的效果,从而提高学生对于细胞染色实验的理解和记忆。故此,在高中生物实验教学中,教师可以加强多媒体技术在实验教学中的应用,使一些不容易做的实验或者需要较长时间才能完成的实验使用多媒体技术模拟实验,从而更好地提高学生对生物实验的认识和理解,提高学生的生物成绩。

三、加强学生的动手能力

在进行高中生物实验教学的时候,教师一定要加强学生的动手能力,()只有当学生动手做完实验后,学生对于这个实验的认识和记忆才能更加深刻,所以在高中生物实验教学中,教师一定要加强学生的动手能力。例如,在进行实验教学的时候,教师应该经常带领学生到实验室中进行实验,教师可以事先进行示范教学,或者是将实验过程中需要注意的内容讲解清楚,然后学生就可以根据书本的步骤来进行实验。在学生进行实验的过程中,教师应该在旁边进行观察,对学生的错误动作及时地进行纠正,提高实验的准确性,无论学生所做的实验是成功还是失败,都要分析成功或失败的原因,使学生对此有深刻的印象。因此在高中生物实验教学中,教师一定要加强学生的动手能力,从而更好地提高生物实验教学的效率。

四、加强课外实验的进行

在进行生物实验教学的时候,不能只是局限在室内,教师还可以带学生到室外去进行实验教学,在室外进行实验教学,可以很好地提高学生的学习兴趣,因为在室外,学生的心情就会变得更加轻松,从而学生的`学习压力就会相对降低,也会使学生对课堂知识产生深厚的兴趣。所以要提高高中生物实验教学的效率,提高学生的生物水平,教师应该加强对学生的课外实验教学,从而提高学生的学习积极性。

五、重视学生实验技能的提高

新课程能力目标要求学生能够正确使用显微镜等常用工具和仪器,掌握实验的基本技能。生物实验是提高学生实践能力的重要手段,忽视实验教学,是造成学生高分低能的重要原因。

综上所述,本文阐述了提高高中生物实验教学效率的五个措施,分别是加强学生在实验过程中的问题的提出、加强多媒体技术在实验教学中的应用、加强学生的动手能力、加强课外实验教学以及重视学生实验技能的提高。高中生物教师可以适当地参考以上的几个建议,更好地完善实验教学手段,提高实验教学的效率,从而更好地提高学生的生物成绩。

参考文献:

[1]韦玉红。高中生物实验有效教学策略行动研究探索[D]。上海师范大学,.

[2]刘瑞。高中生物有效实验教学行为研究[D]。哈尔滨师范大学,2013.

新课改下高中生物实验教学 篇5

摘 要:本文从培养学生积极参与的意识、增加探索性实验以培养学生的探索能力、培养学生收集和处理生物学信息的能力以及设计简单实验方案的能力四个方面,对新课改下的高中生物实验教学过程中提高学生综合能力的方法进行探究与分析。

关键词:新课改;高中生物实验教学;培养能力

中图分类号:G632 文献标识码:B 文章编号:1002-7661(2017)01-296-01

由于新课程改革逐渐渗透到每个科目的教学过程中,要求在授课过程中,不再是由教师完成整个讲解知识过程,而是将课堂的主体由教师转变为学生自身,在授课的每个环节都需要学生来配合与参与,以完成“学生为主体,教师为主导”的目标。实行这一改革的目的,主要就是将学生的学习技能与认知能力进行有效提高,在高中生物的教学过程中,实现这一目的的主要途径之一就是增加实验探究课的课时,使学生在思考探究与动手实验的过程中提高自身的实践能力,最终来达到素质教育的目标。从目前的教育教学来看,高中生物教学过程中普遍存在重视理论教学、忽视实验操作的现象,很多学生在学习课本知识的过程中,很难通过实验操作来加深对知识的理解,只能学到其皮毛,很难深入理解知识的运用及作用的发生机理,因此在生物教学过程中适当增加实验课的课时是极有必要的,在培养学生动手能力的同时,增强其对生物这门科学的学习兴趣,并且在探究过程中提高综合能力,培养学生的科学思维与思考探索的能力。

