高中生物实验改进与创新分析
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高中生物细胞生物学实验的教学改进在高中生物的教学中,细胞生物学实验占据着重要的地位。
然而,当前的教学实践中仍存在一些问题,限制了学生对细胞生物学知识的深入理解和实践能力的培养。
为了提高教学效果,对高中生物细胞生物学实验的教学进行改进势在必行。
一、当前高中生物细胞生物学实验教学存在的问题1、实验设备和材料的不足在一些学校,由于经费有限,实验设备陈旧、短缺,实验材料的质量和数量难以保证。
例如,显微镜的清晰度不够,影响学生观察细胞的细微结构;细胞培养所需的试剂和器具不全,导致相关实验无法顺利开展。
2、教学方法单一在实验教学中,教师往往采用传统的讲授式教学,先讲解实验目的、步骤和注意事项,然后让学生按部就班地操作。
这种方法限制了学生的主动性和创造性,学生只是机械地完成实验,而没有真正理解实验的原理和意义。
3、实验时间安排不合理由于课程安排紧张,实验时间常常被压缩,学生在匆忙中完成实验,没有足够的时间进行思考和分析。
有时甚至为了赶进度,教师会代替学生进行部分操作,使学生失去了亲身体验的机会。
4、评价方式不完善目前的实验评价主要以实验报告和考试成绩为主,侧重于对实验结果的考核,而忽视了学生在实验过程中的表现,如操作技能、团队合作、问题解决能力等。
二、高中生物细胞生物学实验教学改进的策略1、优化实验设备和材料学校应加大对生物实验室的投入,更新和补充实验设备,确保设备的性能良好。
同时,要加强对实验材料的采购和管理,保证材料的新鲜和充足。
例如,定期维护显微镜,购置高质量的切片和试剂,为学生提供良好的实验条件。
2、多样化教学方法(1)采用探究式教学在实验前,教师可以提出一些问题,引导学生自主设计实验方案,通过实验探究来解决问题。
例如,在“观察植物细胞的有丝分裂”实验中,教师可以提问:“如何选择合适的实验材料?不同的解离时间对实验结果有什么影响?”让学生通过查阅资料、小组讨论等方式设计实验,然后进行操作和验证。
(2)运用多媒体辅助教学利用多媒体技术,如动画、视频等,展示细胞的结构和生理过程,帮助学生更好地理解实验原理。
1学生创新思维的培养1.1利用实验教学袁强化创新思维培养培养学生的创新能力是生物学科教学的重点和难点遥从客观上审视袁高中生物理论及实验方面的知识袁都属于验证性结论袁即所有的知识点尧实验规律等都是通过前人反复论证形成的遥高中生物实验下的操作并不是探索袁而是以实验现象为依据对实验原理的还原袁这种野按部就班冶下的实验操作极易限制学生的发散思维遥这种情况下袁教师可以合理利用身边的资源灵活开展实验袁鼓励学生从实验方法或步骤上对传统实验进行大胆创新袁变验证性实验为探究性实验[1]遥如野探究植物细胞的吸水和失水冶实验袁可在原实验方案的演示后带领学生跳脱出课本的限制袁自由选择其他实验材料和用具进行探究袁以小组为单位设计新颖的实验方案袁或进行竞技性质的实验活动袁极大激发学生的学习兴趣[2]遥1.2丰富学习资源袁培养创新能力随着信息技术的不断发展袁教学模式和教育资源变得更加丰富遥因此袁教师要加强自己的信息素养袁为适应时代进步而转变自身的教学理念袁不断提升自己的专业水平和综合素质遥从传统应试教学的思想中跳出来袁合理开展实验教学袁促进学生的创新意识和创新能力的提高遥同时袁当代高中生成长于互联网环境之中袁其计算机尧多媒体等操作能力很强遥在进行一个新的实验项目之前袁可以引导学生先自行在网络上搜索相关资料袁绘制生物实验的流程图尧组织相关材料尧设计试剂比例[3]遥这样在真实的生物实践操作中袁学生不仅思路清晰袁掌握自主学习方法袁而且能跨越教材的野统一标准冶进行创新遥2传统实验教学与改进后实验教学对比2.1传统实验教学内容2.1.1实验内容分析野植物细胞的吸水和失水冶是人教版高中生物学教材必修1中一个重要的探究性实验袁也是高中生物学中的第一个探究性实验[4]遥在此之前袁学生已经学习了渗透装置对半透膜和渗透作用袁对渗透装置的组成有了清晰的认识遥并且通过对课本图片的观察和讨论动物细胞发生渗透作用的条件以及实验现象等袁会产生各种疑问遥因此在教学中教师应让学生在具体实验过程中获得经验袁并通过自己的动手操作解决疑问袁懂得运用科学的实验方法袁培养学生严谨的科学态度袁提高小组合作能力遥2.1.2实验构思在进行实验前袁学生首先需要了解本实验的原理和目的遥接下来让学生探讨选取洋葱鳞片叶外表基于学生创新思维培养的高中生物实验教学改进莫显红1袁孙丽瑶1袁岳凯平1袁于淑春2袁吕铁英3袁徐振军1渊1.赤峰学院化学与生命科学学院曰2.赤峰第四中学曰3.赤峰第十中学袁内蒙古赤峰024000冤摘要院生物学是一门以实验为基础的学科袁开展实验教学有助于增强学生对生命现象探索的兴趣袁帮助学生建立完善生物学体系,为学生终身发展和应对社会快速发展奠定基础遥叶探究植物细胞的吸水和失水曳是人教版高中生物学必修1的探究性实验遥多数教师采用验证性实验的教学方式袁导致教学效果不理想袁对于实验过程中显现的不同于课本的现象袁并没有深入探索其原因遥A 老师就传统的实验教学进行创新袁基于培养学生的创新思维对叶探究植物细胞的吸水和失水曳这一实验进行改进遥关键词院实验教学曰高中生物曰创新思维曰探究实验中图分类号院G 633.91文献标识码院A 文章编号院1673-260X 渊2022冤05-0099-06收稿日期院2022-01-27通讯作者院徐振军渊1965-冤袁男袁赤峰人袁硕士袁教授袁动物遗传育种与繁殖袁E-m ai l 院l i nkur 3@ 袁136****8741.