新课标背景下的生物实验改进新方向_基于新课标的课程与教学改进

  实验教学是生物教学极其重要的组成部分,它对于提高生物教学质量,提高学生的创新能力和实践能力,具有不可替代的作用。在学习新课标、实施新课程的过程中,笔者深切地认识到:为了更好地发挥实验教学在生物新课程中的作用,有必要改进教材中现成的实验。
  生物实验的改革应该建立在安全性、科学性和可操作性的基础上,为了适应目前生物科学的迅猛发展,顺应将新课程理念转化为教学行动的需要,可从以下几个方向开展。
  
  一、环保化
  
  所谓“环保化”就是在生物实验教学中渗透环保教育。有些生物实验的过程中会产生废液、废气和有害残遗物;还有些生物实验会采用鲜活的动物和植物作为实验材料。如果不能认真对待这些实验,忽视环保教育,那么不但会污染空气、损害师生的身体健康,还不利于学生环保思想的建立,造成负面的暗示作用。用环保思想指导这些生物实验的改进,可以帮助学生树立人与自然和谐相处、共同发展的理念,培养防治污染、保护人类生存环境的责任感。在实际中可采取这几种具体措施:
  1.尽量密封装置,防止污染外溢
  如在定量实验“鉴定骨的成分”中“骨的煅烧”部分,教材中要求:先将鸡或鱼的骨称量,记录数据,然后用镊子直接将骨在酒精灯上煅烧,再称量煅烧后的残渣,记录数据,最后处理数据。这个实验会产生大量黑色烟雾,对实验中师生的口、鼻黏膜及眼的结膜都具强烈的刺激作用。实验中,大家往往咳嗽不止,眼泪直流。同时由于残渣的散失,实验称量的数据也不够准确。通过改进,将骨置入密封的焚烧炉内焚烧,等冷却后,再进行称量。这样,既消除了污染,又保证了实验数据的准确性。
  2.合理替代药品,阻止污染产生
  在不影响实验效果前提下,将某些有害物质换成无害物质,也是解决污染问题的有效途径。如在实验“鉴定骨的成分”中“骨的脱钙”环节中,可用食醋代替稀盐酸脱钙,只需学生提前准备,延长浸泡时间,效果依然非常明显。
  3.回收再次利用,环保节约双赢
  回收实验未反应的反应物、副产物、溶剂、催化剂、稳定剂等,再次利用变废为宝,可以有效地节省资源、能源,减少污染,降低实验成本。
  4.多媒体辅助实验,消除不利因素
  在一些实验中不可避免地使用到野生动物作为实验材料,如果使用不当,不仅会破坏环境,还会强烈地刺激学生的感官,给他们的身心带来负面的影响。这时,可适当利用多媒体课件,作为实验的替代品。如实验“观察和解剖青蛙”,实验前可带领学生熟悉青蛙栖息地,实地观察青蛙的外形特点,活动特点,然后将青蛙放回自然。对青蛙的解剖用多媒体课件代替,用三维动画向学生展示青蛙的内部结构特征,可大可小,可近可远,效果比实物解剖还要好。
  
  二、简约化
  
  所谓“简约化”是指实验方案尽可能简易方便,即实验材料容易获得,实验装置简化,实验药品便宜,实验操作简便,实验效果明显并能在较短时间内完成。改进现有的生物实验,实现简约化,有两条途径:一是因陋就简,从日常生活中寻找实验仪器、实验药品的替代物。二是利用专门工厂经过精心设计、组合、加工的实验仪器。如在“叶绿体中色素的提取”实验中使用研磨过滤器和层析管。改进实验与传统方法相比,具有以下优点:减少了室内空气污染,避免了挥发的丙酮对人身体的伤害;缩短了实验时间,节约了实验材料和药品;研磨更充分,色素提取更加完全,结果也较以前明显,有利于学生对这个知识点的掌握。
  
  三、微型化
  
  所谓“微型化”就是尽可能用少的实验材料、药品,获取最有效的实验信息。微型实验具有四个方面的优点:节约实验材料、药品,节省时间,操作安全,污染小。对有关实验进行改进,充分发挥显微镜的作用,开展微型实验,不但能激发学生的学习兴趣,发展学生的思维,还能培养学生动手操作和设计实验的能力,为全面提高学生的科学素质的起到了积极的促进作用。如,“可溶性还原糖的鉴定”实验,可以这样改进:首先,准备好一块洁净的载玻片;然后,用单面刀片作苹果果肉的徒手切片,选取较薄的一片置于载玻片上并用刀面稍微压挤,挤出汁液;接着,滴加1滴斐林试剂于苹果果肉上,并用试管夹夹住载玻片在酒精灯上均匀加热约1分钟;(注意保持适当距离,并来回移动,以防载玻片断裂);最后,盖上载玻片,用显微镜观察。实验结果:苹果肉及其周围的汁液中有砖红色晶体的沉淀。同样,“蛋白质的鉴定”也可用此方法。这样的微型实验既可大量节省材料,又可节约很多时间,使原来一节课很难完成的任务变得轻松自如,还使学生的创新能力得到提高。
  
  四、趣味化
  
  兴趣是学习的首要动力。改进生物实验,实现趣味化,能激发学生的学习兴趣,充分调动他们学习的积极性,促使他们主动地探究生物学问题,开展探究活动。让学生在“玩实验”的乐趣中培养实验能力,获得生物学知识,发展创造能力,形成积极的情感态度。如,“光合作用”实验,取大三角瓶,瓶内放入适量生长旺盛的金鱼藻装满清水,再选用合适橡胶塞,用打孔器将胶塞打2小孔,其中一小孔插一长颈大漏斗,另一小孔插入一玻璃管,其上接一乳胶管,管上具有一止水夹,乳胶管另一端接在注射器的针管处。将胶塞塞入瓶口使瓶内无空气,漏斗颈直达瓶底,而后用凡士林将瓶口与胶塞、胶塞与漏斗颈之间的缝隙密封,防止漏水透气,并将止水夹拧紧;最后把三角瓶置于阳光下,则见金鱼藻光合作用产生的气泡不断上升,致使瓶内的水进入漏斗。当瓶内气体达到一定量时,在大注射器内放一只小昆虫,如蚱蜢,将针栓推到蚱蜢勉强能活动时,稍停,当见到动物因缺氧不动时,立即松开止水夹,抽出瓶内气体进入针筒内,一会儿可见蚱蜢慢慢苏醒过来。证明绿色植物光合作用能产生动物生活所需要的氧气。
  
  参考文献:
  [1]罗通理.显微玻片标本制作中的代用药品[J].生物学通报,1995(2).
  [2]薛英翠.研磨过滤器在色素提取实验中的运用[EB/OL]. http://www.省略,2005-11-16.
  [3] 实验吧. 绿色水生植物光合作用产生氧气的趣味实验[EB/OL]. http://www.省略/biol/quwei/Index.html, 2006-04-05.

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