一、培养学生积极主动性

在以往的教学实验中,学生缺乏积极性,在试验过程中缺乏思考,一味按照教学材料的提示,进行实验操作,根本无法让学生掌握实验中所包含的知识。实验结束后学生没有对实验的基础进行了解,实验内容也没有被掌握,使得实验教学形同虚设,在新课改的要求下,如何提高学生们的实验兴趣,提高实验课堂的教学质量,让学生在实验课中掌握更多的知识,是教学过程中值得探究的问题。在实验教学过程中学生应摆脱实验课本,认真听老师的讲解,教师也应在教学过程中做到细致入微,对每一个实验,每一个步骤都应做到合理解释,同时也为同学们设置课题,让他们在试验中解决,通过探索的方式让学生们提高学习兴趣,提高他们的求知欲望,让他们在实验课堂中,通过自己对实验的了解进行操作,从中发现知识、掌握知识,与此同时教师也应适当的提醒,做到既不完全教授学生,又让学生通过自己的思考获得知识,只有这样才能让学生真正的爱上实验,提高实验的学习成果。

例如,渗透实验中,教师可以在讲解渗透实验的原理以及渗透试验中相关的知识点之后,为学生布置任务,比如,试验中渗透膜的选择,通过教师所教的相关知识,让同学们利用课下时间,寻找渗透膜,然后再利用实验,证明自己选择的材料是否正确。透过这个实验,让学生们掌握渗透实验的基本原理,掌握实验的基本过程,以及实验中的注意事项,提高学生学习兴趣,让学生在试验的过程中获得成就感,从而达到提高学生学习质量,培养学生实验能力的目的。

二、提高学生自主探索能力

在以往的教学过程中,填鸭式教学扼杀了学生积极主动的探索能力,让学生一味只知道学习,缺乏探索能力,在新课改的要求下,生物教学实验应以学生为主体,提高学生在实验课堂中的探索能力,老师通过粗略的讲解,让学生在试验中合作,交流,从而掌握其实验知识,提高学生的探究能力,最终达到实验的目的。于此同时,学生应慢慢提高自身对实验的设计能力,将一些简单实验能够通过自身所学知识以及经验,设计出相应的证明办法,培养学生自己的设计能力,提高自身素质。

比如,在观察植物细胞质壁的分离和复原实验中,首先教??应对该节知识进行粗略的讲解,教授学生大概的内容以及所需注意的地方,然后允许小组讨论,鼓励他们大胆设想,让他们通过自己的方法来掌握本节实验的内容,在同学没有思路时,教师应给予适当的帮助,从而让学生获得知识,通过自己的努力掌握实验内容。在实验中培养学生的探索能力,提高了学生学习兴趣,也让学生学到更多知识。

三、培养学生处理信息的能力

在学生实验过程中,学生由于某些原因导致实验的失败,打击了学生的学习兴趣,挫伤了学生学习积极性。此时,教师应该与学生生一道,共同学习,相互合作,针对学生实际情况,提出符合学生口味的,相适应的问题,让学生回答,其目的是为了让学生在回答过程中找出自己在实验时所出现的错误,加深自身错误的印象,让学生不再犯同样的问题,犯同样的错误,从而帮助解决在实验中出现的一系列问题。通过教师的提问使得学生间接的掌握实验内容以及注意事项,从而培养了学生在实验之后对信息的收集以及处理能力。

例如,在叶绿体的色素提取与分离实验中,往往不能如结论那样,得出理想结果,或与结论有偏差,或与结论不一致。遇到这样的情况,就需要学生针对自己的实验进行反思,思考自己在哪一个步骤出现偏差,出现失误,以及出现事故的原因等等,通过对这些进行分析,从而获得经验,在以后的实验中避免类似情况发生,也通过自身的思考培养自身发现问题,处理相应信息的能力,从而提高学生自身综合能力。