基金项目院内蒙古自治区高等学校科学研究项目渊N J Z Y 22130冤曰赤峰学院大学生创新创业训练计划项目渊202010138017冤曰赤峰学院服务赤峰市经济社会发展应用项目渊cf xyf c201847冤曰赤峰学院一流学科建设项目渊C FX Y Y LX K B 202102冤V ol .38N o.5M ay 2022赤峰学院学报渊自然科学版冤J our nalofChi f eng U ni ver s i t y (N at ur alSci ence Edi t i on)第38卷第5期2022年5月99--皮为材料的原因袁总结选材的几个要求院淤材料必须是完整的活细胞曰于植物细胞中有较大的液泡袁细胞液中带有色素曰盂材料易得袁便于操作袁以方便制作临时装片和观察[5]遥通过教师演示实验和实验视频的播放袁学生观察并思考撕取洋葱鳞片叶外表皮时需要注意的事项遥然后进行分组实验袁观察现象袁总结结论并反思经验遥2.1.3实验教学过程渊1冤导入情境老师院请同学们观察实验台上3个烧杯里的萝卜条袁1号烧杯里是放在盐水里的萝卜条袁2号烧杯里是放在清水里的萝卜条袁3号烧杯里是自然状态下的萝卜条袁把他们分别对折一下袁有什么区别钥学生院1号烧杯里的萝卜条变软袁2号烧杯里的萝卜条变硬袁3号烧杯里的萝卜条介于两者之间遥老师院很好袁请坐袁炎热的夏天袁我们去买菜袁经常看到菜农给蔬菜喷水遥我们喜欢吃的糖拌西红柿袁放上糖后袁西红柿汁就会流出来遥通过这两个实例和刚才的实验现象袁请同学们思考袁你想探究的问题是什么钥(小组内讨论冤学生院植物会出现失水的情况吗钥老师院很好袁请坐遥我们共同回顾一下渗透装置袁请同学们思考发生渗透作用需要的条件是什么钥学生院半透膜曰半透膜两侧存在浓度差遥老师院动物细胞放在清水中会渗透吸水袁放在盐水中会渗透失水遥根据发生渗透作用的条件袁动物细胞的哪一部分结构相当于半透膜[6]钥学生院动物细胞的细胞膜相当于半透膜遥渊2冤实验教学过程教师在多媒体上展示成熟植物细胞的图片袁引导学生对照图片辨认各部分的名称遥老师院成熟的植物细胞有中央大液泡并占据细胞大部分空间袁将细胞质挤成一薄层袁细胞内的液体环境主要指的是液泡里面的细胞液袁成熟植物细胞的浓度指的是细胞液的浓度曰细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质称为原生质层袁水分进出细胞要经过原生质层遥根据刚才的复习袁请同学们再通过深入思考袁你想探究的问题是什么钥教师组织学生进行小组讨论袁让学生明白什么问题更有探究价值遥学生院原生质层是否相当于半透膜钥老师院请同学思考袁植物细胞会失水和吸水吗钥原生质层是否相当于半透膜钥哪个问题更有探究价值钥小组经过讨论决定选择野原生质层是否相当于半透膜冶作为探究问题遥老师院请同学们根据已有的知识和生活经验袁对提出的问题作出尝试性的回答遥学生院原生质层相当于半透膜遥老师院我们所做的假设即使是有依据的袁也仅仅是一种推测遥这种推测是否正确袁还需要实验来检验遥老师院根据课本实验内容介绍袁这个实验需要什么实验器材和实验材料呢钥学生院紫色的洋葱鳞片叶尧质量浓度为0.3g/m L 的蔗糖溶液尧清水尧显微镜尧载玻片尧盖玻片尧吸水纸尧纱布尧擦镜纸尧刀片尧镊子尧滴管遥老师院下面请同学们根据提供的实验器材设计实验方案遥教师引导学生考虑这个实验设计上的一些细节问题袁如实验材料尧试剂尧用具的选择等袁引导学生思考袁从而有利于学生有效地在显微镜下观察遥老师院在材料选择方面袁我们选择有颜色的还是没有颜色的袁细胞小的还是相对比较大的实验材料钥为什么选择洋葱表皮细胞钥学生院有颜色袁较大的细胞容易观察遥洋葱表皮细胞有紫色液泡袁而且表皮容易撕取获得遥实验过程细胞处于生活状态遥老师院在试剂的选择方面袁我们为什么选择糖水而不是酒精钥学生院因为酒精会破坏细胞的结构成分袁使蛋白质变形遥老师院植物细胞的吸水和失水是一个微观的过程袁必须通过什么工具观察钥学生院显微镜遥在进行操作实验之前袁教师给学生播放视频演示紫色洋葱鳞片叶表皮细胞的吸水和失水的操作过程袁加深学生印象袁规范学生操作步骤袁有利于实验的进行遥在教师引导下以小组为单位展开实验袁表格记录现象院老师院请同学描述你观察到的实验现象遥外界溶液中央液泡大小原生质层的位置细胞大小蔗糖溶液清水100 --学生院滴加蔗糖后袁液泡颜色变深袁变小袁原生质层与细胞壁脱离袁细胞的大小基本不变曰加清水后袁液泡颜色变浅袁恢复原来的大小袁原生质层恢复原来的位置袁细胞基本不变遥老师院很好袁请坐遥根据实验过程袁请同学们思考院质壁分离中的野质冶尧野壁冶分别指的是什么钥质壁分离后的细胞袁细胞壁和细胞膜之间的液体是什么钥学生院野质冶指的是原生质层袁野壁冶是细胞壁遥质壁分离后细胞壁和细胞膜之间的液体是蔗糖溶液遥因为蔗糖能够透过细胞壁但是不能透过细胞膜遥老师院回答很好遥这次实验有的小组成功了袁也有小组没有成功遥你认为本次实验成功的关键是什么钥小组讨论交流后找小组代表起来回答遥学生院首先是材料的选择袁选用紫色洋葱鳞片叶外表皮袁偏于观察袁颜色较深袁制作装片时切片要薄遥其次是试剂的选择袁能够与细胞液形成浓度差袁使细胞失水收缩遥还有小组间的团结合作遥老师院通过本次实验你能得出什么结论钥学生思考后回答袁并由此得出结论遥学生院细胞液和外界溶液通过原生质层确实发生了渗透作用遥在细胞液的浓度低于外界溶液的浓度时袁洋葱鳞片叶表皮细胞失水袁发生质壁分离曰在细胞液的浓度高于外界溶液的浓度时袁细胞吸水袁已出现质壁分离的细胞袁发生质壁分离复原遥细胞能否从外界吸收水分取决于细胞液的浓度和外界溶液浓度的高低遥总结出实验结论袁原生质层就相当于一层半透膜遥2.1.4反思与改进在本次的教学过程中袁学生课堂反应略显沉闷袁整个课堂相较于改进后的课堂缺少知识探索的氛围遥实验教学的内容形式过于单一袁缺乏立体生动的演示袁实验操作过程也只是按部就班地按照课本进行袁缺乏培养学生创新能力的过程设计袁学生并不能理解真正的意义袁甚至让学生陷入这就是野标准答案冶的误区遥经过反思后A老师决定对教学进行改进院淤由直接给学生们讲授实验相关内容尧让学生们以给出的实验方案进行科学实验验证假设的教学模式袁转变为由情境导入尧层层递进地让学生们置身于问题情境中袁主动地去思考尧探索尧发现实验背后的因果始终遥于在实验的材料的选用上进行创新袁除了使用经典的紫色洋葱鳞片叶表皮袁还增添白色洋葱和菠菜叶两种不同特点的实验材料遥教师在实验之前带领同学们对此进行分析袁为后续的实验过程做铺垫袁并在实验结束后引导学生们对实验材料的选取条件做归纳总结袁完善学生们对实验细节问题的掌握遥盂在实验结束之后设置问题情境和应用性问题袁在问题解决的过程引导性学生思考袁有效的帮助理解本次实验教学的内容并开阔学生的思维遥2.2改进后的实验教学内容2.2.1实验内容分析野植物细胞的吸水与失水冶实验在教材中承接细胞的结构和功能部分袁开启后续物质跨膜运输方式的学习袁是本教材中第一个重要的探究性实验遥A老师确定了本次改进实验教学的具体教学目标遥生命观念院理解植物细胞的吸水和失水的生命过程袁形成结构与功能观曰科学思维院能从实验现象中发现验证实验的假设袁并根据现象分析总结实验原理尧结论袁并抽象为相应的科学生物学观点袁从而培养解决问题的能力[7]遥科学探究院能熟练地使用实验器具进行实验袁培养学生探究思维的同时增强他们的科学实验动手能力袁主动地设计实验方案并保证实施遥社会责任院能够利用所学知识解决生产生活中的现象尧问题遥2.2.2实验构思通过情境的引入和教师的层层引导袁去让学生主动地思考使得植物细胞吸水失水并产生质壁分离及复原的原因或条件[8]遥以教材内容为依托袁在真正进行探究性实验之前袁帮助学生开启一条充满问题探究的尧向着科学性探究实验而去的路径遥此外袁为了检验学生对本实验原理和结论的理解掌握袁A 老师还在实验教学之后设置采取以重点问题引导学生回顾总结以及抛出应用性问题帮助学生进行拓展思考的重要环节遥2.2.3实验教学过程渊1冤导入情境给学生播放半透膜装置形成的渗透作用视频袁学生们对于这个小实验的结果很是惊奇袁同时老师就此现象询问学生心中的疑惑遥学生院倒置的漏斗封上半透膜之后刚开始液体为什么不漏袁为什么过了一段时间漏斗内液面上升然后又停止不动了呢钥半透膜的作用是什么钥上升101--的这部分液体是来自于烧杯中的水吗钥老师院顾名思义野半透膜冶是能透过部分物质的膜袁可以允许小分子物质通过袁也就是说在这个渗透装置中袁水分子是可以通过半透膜的袁而溶质分子像蔗糖是不可以通过的遥这也就能解释为什么后来一段时间袁漏斗内的液面上升袁是因为烧杯中的水分子透过膜进入其中遥老师院那么同学们就要来思考为什么水分子会从烧杯进入到漏斗中呢钥为什么到最后又不再上升了呢钥老师组织学生们讨论袁老师提示学生注意烧杯中的液体是蒸馏水尧漏斗中的液体是滴加了红墨水的蔗糖溶液遥学生院半透膜两边的液体环境浓度不同袁烧杯中浓度低而漏斗中浓度高袁因而为了使两边达到平衡袁只能是让水分子运动透过半透膜从烧杯到漏斗内袁最后两边浓度一致后袁水分子就不再透过膜袁液面就不再上升遥老师院大家分析的基本正确袁但要注意袁等到半透膜两边浓度近乎一致后袁半透膜两侧的水分子其实是保持动态平衡的遥那么对这一现象做个总结袁水分子或其它小分子物质能通过半透膜从低浓度溶液向高浓度溶液方向移动遥之后老师又给同学们举例了哺乳动物成熟红细胞在高浓度溶液中失水皱缩尧在低浓度溶液中吸水胀大的实验遥学生院红细胞膜相当于半透膜袁膜两侧的溶液有浓度差袁就会发生渗透作用遥渊2冤实验教学过程紧接着老师又给出一个情境院家里做辣白菜的时候袁我们会发现用几颗大白菜最后才能腌制出一小盆来袁白菜的体积大大缩减了曰同学们纷纷点头表示确实如此袁大家对此现象很有兴趣遥老师院那么大家怎么去分析这个现象呢钥学生院在腌制辣白菜时会添加许多佐料袁比如会放盐尧糖等导致细胞外的浓度很高袁植物细胞内的水分就通过半透膜作用的细胞膜结构渗透出去了遥老师院植物细胞内的水分大部分来自于哪里钥学生院成熟的植物细胞中含有大液泡袁这可能是水分的主要来源遥老师院没错浴那同学们想想植物细胞结构中具体哪一结构相当于半透膜呢钥学生院细胞壁钥细胞膜钥液泡膜钥也有说都可以的遥接下来老师开始引导学生去辨析思考遥老师院根据上一章所学的袁植物细胞的细胞壁尧细胞膜结构在功能上有什么区别呢钥学生院细胞膜有选择透过性袁而细胞壁没有曰细胞壁是全透的袁所以它不起到半透膜的作用遥老师院好袁那我们排除了细胞壁后袁那细胞膜