二、指导并培养学生生物学实中的基本技能和方法

  1. 使用实验器具和仪器的技能

熟练地使用显微镜是实验技能的基础。教师不能只满足于学生机械的模仿,应该把有关知识告诉学生。例如:大多数学生有这样的操作:在低倍镜下观察完毕后,要换成高倍物镜时,由于不懂操作要求,常是用手直接推动物镜转换。这种操作是错误的,但错在什么地方学生并不清楚。教师应该告诉他们这样做的害处是:易使物镜的光轴发生倾斜。因为物镜转换器是精密度很高的重要部件,其转动板采用铜合金制成,性能稳定,但材料质地较软, 螺纹受力很易破坏,经常用力直接推物镜,会造成光学系统的轴线倾斜。一旦物镜螺纹孔被破坏,整个转换器就要报废。正确的操作方法应该是用手捏着物镜转换器的转动板旋转。

再如:粗准焦螺旋和细准焦螺旋的使用。低倍镜观察标本,用粗准焦螺旋就可清楚地看到,不需用细准焦螺旋。书上写用细准焦螺旋调清楚,学生也就这样操作。其实这样做是没有必要的。细准焦螺旋的精确度很高,它的旋转范围不超过一圈。而粗准焦螺旋转动一圈是细准焦螺旋的许多倍。细准焦螺旋用在用高倍镜观察时,当物镜直接从低倍镜转换过来后,常只能看到

模糊的图象,这时把细准焦螺旋微微地旋转,即可调清晰。因此,让学生知其然也知其所以然,就会减少许多弊端。中学实验除用显微镜外,还要用解剖用具。解剖实验纠正最多的是学生拿解剖剪的方法,正确的方法不得使, 习惯的拿法又剪不动,所以有的实验一节课都做不完。

对学生实验的指导,不能急于求成。学生基本技能的形成是有阶段性的, 是循序渐进的。初次接触一种实验仪器,既要熟悉,掌握有关的知识,又要实际动手,对学生来讲,是有一定难度的,事倍功半是必然的,随着使用次数的增多,技能就会逐渐提高。

  1. 制作临时装片和徒手切片的技能

制作临时装片和徒手切片是中学生物中最重要也是最主要的实验技能, 而且绝大部分实验集中在初中阶段。植物学中:植物体的基本结构,根、茎、叶、花,低等藻类,微生物等;动物学中原生动物;人体生理中的口腔上皮细胞,血涂片;高中生物中植物的有丝分裂和细胞的质壁分离等实验,都需要这种技能。在此技能中,如盖玻片、载玻片的擦试;装片材料的展平;切片材料的切薄及盖盖玻片时怎样减少气泡等。要求指导教师动作规范、敏捷, 要有严谨的正确示范,严格的要求,学生才能学会正确的操作技能。

制作临时装片,要注意:(1)取材要适量。如水绵,只取几条即可;番茄果肉,用针挑出一点点就行;否则影响观察。对液体材料,只需取一、二滴,多了使盖玻片漂浮,用吸水纸吸很容易把材料吸跑。(2)材料大小要适当。撕洋葱表皮,叶表皮,应先用刀片轻划一个小方块,再用镊子撕,这样放在载玻片的中央,做出的装片美观。(3)对运动的材料要加些阻止物。如一滴水中的草履虫,它的运动速度很快,在显微镜下观察很难观察清楚。如在标本液中放少量棉絮纤维或擦镜头纸,再盖上盖片,就容易观察多了。

徒手切片,主要是在观察根、茎、叶的结构时,需要做徒手切片。材料切得薄,各部分的结构才能观察清楚,这是制作临时切片中的技术难点。关于这方面的实验技术,有不少介绍:有用单刀片在载玻片上切的;有改变实验材料,用叶片较厚,较硬的大叶黄杨做叶的横切切片的;过去的植物学叶横切片用胡萝卜或土豆做夹持物,夹上叶片,用单刀片拉切;现在书上写的是用两个刀片切,在两刀之间夹一胶带纸更好。总之,这些方法的目的就是把材料切的薄,使观察效果好。

