初中生物学实验教学的研究与实践.pdf

初中生物学实验教学的研究与实践【摘要】生物学是一门以实验为基础，研究生命现象和生命活动规律的自然科学。生物科学史上的诸多发现以及理论的产生，都与生物学实验紧密相关。注重针对不同实验内容选取适合的教学方法，对于学生养成良好的实验习惯，获得实验能力，形成乐于探究、实事求是的科学态度，初步具备科学探究的创新意识和实践能力具有积极作用。【关键词】生物学实验实验类型实验教学生物科学是一门研究生物现象和生命活动规律的自然科学。20世纪中叶以来，生物科学迅速发展——DNA分子双螺旋结构的发现、哺乳动物高度分化的体细胞克隆获得完整个体的成功、人类基因组计划的完成……毋庸置疑，生物科学史上的诸多发现以及理论的产生，都与生物学实验密切相关。生物学实验是根据研究目的，以一定的研究对象（实验材料），运用一定的手段（如仪器、试剂），主动控制、干预研究对象，创设一种特定的条件环境，探究生命活动现象和规律的一种认识和实践活动。作为自然科学的基础学科之一，生物科学经历了从现象到本质、从定性到定量的发展过程，它不仅是一个结论丰富的知识体系，也包括了人类认识自然界的一些特有的思维方式和探究过程。生物学中的概念、原理和规律都是由实验推导和论证的。生物学实验中运用的科学思维方法、操作技能、探究性实验的一般方法、对信息的搜集、加工、处理、分析等等，都是生物学特有的思维方式和探究过程的体现。生物学离不开实验，因此教师应在教学中有效运用生物学实验教学，实现面向全体学生、提高学生生物科学素养、倡导探究性学习的课程理念。1．义务教育初中学段生物学实验分类实验是生物科学的基本研究方法，伴随科学技术的发展进步，生物学与其他各学科之间不断交叉、渗透和融合，生物学实验的类型日趋多样化。下表按照实验的本质属性或特征，根据不同的分类依据对义务教育生物学（七、八年级）部分实验进行了归类。初中生物学实验类型及分类依据分类依据生物学实验类型义务教育（七、八年）实验内容举例形态学实验观察种子的结构生理学实验酒精或烟草浸出液对水蚤心率的影响学科性质生态学实验废电池对生物的影响遗传学实验探究花生果实大小的变异解剖学实验心脏的结构探究性实验探究光对鼠妇生活的影响实验目的验证性实验绿叶在光下制造有机物实验研究定性实验探究馒头在口腔中的变化的质和量定量试验测定某种食物中的能量观察实验观察叶片结构实验在科判决实验巴斯德“鹅颈瓶”实验学认识中析因实验推理—影响甲乙两地甜瓜含糖量不同的原因的作用对照实验探究种子萌发的环境条件模拟实验模拟保护色的形成过程、酸雨对生物的影响实验实验室观察小鱼尾鳍内血液的流动实验场所自然实验探究植物对空气湿度的影响演示实验光合作用产生氧气、教学形式学生实验练习使用显微镜、观察植物细胞植物实验探究根的什么部位生长最快研究对象动物实验饲养和观察蚯蚓、探究蚂蚁的通讯微生物实验检测不同环境中的细菌和真菌通过上表不难发现，虽然生物学实验类型是依据实验的本质属性进行分类的，但对于某一具体实验，它可能具有多个属性。如“绿叶1在光下制造有机物”既具有验证实验的特性，同时也具有探究性实验、观察实验、对照实验、定性实验等的特点。因此，对于实验的分类是一个相对的、动态的方法体系。此外，归属于各实验分类中的实验内容举例也不局限于包括目的要求、材料用具、方法步骤的操作性实验和包括提出问题、作出假设、制定计划、实施计划、得出结论、表达和交流的探究性实验；也包括教材中的科学史，如巴斯德的“鹅颈瓶”实验；推理影响甲乙两地甜瓜含糖量不同的原因等涉及实验分析的技能性内容。2．生物学实验的主要类型2.1观察实验观察实验是指凭借人的感官直接对客观事物进行感知和描述，或是利用科学仪器或其他技术手段对客观事物进行考察。在观察中，除直接用肉眼观察外，仪器的使用——如用显微镜进行观察，使人们对微观世界的有了更为细致、准确的了解。德国植物学家施莱登和动物学家施旺正是借助显微镜的观察和正确推理，创立了细胞学说。在观察实验中，要选择适当的观察对象，采用适当的观察手段和观察程序。如在“制作孢子印”的实验中，需选取成熟且新鲜的香菇作为实验材料；若将教材图示中衬托的白纸改进为黑纸，会使散落下来的浅黄色孢子印更易观察。观察还要按照一定顺序，由表及里或由宏观到微观逐步细致观察。同时，还可以在观察中运用比较的方法，抓住事物的本质，在不同中寻求共性，在相同中找寻差异，使观察不只停留于表象。如在“观察人的口腔上皮细胞”实验中，请学生绘制2口腔上皮细胞结构图（按照由外到内的顺序），并与植物细胞结构进行比较，寻找异同，将新知识有效纳入已有知识结构。2.2判决实验通过对实验对象进行生理生化分析，以解决“是或不是”或“是什么”的问题，就属于判决实验的范畴。通过“判定”、“评估”可以做出肯定或否定的回答，或排除某些因素。典型的判决实验就是巴斯德的“鹅颈瓶”实验，