和液泡膜呢钥学生院它们都是生物膜袁结构是一样的袁都有选择透过性袁都可以起到半透膜的作用遥老师院很好袁那么联系之前分析的袁成熟植物细胞内的水分大部分都来自于大液泡袁那么植物细胞的吸水和失水的过程究竟是怎样的呢钥植物细胞的哪一结构是起到半透膜作用的呢钥学生们大胆地猜想是细胞膜和液泡膜共同起作用遥老师在此时给学生们引入了一个新的概念野原生质层冶袁即由细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质共同组成[9]遥至此引入到了本节课的探究性实验过程袁基于此学生们已经根据植物细胞怎样吸水和失水提出了该实验的假设院原生质层相当于一层半透膜遥老师院同学们根据你们提出的假设袁设计出实验方案遥在这里给到大家三种实验材料院紫色洋葱鳞片叶尧白色洋葱鳞片叶尧新鲜的绿色菠菜叶遥在设计实验方案之前袁老师带领同学们分析三种材料的特点尧区别袁从而利于学生们有效地在显微镜下操作尧观察到实验现象遥为了让学生了解相关的实验操作尧规范学生们的实验方案和进行接下来的实验操作袁老师给学生们用实验视频演示了紫色洋葱鳞片叶表皮细胞的吸水尧失水操作过程遥最后学生们在老师的引导帮助下获得了以下分析结果和实验方案院材料1院紫色洋葱鳞片叶特点院有大液泡袁呈紫色曰可以直接观察遥操作院淤撕取紫色洋葱鳞片叶表皮制作临时装片渊载玻片中央滴清水冤于将装片转移至显微镜下用低倍镜找到物象进行观察渊最初状态冤盂在盖玻片一侧滴加0.3g/m L的蔗糖溶液袁并用吸水纸从另一侧吸引袁如此反复袁使样品都浸润在蔗糖溶液中榆接着用显微镜观察植物细胞的变化情况渊主要观察原生质层的变化袁已验证假设冤虞若发生了质壁分离袁接着在盖玻片一侧滴加清水袁再用吸水纸从另一侧吸引袁反复操作袁使样品浸102 --润在清水中袁再观察植物细胞的的变化情况愚最后质壁分离若能复原袁则可以结合质壁分离的现象证明植物细胞的原生质层确实相当于一层半透膜曰然后通过实验现象总结出结论遥材料2院白色洋葱鳞片叶特点院有大液泡袁呈白色袁在显微镜下直接观察不到具体颜色的变化曰采用染液染色的方法渊老师提示学生注意袁染液不可以染细胞袁因为会破坏细胞结构冤袁即用染液渊提供红色墨水冤滴入蔗糖溶液中袁通过观察无红色区域的大小来验证实验遥其它操作步骤与材料1所示一致遥材料3院新鲜的绿色菠菜叶特点院细胞中有大液泡袁并且细胞质中有大量的叶绿体袁显微镜下观察呈现绿色视野袁有利于植物细胞吸水和失水实验的直接观察曰其它操作步骤与材料1所示一致遥学生们小组合作开始进行相应的实验操作袁三人一组分工明确袁保证了每个人都能参与到实验中来遥在实验操作过程中会发现学生在取菠菜叶的叶肉细胞时操作不准确袁老师注意到这个问题后纠正学生们要取叶表皮下的叶肉细胞袁这个实验材料的获取不太容易袁需要学生们细心地去刮取[10]曰最终大部分小组能在低倍镜下观察到前两组材料的实验现象袁有2个小组完成了叶肉细胞的吸水和失水观察实验遥老师院接下来各小组进行充分地讨论总结袁思考下列问题遥淤原生质层确实起到了半透膜的作用吗钥于植物细胞的失水与吸水是怎样发生的渊分别说明条件和现象冤钥盂对于实验材料的选取有何要求尧必须本身是有色的吗钥学生院淤原生质层在植物细胞失水和吸水过程中确实相当于一层半透膜的作用遥于植物细胞发生失水和吸水的条件是院要有半透膜袁且半透膜两侧有浓度差遥当滴加0.3g/m L的蔗糖溶液后袁外界溶液的浓度高于细胞内浓度时袁细胞失水袁原生质层与细胞壁分离曰当再次滴加清水后袁外界溶液浓度低于细胞内浓度时袁细胞吸水袁原生质层又恢复到原来状态遥盂实验材料的选取条件是要有大液泡尧活的细胞尧有相当于半透膜的原生质层曰即使是在显微镜下呈现无色的植物细胞也可以袁对外界溶液进行染色再观察即可遥老师院我们可以将植物细胞失水和吸水过程的这一现象袁称为野质壁分离与质壁分离的复原冶遥渊3冤实验拓展教学接下来袁在学生们得到实验结果和结论的基础上袁A老师设计相应的问题情境袁进行拓展教学遥问题情境1院有标签丢失且浓度不同的三瓶蔗糖溶液袁怎样能知道它们各自的浓度钥渊已知其中的浓度有0.1g/m L尧0.3g/m L尧0.5g/m L冤学生院取A尧B尧C三组紫色洋葱鳞片叶表皮细胞袁然后分别滴加这三种浓度的溶液袁根据实验现象来判断曰如果没有观察到质壁分离的现象袁那么浓度应为0.1g/m L曰如果刚刚质壁分离袁则浓度为0.3g/m L曰若质壁分离明显袁则浓度为0.5g/m L遥老师院非常好遥那么是不是用浓度越高的溶液操作袁观察到质壁分离及复原的效果越好呢钥学生们思考了一会袁有的同学同意而有的同学反对曰老师请有反对意见的同学说明自己的想法遥学生院外界溶液浓度过高袁会导致细胞大量失水而死亡袁虽然质壁分离现象明显袁但是无法复原遥老师院这位同学表达地很清晰尧到位遥问题情境2院有甲尧乙尧丙三种植物袁哪一种更适合种植在盐碱地中钥老师院盐碱地的特点是钥学生院土壤中溶质浓度较高遥如果该植物细胞内溶液浓度较高袁就不会大量失水袁所以就适合种植于盐碱地中遥老师院非常好袁那么按照这位同学的思路袁大家讨论一下如何设计一个实验来验证呢钥在同学们进行了热烈的讨论之后袁得到了这样的实验方案院获得甲尧乙尧丙三种植物细胞袁分别滴加0.3g/m L的蔗糖溶液袁观察实验现象袁最终要选择不发生质壁分离的或者发生质壁分离程度最小的植物袁因为其细胞内溶液浓度是最高的袁因而更适合种植遥问题情境3院如果将实验用的0.3g/m L的蔗糖溶液替换为0.3g/m L的硝酸钾溶液袁是否可行钥问题提出之后袁学生们似乎没有头绪袁或许只关注到了浓度袁忘记了半透膜的特点袁于是老师给学生们以提示遥老师院半透膜能通过什么类型的物质钥学生院小分子物质遥老师院硝酸钾溶液中袁不仅水分子可以过膜袁K+尧N O3-也可以通过遥那么跟着老师的思路大家思考袁一开始外界溶浓度高于细胞液浓度时袁细胞开始失水发生质壁分离曰但溶质离子K+尧N O3-也是可以通过原生质层进入到细胞内的袁那么随后慢慢地103--。