参考文献:

[1] 周桂洪;;浅谈高中生物探究性实验教学[J];中国校外教育(理论);2008年S1期

高中生物实验的教学设计 篇6

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:

高中生物实验教学的有效开展 篇7

教学活动的有效性是每一个教育工作者追求的永恒主题。生物学科作为一门建立在实验基础上的自然学科, 要想实现教学活动的有效性, 就要努力提高生物实验教学的水平。生物实验不仅是生物概念、规律等知识形成的依据, 同时, 通过生物实验, 还可以培养学生实验操作能力、探究思考能力、创新能力等。然而, 受到多种因素的影响, 如今我们所开展的生物实验教学很多没有起到应有的作用, 整个实验教学处于一个低效运行的状态。由于生物实验教学缺乏有效性, 影响了整个生物教学活动的质量。我们要改进传统的实验教学理念, 努力推进生物实验教学的有效开展。

一、重视对实验器材和实验药品的介绍

实验器材和实验药品是开展生物实验的必要条件, 然而, 很多教师在开展实验教学时候, 总会把讲解的重点放在实验的步骤上, 让学生了解清楚每个实验步骤以后, 按照步骤开展实验, 而不会花太多的时间去介绍实验器材和药品。这样的教学方式就容易造成学生在做实验的时候, 只知其然, 而不知其所以然。例如, 在生物实验中经常用到的显微镜, 很多教师认为早在初中时学生就已经会使用显微镜了, 因此, 在进入高中阶段以后, 就无须再对显微镜的使用方法和原理进行讲解。然而, 事实却是, 很多进入高中阶段的学生, 很少有完全掌握显微镜的使用方法和使用原理的, 甚至有相当一部分学生连基本的对光都不会。由于不懂得显微镜的使用方法和原理, 导致很多学生在使用显微镜的时候, 开始就使用高倍镜, 认为高倍镜总会比低倍镜更加清楚, 这样却影响了观察的效果。而一旦学生了解了显微镜的使用原理以后, 才会了解到高倍镜虽然放大的倍数比较大, 但是看到的实际面积很小, 视野相对较小, 而低倍镜则与高倍镜完全相反。并不是所有的观察活动都需要用到高倍显微镜。除了实验器材, 对于实验药品的介绍也是提高实验有效性的必要条件, 很多学生在使用药品的时候只是按照教师教给的方法和步骤一步步地进行操作, 却很少有学生了解每种实验药品的性质以及为什么这样使用等方面的问题, 这样, 在死记硬背之下, 学生很容易在实验的过程中犯错误。例如, 在观察植物细胞有丝分裂的实验中, 很多学生都会把漂洗和染色这两个步骤的顺序弄颠倒, 如果教师在开展实验之前就把盐酸、龙胆紫等实验药品的性质讲解清楚, 学生就会了解到, 盐酸是用来解离, 而龙胆紫则是用来染色的, 而解离之后用清水漂洗, 其上色的效果会更加理想, 了解这些药品的特性后, 学生在实验的时候就不容易把漂洗和染色的顺序弄颠倒。

