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让生活中的实验带入生物教学课堂中

来源: 作者:陈媛 发布时间:2015年04月12日 浏览次数: [字体: ] [收藏] [打印文章]

生物学是一门实验性科学,生物实验教学在高中生物教学中占有极其重要的地位。而根据新课标编写的中学生物学新课程,新教材增加了大量的生物学实验,这对中学现有的师资和设备等教学资源提出了更高的要求。《普通高中生物课程标准》中提到要注重与现实生活的联系。这就需要教师在准备课程的教学设计以外,还需要探寻各种在课堂可以实施的并且与生活实际相关的实验。

2014年-2015年上学期,由于师资的缺乏,2014级高一学生需要合班上课,一个大整体有将近120人。大教室的教学使得我们的实验也无法开展,大多数的实验课只能通过教学视频来获得知识,无法进行生物学实验的操作等技能。但通过平时生活上的观察,我通过对教材整合,改进实验过程,克服了上述困难,收到很好的教学效果。

一、“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的改进

高中生物必修一第5章第一节中,通过比较不同条件下过氧化氢的分解实验,学生获得的知识更具有直观性。改进的地方有以下三点,首先是教材中的实验需要的实验材料为新鲜的肝脏研磨液,但教学班级的增加、教学时间的差异,肝脏研磨液无法得以新鲜保存,这样会影响实验的进行。新鲜的肝脏与土豆、红薯等含淀粉较多的植物中含有较多的过氧化氢酶,因此可以选择土豆、红薯作为实验材料,保证材料的新鲜程度。其次,生锈的铁钉当中含有大量的Fe3+,因此可以用生锈的铁钉来代替FeCl3溶液,减少了试剂配制的过程。再者,教材当中使用到多支试管与烧杯、酒精灯加热,教学班级人数的增加,导致学生的安全性也有一定的影响。改进的方法为,使用多个塑料瓶装过氧化氢溶液,加热的一组则将瓶子放置在热水当中水浴传热。

实验的操作过程为:1. 取4个废弃的白色透明饮料瓶洗干净,分别标号1、2、3、4,分别加入等量的过氧化氢溶液。2. 将2号瓶子放在一个装有热水的大杯子当中,观察气泡产生的状况,并且与1号瓶子比较。3. 向3号瓶子中放入2根生锈的铁钉,向4号瓶子中加入与铁钉体积相当的刚磨出的土豆粉末,仔细观察哪个瓶子中产生的气泡多。4. 向点燃的卫生香分别放入3、4号瓶子内溶液的上方,观察哪个瓶子中的卫生香燃烧剧烈。

实验效果:1号瓶子没有产生气泡;2号瓶子的瓶壁上挂了许多小泡;3号瓶子,铁钉与溶液的接触面上,产生了大量的气泡;4号瓶子,从土豆粉末接触到溶液的一刻开始,产生了大量的气泡,且在瓶子的上部堆积了大量的气泡;4号瓶子比3号瓶子,卫生香燃烧更剧烈。

实验的评价:改进的实验与教材实验的目标达到了一致,学生能够了解到,生物中的酶比无机催化剂有着更高的催化效率。通过改进实验材料,不同的教学时间也能使实验得以开展;用废弃的塑料瓶子代替玻璃实验器材,增大了教学过程当中的安全性;实验材料、实验器材平常生活中容易得到,学生在家里感兴趣也可以操作实验,可以在课外锻炼他们的实验技能。但材料源于生活当中,使得变量的控制就无法准确,如生锈铁钉与土豆粉末的量无法得到准确的相同,因此仅能通过体积的大致相等来控制变量的目的。

二、“探究酵母菌细胞呼吸方式”实验的改进

教材当中,酵母菌培养液的配制方法为:将20g酵母菌分别放置到锥形瓶A与B中,分别加入质量分数5%的葡萄糖溶液。通过锥形瓶与其他材料用具组装的实验装置,让空气间歇性的依次通过锥形瓶,培养8~10小时。教材的实验在我们的大教室不容易实施,首先是,时间上的安排,实验时间耗时长,不便于实验的开展;多个锥形瓶的连接装置,增加准备实验的难度。而我们的生活经验中,制作包子、糕点的时候,加入酵母粉发酵,包子糕点会更蓬松。因此,该实验可以改进酵母菌的培养过程。其次,可以用保鲜膜包裹发酵的面团,降低了多个玻璃仪器连接的操作性。

实验的过程为:1.课前准备:取等量的面粉加温水揉面,加入等量的酵母粉,揉匀后分别装进2个保鲜袋中,其中将一个保鲜袋A的气体全部挤掉绳子扎紧,作为探究无氧条件下酵母菌的呼吸,另外一个袋子B则装进一定量空气再用绳子扎紧,作为探究有氧条件下酵母菌的呼吸(呼吸作用会产生气体,因此注意绑袋子时还要预留一定的体积)。这个过程可以与学生一起课前操作。2. 课堂上,观察2个保鲜袋的现象,是否产生了水滴?袋子是否会膨胀?将气体通进澄清石灰水当中,是否变浑浊?

实验的效果:2个保鲜袋中,仅有B袋子会产生水滴;2个保鲜袋都会膨胀,气体通进澄清石灰水当中发现,变浑浊现象,证明有CO2的产生。

实验的评价:简化实验,可以将实验带进课堂中,学生通过观察得知,有氧与无氧的条件下,酵母菌的呼吸产物不一致;实验材料在现实生活中容易取得,并且与我们的生活息息相关;保鲜袋可以很好的控制有氧与无氧条件,简单直观。但是由于酒精的检测使用酸性条件下的重铬酸钾溶液,该溶液的成分有浓硫酸等,无法保证在大教室当中的安全性,因此,在课堂中没有设置该方面的检测。

有一句话说得好,“我听过,我忘记;我看过,我记得;我做过,我学会”。 因此,教师要想尽千方百计,对实验进行减量、简化操作,甚至“土洋结合”,尽量创造容易选材、操作可行性高、安全性高、与生活息息相关的使用。这样才便于学生获取直接经验,有利于培养全体学生的创新精神和实践能力,提高学生的科学素养。

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