高中生物实验教学中创新能力的培养途径分析一、背景随着社会经济的快速发展和科技的不断进步,创新已成为当前社会发展的主题之一。
而培养创新能力从小学到高中都是教育的重点之一。
而高中生物实验教学是培养学生创新能力的重要途径之一。
本文将从高中生物实验教学出发,探讨在教学中如何有效地培养学生的创新能力。
二、分析1. 提倡探究精神在高中生物实验教学中,老师可以通过引导学生自主探索,提倡探究精神。
在进行实验时,可以让学生自行设计实验方案、选择实验方法,并在实验中自己动手操作,参与实验的整个过程。
这样做不仅可以培养学生的观察力、动手能力,还可以激发学生的创新潜力。
通过自己的探索和实践,学生可以在实验中获得更深层次的科学知识,同时也会培养出自己解决问题的能力和创新意识。
2. 多元化实验方案在高中生物实验教学中,要注重多元化的实验方案,不拘泥于传统的实验内容和方法。
可以引导学生以多种形式展开实验,例如:观察、测量、实地调查、文献查阅等多种实验方法。
通过这些不同种类的实验,学生可以获得更丰富的实验经验,从而培养出自己的创新思维。
让学生接触到多种实验方法也可以拓宽他们的视野,激发他们对生物学科的兴趣,促进学生更深入地思考和探索。
3. 鼓励自主实践4. 提供资源支持在高中生物实验教学中,应该提供充足的资源支持,为学生的创新提供保障。
学校可以投入更多的资金和设备,为学生提供更丰富的实验条件。
老师也可以提供更多的实验指导和相关资料,如实验报告、案例分析等。
通过这样的资源支持,学生在实验中可以更加自由地发挥创新潜力,同时也可以更深入地了解和掌握生物科学知识。
5. 培养团队合作能力在高中生物实验教学中,还应该注重培养学生的团队合作能力。
可以让学生组成小组,共同完成实验任务。
在小组学习中,可以促进学生的相互交流、协作和共同探讨,使学生在合作的过程中培养出创新意识和能力。
在团队合作中,学生不仅可以借鉴他人的观点和经验,还可以从团队中学到更多的技能和知识,这有助于提高学生的实践能力和创新能力。
“绿叶中色素的提取和分离”实验的改进和创新普通高中生物必修1教材中“绿叶中色素的提取和分离”实验的操作过程复杂,时间耗费多,且实验现象并不明显,或者材料选择不佳,在限定的时间内往往难以达到预期的实验效果。
对此,我对这个实验进行了如下改进:1、色素的提取(1)实验材料:选择叶片较肥厚的绿色植物叶片作实验材料:如豆腐菜,色素含量高。
(1)过滤装置的改进:将过滤用的尼龙布改为用三层纱布,过滤速度快,操作更为简单。
2、色素的分离教材实验步骤中滤纸条的制备,不仅要考虑与层析时的装置配套,还要去除边缘效应;画滤液细线时要求每次都画的又细又直;层析时还要注意层析液不能没过滤液细线,滤纸条不能贴壁等,基于这些种种细致的要求,我的改进和创新如下:(1)实验试剂的改进人教版课本层析液(由20份在60~90摄氏度下分馏出来的石油醚、2份丙酮和1份苯混合而成),本实验中考虑到实验的安全性,1份苯换成1份甲苯,最后实验结果证明现象很明显,四条色素带跑的很好,况且甲苯相对苯对人的危害性弱一点。
(2)实验步骤的创新制备滤纸条:本实验要求将干燥的定性滤纸剪成略小于试管长与直径的滤纸条,改为将干燥的定性滤纸剪成大于烧杯长的滤纸条,并将滤纸条折成7字型,以保证滤纸条不贴壁的要求。
画滤液细线:画滤液细线时要求用毛细吸管蘸取滤液每次都画的又细又直,切容易将滤纸划破;改为:每次用盖玻片边缘蘸取滤液印在滤纸条上,可以保证又细又直,又不会弄坏滤纸条。
且实验效果更好。
第1步:取一圆形定性滤纸(干燥处理),靠近中间部位打一小孔(用牙签较好)放在小培养皿上(如图1)。
第2步:用毛细吸管吸取提取出的色素滤液,点样在小孔边缘(如图2),待滤液干后重复2次。
第3步:自制棉花线,待滤纸上滤液干后从背面穿入(如图3)第4步:将少许层析液倒入小培养皿中,棉花线浸入,开始层析,层析中的滤纸既是跑道,又相当于培养皿的盖子,可减少层析液的挥发。
一分钟之后就会出现4个非常漂亮的同心圆(如图4为两次实验结果),由外到内依次是橙黄色、黄色、蓝绿色、黄绿色。
分析高中生物教学工作中存在的问题与改进措施在未来,随着科技的不断进步和教育体制的不断完善,高中生物教学工作中存在的问题也越来越凸显。
本文将从教师、教材、教学方法以及实验室四个方面进行分析,提出改进措施,以提高高中生物教学的质量和效果。
一、教师方面现状:目前,很多高中生物老师在教学中仅仅是讲解课件,注重一知半解的应试技巧,却无法掌握物理实验操作方法,在生物课程教学中缺乏更多的课外探究,以及缺少足够的关注和支持学生个性化的学习需要。