二、鼓励学生亲自动手参与实验

实验教学与理论教学最大的区别是, 在实验教学中, 学生通过自己亲自动手做实验, 可以获得直观的感性经验, 培养实际的动手操作能力。在生物实验中, 分为教师演示实验和学生实验两种形式, 其中, 学生实验就是为了给学生提供亲自动手操作实验的机会, 让他们在实际操作中掌握一定的知识, 形成一定的能力。在大部分的学生实验中, 都是采取分组实验的方式, 而这个时候, 我们就会经常看见有些学生总是在旁边观察他人做实验。这些不愿意做实验的学生, 一方面是因为怕出错。这时候另一方面是因为不愿意动手, 教师就要在学生做实验的时候注意观察, 对于那些不愿意动手做实验的学生要进行鼓励, 毕竟很多的实验能力不是光靠眼睛看就能够得到的。就拿显微镜来说, 显微镜是生物实验中最常用到的实验工具, 如果掌握不了显微镜的使用方式, 往往会直接导致实验的失败, 而显微镜的使用、装片的制作等都是需要亲自动手才能够掌握的能力。因此, 教师一定要引导学生积极地参与到亲自动手的实验操作中来, 只有这样, 才能够保证实验教学获得应用的功能, 保证实验教学的有效性。

三、重视实验过程中出现的异常现象

实验是一项非常科学严谨的活动, 在实验操作的过程中, 任何一个步骤和环节出现问题, 都可能导致实验过程中出现异常现象甚至是实验的失败。很多学生在做实验的时候, 由于操作的不规范经常会在实验中出现一些异常的现象, 从而影响到实验教学的有效性。例如, 在进行叶绿体中色素的提取和分离的实验时, 有的学生没有按照正常的实验操作步骤, 直接用水代替丙酮, 实验中忘记放二氧化硅、碳酸钙等药品, 从而导致实验结果不理想。针对这些实验中出现的问题, 教师一定要引导学生耐心地查找造成实验现象异常、实验结果不理想的原因。经过思考和分析以后, 学生找出了出现异常现象的原因, 不仅培养了学生严谨的实验态度, 也提高了学生分析和处理实验异常现象的能力。

实验教学作为生物教学活动的重要组成部分, 它的有效性与否会直接影响整个生物教学活动的有效性。因此, 作为教师, 不但要正视生物实验教学的地位, 更要从多方面来加强对生物实验教学有效性的研究, 努力通过有效的实验教学培养学生的实验能力, 提升学生综合生物素养, 实现生物学科的素质教育目标。

摘要:生物学科是一门实验性的自然学科, 在生物教学体系中, 实验教学是其中的重要组成部分。要重视实验教学, 有效地实施实验教学, 培养学生实际操作能力, 提高学生综合生物素养。

关键词:生物实验教学,有效性,实验能力

参考文献

[1]潘政流.关于高中生物实验教学有效性问题的探讨[J].学园 (教科研) , 2012 (5) .

[2]陆琴.高中生物实验教学的有效性研究[J].中学生物学, 2011 (4) .

高中生物实验的教学设计 篇8

【关键词】高中生物 实验教学 实验设计 设计能力 基本原理 培养策略

高中生物学科是一门以实验为主的课程,在高中生物教学中开展实验教学对于提高学生的动手操作能力和实验意识具有十分重要的作用。按照新课程改革的新要求和高中生物实验教学目标,要求学生能够在实验教学中掌握基本的生物研究方法,增强学生的实验动手操作能力,树立正确的科学观,从而培养学生的创新精神。

一、高中生物实验设计基本原理

在高中生物实验教学中开展实验活动,需要按照实验设计的基本原理严格进行,规范学生的实验操作行为,规避和减少实验事故的发生。首先,生物实验并不是盲目进行的,需要一个实验目的作为实验导向和总方针,在实验目的的指导下,对实验材料进行合理选择,根据实验原理的要求科学采取实验手段去进行实验,确保实验方案切实可行,符合实验设计的基本原理,具有可操作性。其次,生物实验往往伴随着一定的风险,需要精心设计和严谨安排实验内容,禁止内容出现漏洞和不足。而且由于实验课堂时间有限,受到实验设备的限制,对于实验材料的选择应该合理适度,避免造成材料浪费,尽量简化操作步骤,缩短实验时间。同时,为了验证某一生物观点,需要反复进行实验操作,提高实验结论的准确性。再者,对于生物对象样本往往是按照随机原则进行选取的,通过这种随机取样,降低系统出现误差以及实验结果出现偏差的可能性。值得注意的是,生物实验是由条件限制的,在实验过程中,很多已知条件必须保持高度一致,然后对需要实验测试的部分条件加以改变,尽可能的减少实验干扰因素,提高实验结果的正确率。另外,对于变量,主要分为自变量和因变量,自变量主要在实验操作中发生的,因变量也就是我们常说的反应变量。在实际实验过程中,需要确保自变量和反应变量能够相互对应,规范单一变量的实验操作行为,将干扰因素出现的可能性降到最低。也就是确保无关变量保持稳定不变状态,只需要对实验变量加以改变即可。但是实验中存在着多种不可控因素,很多无关变量甚至难以有效避免,为了尽可能真实的还原实验场景,可以通过平衡控制以及增设对照实验等措施来对无关变量所产生的消极影响进行抵消。