  1. 做简单生理实验的技能

生理实验是加深理解知识的一种手段,也是培养学生完成一个生理实验具体动作的技能。以实验组织教学,是将有关的实验内容观察、实验、读书、议论,以及探索问题的实质结合为一体。例如植物学中“有机物的制造”一章的中心内容是叶的功能(光合作用)。有关叶的生理功能的知识较难掌握, 中学限于条件,不可能运用实验的方法来观察和剖析细胞内的种种生理变化。对于初中学生来讲,概括能力和抽象思维能力需要经常用具体的、直观感性认识来加以逐步的丰富和提高。一般采取演示和分组实验,使学生有目的地观察、实验、读书、讨论、思考和解决问题。这一章可用几个实验将前后教材串连在一起使之系统化。(1)光合作用需要光,产物是淀粉(分组实验);(2)光合作用只有在叶绿体的部分才能进行(分组);(3)光合作用需要二氧化碳(演示);(4)光合作用有气体产生(分组);(5)检验光合作用产生的气体是氧气(分组)。

通过观察实验过程中的每一细节,对观察到的现象认真分析综合、归纳

概括,然后得出结论。4.解剖动物的技能

解剖的目的是为了观察。因此,解剖的顺序要适当,部位要准确,操作要规范。为了使学生更好地掌握解剖动物的技能,教师的示范动作是很重要的。特别是脊椎动物的解剖实验,最重要、最困难的一个环节是老师的示范性演示操作。这一环节如果搞好了,对指导学生动手实验有着非常重要的作用,几乎决定这堂实验课的成败。有的教师在进行实物解剖示范上往往效果不太理想,原因之一是因为解剖的个体太小,学生看不清楚;其次是操作过程复杂,学生不易理解和记忆。在这种情况下,难免同学下座位互相询问, 或直接问老师,造成课堂混乱,影响实验效果。

如何解决解剖实验中的难点,简化交待过程,使学生易学易懂?可用现代化的电教设备将教师的解剖操作过程详细的录像,也可以用模拟解剖来指导学生的动物解剖实验。例如初二动物学“观察和解剖青蛙(或蟾蜍)”“解剖小白鼠”(现课本上不做此实验,我们认为这个实验应该做,这对学习人体生理卫生有帮助)。课前用塑料泡沫做一个立体的放大的分层剪贴模型, 上课时老师按照解剖的步骤,做模拟解剖(内脏器官可摘除)。这样,可以提高解剖实验的效率、观察的效果,使整个实验干净利落。

  1. 画动物、植物简图的技能

初、高中的生物实验内容,要求学生画出实验观察对象的各种图形。通过绘图,能够培养学生对实验对象科学地观察、思维和表达的能力,进一步巩固基础知识和基本技能。画生物简图,不仅是观察、实验的忠实记录,也是对所学知识的加深理解和巩固。因此,对学生绘图的指导十分必要。

  1. 常用的绘图工具

主要有直尺(带刻度)、三角板、黑色铅笔(3H)、软橡皮、绘图纸等。

  1. 绘图的要求

中学生物需要画的图可分为宏观和微观两种图。在描绘前要充分掌握对象的基本知识,仔细比较自己观察到的实际形象与课本文字描述和图形异同点,凡是实验中要求观察到的部位(包括形态、结构、特征)一定要找到、看清。最后根据绘图要求,按观察到的实际图像描绘。(为什么用显微镜观察时,要左眼看目镜右眼睁着,就是为绘图所用。)

  1. 绘图的具体步骤A.图位布局

动手画简图之前,要考虑好简图在实验报告纸上或绘图纸上的位置和大小,图的位置应稍偏左,以便在简图的右侧留出指示线和注名称的地方;在图的下方留出书写图名和显微镜的放大倍数;图的上方写实验报告的题目和班级、姓名。图形布局要求美观大方。