改进措施:培训和支持高中生物课教师的创造性思维,从而能够启发学生的学习兴趣,增强学生的深度学习效果;教师不仅要关注学生学术能力的成长,还要寻找学生特长并加以鼓励,构建个性化的学习环境,使学生能够充分发挥所长,获得成功。
二、教材方面现状:当前,高中生物教材大多呈现庞杂、枯燥、难以引起学生的兴趣,对物理实验操作方法、新兴课题和科学发展趋势、重视现代社会生态问题等方面的关注不足。
改进措施:提供生动有趣的书籍和多媒体资源,培养学生的创新思维能力和自主学习能力。
同时,加强教师现代技术应用的培训和提升,使他们能够利用新型教材实现探究和研讨的任务,增强生活实用价值和知识传递的实际意义。
三、教学方法方面现状:传统教育方式,即以学生带动老师直接传授知识的模式,已经无法满足当前高中学生对生物学习的需求,没有促进学生的自主思考和批判性思维,也没有让学生深入探究生物学知识。
改进措施:探索丰富多彩的学习方案,提出互动、探究和跨学科教育的模式,开启优秀学习模式的创新方式。
采用PBL(ACTIVLEARNING)等创新教学方法,培养学生终身学习能力和素养养成,发展探究方法,使学习更为灵活多变,结构更为严谨和体系更为完整。
四、实验室与实践方面现状:实验室与实践环节的低效利用已经成为高中生物教学中存在的难题,学生与工具设备的互动不充分,实验室的设计和学生的实验感受没有抉择,实践教学的质量值得提高。
改进措施:优化实验室环境,推行小组合作实验,引导学生在探究中在小组合作中做实验,解决没有角色分工,随意学习的问题。
高中生物实验教学中学生创新能力的培养随着社会的不断发展,创新能力已经成为当今社会对于高中生的重要素质之一。
在高中生物实验教学中,如何培养学生的创新能力成为了教师们关注的焦点。
本文将探讨高中生物实验教学中如何培养学生的创新能力,并提出一些实际可行的方法和建议。
一、引导学生进行自主探究高中生物实验教学是培养学生创新能力的重要途径之一。
在实验教学中,教师可以引导学生进行自主探究,让他们自己设计实验方案,收集数据,分析结果,从而培养学生的观察力、思维能力和动手能力。
在实验中,学生会遇到各种问题和困难,这时教师可以适当给予指导,但更多地让学生去思考和解决问题,培养他们的自主学习能力和创新思维。
二、开展科学探究活动除了课堂实验教学,学校还可以开展各种科学探究活动,如科技创新大赛、生物实验设计大赛等。
这些活动可以为学生提供一个展示自己创新成果的平台,激发他们的学习热情和创新意识。
通过参与这些活动,学生可以不断提升自己的实验设计能力和创新水平,培养他们的团队合作精神和实践能力。
三、开展生物实验课外拓展生物实验课外拓展是培养学生创新能力的有效途径。
学校可以组织学生参加各种与生物实验相关的社会实践活动,如参观科研机构、实验室等,让学生近距离接触科学研究,了解科学发展趋势,激发学生对生物实验的兴趣和热情,提升他们的实践能力和创新意识。
四、注重培养学生的实践能力在生物实验教学中,要注重培养学生的实践能力。
教师要注意引导学生掌握实验操作技能,提高他们的实验技术水平,培养他们的动手能力和实际操作能力。
只有具备了扎实的实践基础,学生才能更好地进行实验设计和创新实践。
五、建立合作学习机制生物实验教学中,建立合作学习机制也是培养学生创新能力的有效途径。
学生可以通过合作学习,相互交流、讨论,共同解决实验中遇到的问题,促进彼此之间的学习和进步。
在合作学习中,学生还可以互相补充知识,拓展思路,促进创新思维的形成和发展。
六、激发学生的创新潜能在生物实验教学中,教师还要注意激发学生的创新潜能。
新课改背景下的高中生物实验教学创新分析摘要:本文从当今生物实验教学的现状出发,从依据学情特点,精心设计演示实验,激发学生注重思考的积极性等方面提出了具体的实践途径。
关键词:新课改高中生物实验教学随着新课改的日益深入,这种传统的“师做生看,师说生做,师想生写”的高中生物实验教学已经在很多程度上无法满足学生生物学习的现实需要,因此广大的生物教师必须要从高中生物新课改的基本要求出发,结合自己的教学环境,不断创新高中生物实验教学的实施途径,从而为加强实验的有效教学,促进学生可持续发展和健康成长奠定基础。
一、依据学情特点,激发学生主动思考的积极性实验的作用主要指通过演示、讲解、练习等环节,让学生理解生物概念,掌握生物规律,培养实验技能,因此教师为了保证实验过程的流畅,就必须注重依据特定的教学目标,学生的生物基础,注重形式活泼性与内容有效性的有机统一,过程全面性与细节完整性的有机统一,知识讲述性与问题探究性的有机统一。
例如在叶绿体中色素提取和分离实验是高中教学中的常规实验,在一次学生实验中,在滤纸条上四条色素带没有分离,只有一条绿色带向上扩散。
与实验预期相差很大,学生都感觉很困惑。
如果把这个问题简单解释,可能学生印象不深,而且易造成错误的认知,认为叶绿体的色素只有一种。
如果交给学生自己分析并通过实验,找到失败的原因,对于学生掌握实验技能及分析能力都会是极好的锻炼机会。
通过对实验过程和原理的分析,失败的原因大概可以分为三个方面:实验药品、实验材料、环境温度影响叶绿素的合成。
让学生根据自己的判断进行分组实验,验证实验失败的原因,从而调动学生思考的积极性与主动性。