二、优化高中生物实验教学,培养实验设计能力的有效措施

1. 借鉴经典实验案例,明确实验设计理念

在高中生物实验教学中,对于经典实验案例进行借鉴和研究对于寻找和明确实验设计理念具有十分重要的意义。经典实验案例,都是之前很多专家学者呕心沥血经过反复思考和实践设计出来的实验案例,而且这些实验案例也经过人们的反复验证,是最为科学准确的实验案例,非常具有代表性。同时,在对写经典案例进行研究发现,每个经典案例中所蕴藏的生物知识和原理众多,不仅探究过程十分艰苦,充满困难,而且其中的生物科学思想和实验方法也引人深思,值得人们学习和参考。在高中生物教材中,这样的经典案例很多,例如,“光合作用、遗传定律、呼吸作用、酶的发现”等等。在对生物知识和原理进行讲解时,教师应该对学生进行指导,鼓励学生积极研究和挖掘实验中的隐含的各种因素,使学生能够对实验设计思想有充分的了解和认识,锻炼学生的观察能力和动手操作能力,发现问题,解决问题,掌握实验设计原理。

2. 加大实验操作力度,激发学生对实验设计的参与热情

要想培养和提高学生的实验设计能力,只通过实验理论知识学习和观察训练是远远不够的,还需要进一步加大实验操作力度,鼓励学生积极参与到具体的实验操作过程中去。因此,教师需要根据实验需求和教学设备情况尽可能多的创造实验条件,删繁就简的开展生物实验活动。首先,在实验开始之前,学生需要正确对待教材中的基本实验环节,对其涉及到的实验材料和实验原理进行仔细分析,找到科学的实验方法,明确每个实验步骤的具体作用和意义,了解各个环节之间的分工和联系,在教师的引导下对本节实验方案进行完整制定,明确实验课题和目的,详细阐述实验中的每个环节,并对实验结果进行分析和预测,对于实验数据和实验结果栏目在实验进行中进行填写。然后充分灵活运用生物理论知识去指导实践,通过独立或者小组合作的方式,对实验方案进行设计,积极主动的参与动手操作中去。通过实验,学生获得了成功的喜悦,增强了学生实验的自信心,激发了学生对实验教学的兴趣和热情,有助于培养和提高学生的独立思考能力和创造力,树立合作意识和创新意识。例如,教师可以鼓励学生进行杂交水稻实验,选一个较大的花盆种植水稻,并适当的对水稻进行杂交,观察分析杂交水稻的生长情况。或者还可以利用发酵的原理自己动手制作果酒,腌制咸菜等等,帮助学生正确理解生物理论原理。

3. 构建完善的实验评价机制

学生在完成实验操作之后,对于实验结果需要进行及时的分析和研究。同时,教师还需要对学生在实验过程中的整体表现进行综合评价,以便使学生认识到自身的优点和不足,不断完善和提高自己,增强生物实验学校动机。但是目前的评价机制存在着很多弊端和不足,部分教师只关注实验结果,根据实验结果的好坏来评价学生,极大地挫伤了学生的积极性,带来很多消极影响。因此,必须构建完善的实验评价机制,教师尽量采取鼓励性的语言来对学生进行评价,或者还可以采取自评和互评相结合的评价模式,鼓励学生之间互相评价,真实反映学生的实际实验情况。