  1. 勾画轮廓

根据观察到的实际形象,先以铅笔轻轻用线条或虚线勾画图形的大轮廓,然后再勾画其中各部分的小轮廓,一副“草图”就出形了。

  1. 整形加工

在草图的基础上,进一步加工整形。画线条要注意用笔均匀,粗细一致。勾线运笔的方向一般从左到右,从上到下,这样勾出的线条流畅。根据各部分结构、质地等特点,用点点来表示;点要点得均匀,有层次,不可成大片地乱点,点要圆不拖带尾勾。

  1. 标准名称

图中各部分名称,一般可直接标注或间接标注。直接标注就是将各部分结构,用指示线从图中拉到图外,直接标上名称;间接标注是用 1、2、3⋯⋯ 表示各部结构,在图的正下方写出标号的实指名称。在标注时要注意以下问题:多细胞的图标注应集中在同一细胞中;指示线避免迂回、交叉,以免混乱不清;字体要公整清晰,不可潦草。

  1. 清理画面

绘完图要根据要求重新复核一次,有误或有漏的地方及时修正,补充。最后在图形的正下方写出本图的名称。

  1. 观察动、植物的生活习性、形态结构和饲养动物、栽培植物的技能观察活动是学习生物学不可缺少的环节。观察不只是验证知识的手段,

也是培养学生钻研生物学的一条重要途径。

观察活动中,要求学生做到:客观、准确、敏锐。客观即尊重客观事实, 不带任何主观印象;准确即对任何一项内容的观察,都要反复、细致地进行, 不能只凭一、两次观察所见就记录下来;敏锐是指在观察中善于捕捉一般人所容易忽略的现象,以便获得珍贵的第一手资料。观察活动可以有目的、有计划地组织学生去动物园、植物园或校园对某一种动物、植物进行观察;还可以因地制宜,在校园某一角落开辟一块生物园地,让学生种植一些与教学内容有关的植物或饲养小动物,观察其生活习性、形态结构。

例如:花生又叫落花生,是豆科植物。谁都吃过花生,但很少有人知道花生的植株呈什么样,为什么又叫落花生?豆科植物都是在地上开花结果, 花生的花开在哪儿?果实在哪儿?组织学生在生物园里自己亲手种花生,自己解释产生的疑惑。通过栽培活动,培养观察能力和自己解答问题的能力。又如饲养小动物,观察“蚕的一生”。春天从蚕卵开始养起,记录蚕的生活史;几次蜕皮,身体的变化⋯⋯。除了观察它的生活习性、生长发育外,还可以给学生设一些课题进行科学小实验,提高学生的科研意识。

对学生基本技能的培养,不仅在学校,在生物实验课上,而且在家中也可以培养生物实验能力。因为中学生物实验取材广、简便易做,但往往培养期长,需要连贯性的观察,所以家庭实验是有必要的。教师根据教学内容, 有计划的给学生拟定实验的题目和方法。比如:种子的萌发过程;植物的呼吸和蒸腾;植物的扦插;观察鱼类、蛙和蚕的发育过程⋯⋯。家庭实验不仅能巩固学生的知识、发展学生的智力,也能培养学生观察实验和描述生物形态和功能的能力,激发他们热爱科学、学科学、用科学的兴趣。

除了以上六项生物实验技能的培养指导以外,还应该组织学生野外实习或参加生物夏令营活动。这是对所学书本知识的补充,也是对生物基本技能的综合考查。

指导野外实习、参加夏令营,首先要教育学生有正确的指导思想,让学生懂得到大自然中学习是课堂教学的扩展和继续。要进行组织纪律性的教育,进行思想道德品质的教育,进行爱国主义和集体主义的思想教育;还应进行技能培养的教育。其次是充分的准备工作;如采集工具、捕虫网,药剂和解剖器械的准备;工具书的准备。在活动中学生可能发生的生活问题也要考虑到。

综上所述,在指导学生实验,培养生物实验技能过程中,教师要不断总结经验,不断学习新知识,掌握新技术。在生物教学中,坚持以教师为主导,

学生为主体的原则,开展灵活生动的课堂实验教学和丰富多彩的课外活动。通过做各种生物实验,使学生得到动手、动脑的锻炼,提高他们的观察能力, 思维能力和自学的能力。为建设祖国打下良好的基础。