一、课堂演示实验在教学中的主要作用

  1. 依据认识规律加速学生对生物学知识的理解

中学生物教材是前人科研成果的总结,是从观察实验中产生的,要想使学生继承掌握生物学知识,必须简化重复科学家的成功实验和观察,以便使学生从感知开始,形成正确的概念,加深、加速对教材的理解及对知识的巩固。作为生物教师,如果既不组织学生实验,又不安排演示实验,只用口头或挂图、模型去传授生物的结构、生理、生态等知识,学生的理性认识仍然缺乏准确完善的、立体的、动的、有生命的感性认识的支持,结果会形成俗说的把“生物”教成“死物”,学生难以形成正确的生物学概念。例如,学生看不到解剖家兔时消化道的蠕动,对物理性消化功能的理解就停于字面; 看不到光下收集金鱼藻产生的气体使余烬复燃、黑暗中叶子产生的气体使石灰水变混浊的事实,就有把光合作用和呼吸作用记混乱的可能。演示能使难理解的抽象知识具体化,使学生尽快深入教材的实质,并迅速巩固在记忆中。例如讲呼吸作用实质时演示呼吸放热,结果学生会观察到装有新鲜叶片(或萌发种子)瓶口上温度计的温度较干叶(或干种子)为高。这种简单的演示, 能迅速的将呼吸作用释放能量的事实,活生生的显现在学生面前。在课堂上高效地重复前人的实验,使学生迅速地通过思考得出结论。可见演示实验是传授生物学知识的快捷手段。

  1. 利于对学生进行科学素质教育
  1. 可激发学生热爱生物科学的感情

有些教师常选用演示实验的科教片和录像来配合新课,这种方式可以作为辅助手段(如复习),代替不了教师在课上的演示,因为生物科学不仅包括了生物知识本身而且包括了获得和运用更多知识的手段,教师亲自负责地、严谨地进行着一个又一个的实验演示,会使学生感到无比真实和亲切, 一下子把他们和实验研究的距离拉近了。特别是教师以言教、身教等多种方式和所投入的满腔热情全方位的影响感染学生,激发他们热爱生物科学的感情,使他们从一时的好奇、兴趣上升为热情和事业心,这是一种重要的科学品质。一位走向一流大学生物系的学生回忆说:“初中时看到生物老师在讲台上作实验特别投入,当时我觉得她不像教师,像是一位科学研究人员,我

很喜欢课下找她作实验”。所以生物教师应该也有条件成为学生心目中的科研人员,成为真正的使学生走向成功的启蒙者。

  1. 传授生物实验研究方法的基本原理,培养学生创造性思维

生物科学具有一种有生气的能动力量,是一个永无止境的新领域。对于学生学习前人的科研结论是一种积累,而学习实验研究方法、创造性思维方法则是相对永恒的通向成功的桥梁。经典实验饱含科学家创造性的劳动,渗透着生物、化学、物理乃至数学等各种知识与研究手段,可提供学生知识迁移、分析、综合的可贵思路。尤其生物学是中学阶段学习实验科学的入门学科,因此,通过作好、用好演示实验教学,不仅使学生学习到正确的实验技能,效仿、培养良好的实验习惯,更可以促进学生创造思维能力的发展,甚至可能导致他们在二十一世纪真正发明创造的到来。

在进行演示实验时,无论是用于传授新知识,还是为指导难度较大的学生实验,教师都应在讲授实验过程时,逐渐教给学生如何根据实验目的,制定实验方案、选择最适宜的实验材料、确定最佳实验方法、配制相应的药品仪器等,最后进行资料数据的整理、分析,得出结论。久之,学生就能得到较系统的实验研究基本方法的教育。例如,验证光合作用产生氧气的实验, 为什么要选取水生植物为实验材料,而且挑选顶芽、叶片完整的枝条?演示根对矿质元素离子的交换吸附现象时,选用亚甲基兰和氯化钙等药品的目的和原则是什么?对实验思路的分析也可深入引向,“经亚甲基蓝处理的根为什么再用蒸馏水冲洗?”“既然已经证明根可吸附亚甲基蓝阳离子,为何还要把蓝色的根放入氯化钙溶液中?”“为何将一半的蓝色根置入蒸馏水中?”最后引导学生概括出实验的设计思路:以无毒、有色的离子吸附到根上和被交换至环境的现象,验证(直观的)根细胞吸附矿质元素离子的实际情况。讲课顺序,也可以先提出设计思路作为实验的总途径,然后鼓励学生对各环节进行设计(例在后文)。总之教师通过讲解和演示实验,学生对实验思考深入了,就可以防止他们自己实验时出现见方抓药的被动局面,更可以通过分析前辈的研究思路,有意识的教给学生如何根据研究目的,把学过的知识、实验技能经过思维的加工,运用科学的实验方法,进行实验方案的制定。

  1. 是培养观察能力的好机会

观察是人们探索大自然的起点。从某种意义上讲,观察是进行发明创造的基础。观察能力强的人富于直觉,对环境有敏锐的感受力,往往能观察到别人未注意的情况或细节,从而可以获得全面、深入、准确的感性认识,思维就有坚实的基础。学生是否具备较强的观察能力,对于他们在校学习和未来工作都是非常重要的。但事实上学生们对同样现象的观察效果,并不是都能达到预期的目的,这说明他们的观察能力存在着差别。例如讲骨成分与骨特性的关系时,教师作煅烧扁骨的演示,直到敲击发出清脆声音之后,提出问题:“加热骨时看到了什么现象?说明骨有什么成分?理由?这成分有什么特性?”回答大致情况为,①不能描述全部现象,只被某些强烈的现象所吸引,显然他们缺乏明确的观察目的和细心观察的态度及毅力,难以获得准确全面的感性认识。②对变化的现象描述较全面,但不能判断有哪类成分或不能说明理由。他们观察是认真的,但知识准备不足,观察时缺乏思考。③ 不但看清了材料特征、条件、变化现象,并能应用有机物和无机物的概念进行演绎,说明骨的成分和无机物的性质。可见学生观察素质和能力有差异是客观存在的事实。但通过实地观察的训练,是可以得到提高的。演示实验就

是培养观察能力的重要途径之一。教师只要在演示实验过程中,精心设计安排,有意调动学生观察与思考的积极性,教给观察方法,就可以逐步提高他们的观察能力。(详见后文)