总结:

综上所述,在高中生物实验教学中,为了培养学生的实验设计能力和创新能力,教师需要采取科学合理的教学方法,为学生创造实验条件,构建和谐的实验教学环境,合理引導学生参与到实验活动中,有所收获和成长。

【参考文献】

[1]张静.探究高中生物实验教学对学生能力的培养[J].新课程(中学) 2014(09)

[2]田建敏.生物实验设计能力培养与生物实验设计能力考查[J].中学教学参考.2013(20)

高中生物实验的教学设计 篇9

论文摘要:实验是高中生物教学的基础,在实验教学过程中,实验教学设计的优劣将直接影响着实验教学效率的高低。但从实验教学现状来看,课时不足,实验研究较少,机械化重,实验标准化要求较高等原因都导致了生物实验教学开展起来困难重重。文章就基于对实验教学现状的思考,并结合实验教学提出相应的对策。

在新课改下,高中生物教学也逐渐从知识学习转向技能培养,教师在教学中的主导作用得到了不同的体现,学生的主体性也得到体现。在生物教学中,实验教学占有重要位置,它是实现“知识学习”向“技能培养”转变的关键,而要保证实验教学效率的提高,实验教学设计就是基础。因此,针对当前实验教学设计的现状而思考相应的对策来优化实验教学设计,提高实验教学效率,对促进高中生物教学改革,促进学生发展都具有重要意义。

高中生物实验的教学设计 篇10

总设计思路:实验专题历来是制约高考成绩的瓶颈,几乎每年高三学生失分最多的一直是实验题,很多学生对这一部分内容有畏难情绪,复习时也感觉是“老虎吃天,无从下手”。

我认为主要原因在于学生把握不住实验专题的复习方向,没有掌握实验设计的解题思路方法所致。学生在做实验题时也只是为了做题而做题,不去分析总结题目中蕴含的规律性东西,所以在本节课中我力图让学生通过对2010年考纲要求和近几年高考实验题的分析总结,掌握复习方向和解题思路方法,让学生在日后复习中做到有的放矢,起到事半功倍的效果。

教学环节设计:我以小故事“简单的道理”引入,这样既调动了学生的兴趣又体现了学习理念,减弱学生对实验专题的畏难情绪。

通过名言“知己知彼,百战不殆”引导学生为打赢高考这场战役要明确考纲要求,这样复习起来才能做到有的放矢。

第二环节掌握复习方向和解题思路方法是本节课的重点,而重中之重则是掌握解题思路。让学生通过做高考真题及小组内思考讨论总结出解题思路,既体现了学生的主体地位,培养了学生探究合作能力,又突破了本节的重难点。我将思考讨论后归纳提升的内容设计为附表的形式附于学案的最后,这样既避免把总结内容直接放在思考题后影响学生的思考讨论,又避免多媒体展示一闪而过而不能沉淀下来。

高中生物实验设计探究 篇11

生物学是一门实验性科学,生物科学的基本研究方法是观察和实验,在实验操作中能使学生的眼、手、脑有机地结合起来,使学生不仅能掌握一定的生物知识,而且获得必要的基本技能的锻炼。所以,在实验中能够培养学生的实践操作能力,而且也能提高学生的观察和思考能力。下面我就生物实验教学谈几点看法。

一、高中生物实验设计的特点

1.科学性的特点

具体体现在:实验原理、实验方法、实验材料的选取、实验结果的处理都应有充分的科学依据,不能随意臆造。高中生物实验科学性的特点是区别与其它学科的最重要的特点之一,生物实验一定要讲求其科学性,没有科学性作指导,生物实验的结果就会变得毫无意义,没有参考的价值,同时也违背了科学的指导原理。所以在进行生物实验之前,一定要有科学性的理论指导,对涉及生物实验的相关内容进行相关的研究分析,认真考证,这样实验的结果才有科学的依据,才有科学的价值。