二、着眼学生动手操作能力的提升,引导学生主动参与生物实验设计教师在教学过程中,根据学生掌握基础知识的情况和实验能力的现状,注意突破常规教学模式,在有效的做好实验前的预习,落实好实验完成过程中的分工协作等基本操作准备的前提下,要注重根据学生的实验操作能力,增加学生动手做实验的机会,灵活地将一些教师做、学生看的演示实验改变为学生动手操作的实验,既可增加学生实验机会,培养学生的实验操作能力,又极大地提高学生学习的兴趣和积极性。
高中生物实验教学创新一、引言实验教学是生物学习的重要环节之一,通过实践操作和直观感受,学生能够更深刻地理解理论知识,锻炼实际动手能力和科学思维。
然而,传统的实验教学模式往往只是让学生照本宣科地按照标准实验步骤进行操作,缺乏创新和灵活性。
本文旨在探讨高中生物实验教学的创新,为学生提供更丰富、更有趣的学习体验,激发他们的学习兴趣和探索精神。
二、实验环境的创新在传统的生物实验教室中,往往只有一些基础设备和器材,学生完成实验时容易感到单调和乏味。
因此,通过创新实验环境,可以增加学生的学习兴趣和参与度。
可以将实验室布置得富有生机,例如添置一些绿色植物、动物标本等,以增加自然的氛围,使学生在实验中有更触手可及的感受。
另外,在实验教室的墙上可以设置一些生物学的图片、海报等,让学生对生物学的知识有更直观的了解。
三、实验设计的创新1.引入探究式实验在实验设计中,可以引入探究式的思维,让学生自主发现问题、提出假设,并通过实验验证假设。
以“光合作用”为例,可以让学生自行设计实验,通过改变光照强度、二氧化碳浓度等因素,观察叶绿体中的气孔开闭情况,进而理解光合作用过程。
2.结合生活实例将实验与生活实例结合起来,可以提高学生的学习兴趣和实践能力。
例如,在研究人体骨骼系统时,可以让学生通过观察自己或同学的骨骼,理解骨骼组织的结构和功能。
这样的实验既能增加学生的实践操作能力,又能使他们将所学知识与实际生活联系起来。
四、实验操作的创新1.使用多媒体技术传统的生物实验教学中,教师往往只是讲解实验步骤和观察结果,学生在实验操作中容易感到枯燥。
可以引入多媒体技术,通过PPT、视频等形式展示实验过程,让学生能够更直观地理解实验内容。
此外,可以借助模拟软件的使用,进行虚拟实验,让学生在计算机上进行实验操作,提高实验的灵活性和可控性。
2.探究性学习在实验中,学生应该扮演更主动的角色,通过自主探索和合作学习,培养科学探究的能力。
例如,在观察植物细胞结构时,可以让学生自行研究细胞组织的采样、切片和染色方法,并观察结果,从而更好地理解细胞结构。
高中生物学实验改进方案摘要:本文针对高中生物学实验存在的问题,提出了一套改进方案。
通过优化实验设计、改善实验条件、引入新的实验技术以及加强实验指导等措施,旨在提升学生的实验技能和科学素养,并促进他们对生物学知识的深入理解。
引言:实验是生物学教学中不可或缺的一环,通过亲自动手进行观察、操作和实践,学生可以更好地理解和巩固所学的生物知识。
然而,目前高中生物学实验存在一些问题,如实验设计不够精细、实验条件不充分、实验指导不够明确等,导致学生的实验效果和学习体验都不够理想。
为了解决这些问题,我们提出以下改进方案。
一、实验设计优化1. 确定实验目的和问题:在设计实验时,应明确实验目的和想要解决的科学问题,以保证实验的针对性和有意义性。
2. 设定实验假设:根据实验目的,明确所需验证的假设,有助于学生形成科学思维和推理能力。
3. 控制变量:在实验设计中要注意合理控制变量,将影响实验结果的因素限定在最小范围内,以提高实验的准确性和可重复性。
4. 增加实验组数:为增加实验结果的可靠性,可以增加实验组的数量,进行多组验证,从而减少结果的偶然性。
二、改善实验条件1. 资源准备:提前准备好所需的实验器材、试剂和标本等,确保实验进行过程中无需中断或延迟。
2. 实验环境:保持实验室的清洁和整齐,确保通风良好,避免对实验结果产生干扰。
3. 实验安全:强调实验室安全意识,学生必须穿戴好实验服、手套和安全眼镜等,以保证实验过程的安全性。
三、引入新的实验技术1. 分子生物学技术:引入PCR、电泳等分子生物学技术,在实验中可以更直观地观察到生物分子的结构和特性,丰富实验内容,提高实验的科学性。
2. 显微镜技术:鼓励学生使用显微镜观察和研究生物细胞、微生物等微观结构,培养学生的观察能力和细致入微的思维方式。
3. 数据分析软件:介绍常用的数据分析软件,如Excel、GraphPad Prism等,帮助学生对实验数据进行统计分析和图形展示,提高实验结果的可视化,并培养学生的数据处理能力。
高中生物实验改进与创新分析摘要:新课标中对于基础教育的一些内容做出了调整。
而对于高中生物课本内容这部分,课改中很明显的对高中生物的实验知识内容加大了要求力度。
自己做了几套新课标卷,发现全国卷中加大了考察实验设计能力的比重。
这对我们高中生的能力要求提高了,对老师们的教学水平、能力也提出了新的要求。
在上实验课程做实验的过程中,我发现高中生物实验课中还存在许多不足之处,比如,实验当中材料不容易获取,或者实验步骤并不规范,实验方法并不是最优,这些问题不仅严重影响了生物实验课的进度与学习效果,而且还对我们高中生的动手能力和创新能力的培养都有不利之处。
基于这一点,本文就如何改善和创新高中生物学实验提出了几点自己的建议和见解,希望能够为生物实验的改进和创新提供一些帮助,从而提高生物学实验学习的质量。