2.相互对照的特点

一个完整的实验设计应包括两个方面:实验组和对照组。先对实验组加以处理,然后对照组不作处理。对照实验的设计常有如下4种:一是空白对照,设计一个不进行任何实验处理的对照组。二是自身对照,指实验组与对照组在同一对象上进行,前后观察,不另设对照组。三是条件对照,给实验组一种处理,给对照组另一不同条件处理。四是相互对照,指不另设对照组,而是利用几个实验相互对照,即每一组既是实验组,又是其他组别的对照组。只有通过对照实验,才能有效地排除无关变量对实验的干扰,使设计显得严密。因此对于大多数实验,尤其是生理类实验往往都应该设置相应的对照实验。

3.单一变量的特点

单一变量原则,即控制其他因素不变,只要改变其中某一变量,观察其对实验结果的作用。除了整个实验过程中欲处理的实验因素外,做到其他实验条件前后一致。这也是生物实验所独有的特点,采用单一变量的方法,往往能够使实验变得更加有说服力,使实验的结果更加直接了然,能解析更多的生物上的科学道理。

二、高中生物实验教学设计策略

1.明确实验教学目标,做好准备工作。明确目标能使学生产生积极的学习动机,思维才会有方向,操作才会认真。做好实验教学的准备工作,实验教学和一般的授课有不同的要求,而生物教材又往往受地方性的季节性的限制,有些实验还需较长的时间才能看到实验结果,因此,在实验课前做好实验教学的准备工作就显得尤为重要了。

2.加强实验教学的组织管理。多数学生把实验简单地理解为“看”,对实验现象缺乏分析和思考,实验完毕后往往答不上产生现象的原因和实验的结论。如果缺乏严格的训练,将会导致教师疲惫不堪,学生一无所获。因此,应加强实验教学的组织管理,注意维持实验纪律、规范实验习惯、合理指派实验大组长、小组长等,以确保实验教学质量。

3.分析实验程序和实验现象。一个较为复杂的实验过程是设计人员长期辛勤劳动的结晶,它往往是经过几十次甚至上百次的反复摸索。所以,学生在实验中,不能单纯地用实验指导进行“按方抓药”出现结果就行了。而要指导学生去分析实验中每一步骤的作用、每一个处理意义以及各步骤之间的联系。

4.注重培养学生的科学探究能力。高中生物实验教学通过引导学生去探索、解决问题,从而达到掌握知识、发展智力、培养能力的教学目标。新课程强调学生尝试应用科学探究的方法,研究高中生物问题,验证高中生物规律,提高科学探究的能力。在生物教学过程中,教师应加强对学生能力的培养,这样定会事半功倍,全面提高教学质量。

5.在探究实验中培养学生的演绎推理能力。思维的逻辑性主要指能正确运用分析比较、判断、推理的形式进行思维和表达思维的结果。生物实验中常用的逻辑思维方法是推理,主要有归纳推理和演绎推理。生物实验教学为培养学生的归纳推理和演绎推理能力创造了有利条件。

6.加强设计型实验题训练。随着高考改革和课程改革的深入,高考生物实验题多以根据要求设计实验步骤、分析实验数据和现象、得出或预测实验结果和结论、评价和优化实验设计方案等形式呈现。如果还是按照以前老一套的实验训练模式,只重视做一些死记硬背的机械记忆型实验题,学生是很难取得理想的高考成绩的。因此,在平时的实验教学中,教师除了采取以上一些实验改革措施外,还必须要有意识地精选和精编一些实验习题,特别是一些不同类型的实验设计题,让学生进行全方位训练。

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