关键词:高中生物;实验;改进与创新;实验设计;实验材料
生物学是一门以实验为基础的自然学科。
作为一名高中生,我认为在高中生物教学当中,如果加入一些生物学实验,能够激发我们的学习兴趣,帮助我们适时和恰当的掌握书本当中的生物学知识和概念,并且在一定程度上提高同学们的动手操作能力,还能在实验的设计和操作以及结果分析过程当中助力于培养我们的探究能力、实验设计能力和创新能力,进而使大家的科学素养都有一定的提高。
生物学当中的概念和理论都是以实验为基础的,所以注重生物学实验的教学,对于老师的备课十分重要,而且对于同学们来说学习好生物学实验,并努力思考如何改进和创新生物学实验当中的,设计步骤以及实验材料等都是对同学们能力的锻炼。
在新课标当中加强了生物实验的教学地位是生物教学当中的必然选择,而作为高中生的我们对于高中生物实验的实验材料、实验装置、实验试剂和实验类型等都应有一定的理解,在此基础之上可以开动脑筋,对于自己平时认为不太恰当的实验
步骤以及实验材料进行改进和创新,使自己的实验操作更灵活,逐渐锻炼自己的创新能力
[1]。
一、根据具体情况,适当选择实验试剂与实验材料
(一)实验中实验材料的改进与创新
一节实验课当中实验材料是否选取得当是否最优,会直接影响实验的效果,也影响同学们的学习的效果。
而课本当中每一个实验都给了一些参考性的实验材料,这些实验材料与我们的生活息息相关,而且是很容易获取的。
对于这些容易获取实验,操作效果好的实验材料,应该保留并一直采用。
而对于一些不太适合的实验材料或者进行操作后实验结果并不明显的实验材料可以适当根据实际情况进行替换,替换时应遵循获取的实验效果明显,操作简单,不烦琐等原则。
比如在“绿叶中色素的提取和分离”这一个实验中,实验材料为菠菜,但是菠菜很容易受季节的影响,有时候在市场上不容易买到,或者是老师把菠菜买到之后不容易进行长时间的保存。
我在家里看到父母买的新鲜菠菜到第二天就萎蔫了。
因此从实际生活当中出发,我认为菠菜是不太适合作为本次实验的实验材料的。
如果要替换实验材料的话,可以用一些同学们日常生活中常见的绿色植物的叶片进行代替,比如说,马蹄金,三叶草,红薯叶,韭菜叶,天竺葵等这些实验材料,不仅在日常生活中常见,而且不会受到季节的影响,老师把这些材料拿回来之后也容易保存,不像菠菜一样很快就萎蔫,而且效果也是很显著的[2]。
(二)对于实验当中用到的实验试剂的改善与创新
我发现生物课本当中的,很多实验都用到了生物学实验试剂。
例如在检验生物组织当中的,还原糖,蛋白质和脂肪时就会用到斐林试剂、双缩脲试剂和苏丹Ⅲ染液,而在观察细胞中的DNA和RNA的分布实验当中,也用到了甲基绿和吡罗红试剂来对进行染色。
在三
倍体西瓜的制备当中,也用到了秋水仙素试剂来抑制有丝分裂当中纺锤体的形成。
生物实验当中还有很多这样的试剂,他们有的具有一些腐蚀性,挥发性,有的甚至有毒性,老师在课上的时候都会叮嘱我们不能够随便乱用,要按照规范和要求,但是有的同学就是不能够遵照老师的要求,仔细认真的按规范进行试剂的应用,一旦试剂使用不恰当或者浓度配比不合适,就有可能对我们的身体造成伤害,严重的可能会出现头晕目眩、咳嗽等症状,甚至有的人会出现中毒症状。
因而从实验安全性这一方面来说,应慎重考虑实验试剂的应用。
进行实验试剂的改善与创新,应基于对实验试剂的浓度用量和种类以及实验试剂是否具有较强的毒性等多方面进行考量。
在保证实验效果的前提下,一定要以同学们的安全为最主要的标准[3]。
二、对实验的装置进行适当优化
实验装置等是否合理,也是影响实验效果的重要因素之一。
我们在进行实验时,往往希望实验装置能够使实验操作简单方便。
实验装置的选择尤为重要,比如,课本中在“探究酵母菌细胞的呼吸方式”实验中,对于有氧呼吸的装置我们可以进行适当的改进,无氧呼吸的装置中少量的空气会影响实验结果,因为装置当中都会有空气,所以我们可以将酵母菌的培养液装在250毫升的锥形瓶中而不是500毫升。
这样做的目的是减少瓶内空气当中氧气的含量,从而使实验达到最优的效果。
三、改进实验方法
科学的实验方法不仅使实验过程操作简便,我们理解起来也比较容易,在实验操作过程中还会节省时间使实验达到预期的效果。
例如在绿叶中色素的提取和分离实验当中,课本当中用酒精来进行叶绿素的提取过程中要加入二氧化硅和碳酸钙进行研磨,既费力又浪费时间。
如果换一种方法提取叶绿素的话效果同样显著,具体操作为称取取10克绿叶,然
后将绿叶剪碎,放入100毫升的小烧杯中,向其中加入约20毫升酒精,将该小烧杯放入装有100毫升水的大烧杯中进行水浴加热,直至叶片颜色发白停止加热。
通过查阅资料,我发现这种方法既简便,也不用我们费时费力的研磨,实验效果也很不错。
四、总结
以上便是我对于高中生物实验内容当中的改革和创新的一些想法。
希望能够使生物学实验更具操作性和实践性,期望对于提高大家的学习效果有所帮助。
参考文献
[1]张立玲.高中生物实验现状分析及实验技术改进与创新[J].生物技术世
界,2016,(1):183-183.
[2]李波,杨流虎等.高中生物实验教学现状分析[J].高师理科学刊,2017,(02):100-102.
[3]池春玉,丁国华,韩金龙等.黑龙江省高中生物学实验现状的调查与思考[J].中国科教创新导刊,2008,(8):121-121.。