初中生物实验教学.pptx

初中生物实验教学研讨 主讲人：玛丽亚木古丽 随着九年义务教育的深入实施，生物学实验教学重在 培养学生设计实验、动手操作、学会收集、选择运用和 分享信息等科学探究的能力，养成质疑、求实、创新及 勇于实践的科学精神和科学态度。因此生物实验教学在 生物教学中占有重要地位，是实现新课程目标、提高学 生生物科学素养的重要途径，然而大多数生物教师认为 开展实验教学有较大的难度，很难达到预期的教学目标 ，因此实验教学也是生物教学中的一个薄弱环节。怎样 提高实验教学质量是广大生物教师面临的必须解决的重 大问题。 内容简介 一.初中生物实验教学的现状 实验教学中出现的问题 二、改善初中生物实验教学，提高各种能力的几 点建议： 三.初中生物六类探究性实验教学难点分析及策 略 有关探究实验的几个例子 四.总结 一、初中生物实验教学的现状 虽然国家教育部为初中教学上安排了生物及其实验教学，但 其至今却收效甚微，究其原因，主要表现在以下几个方面： 1.教师观念陈旧。 缺乏对生物实验教学功能的认识。由于传统教育的影响，虽 然新的生物教材增加了大量的实验内容，但是由于教师的为应试 而教，学生的为应试而学，从而导致在生物实验教学过程中学生 和教师由于没有对其功能的认识，实验教学也只是为了应付教学 安排和考卷上的分数。 由于生物实验课的准备工作量大，课时量不足， 大多数地方每周排了两节课，开两年。加上一些 教师思想上重视不够，教学中怕麻烦怕失败，往 往以教学进度紧张为借口,将本来有条件做的试验 省略不做，能够补充的试验也不补充，或随意将 分组实验改为演示实验，或用放录像代替基本实 验等。 2.实验安排不合理，探究实验少，验证实验多。 实验，就是通过一系列的探索，去发现未知的东西，以获取 更多的知识。在我国传统的实验教学中，却忽视了探究对学生 获取知识的重要性，而将演示实验和验证性的实验作为实验教 学的主体部分，探究性的实验很难会出现在实验教学中。由于 这种实验教学安排上的不合理，导致实验的意义被扭曲。演示 实验，学生只能通过教师的演示来获取相关的信息，而不是自 己动手去获取；验证实验则是一个毫无悬念的结果等待着实验 的学生们。 3.实验时间安排不合理。 实验室本来就少，而生物课往往在下午两节，而老 师上课有相碰的时间，实验室就明显的不足，这样就 影响了实验教学工作。 大多数学校对生物这一门课程 的重要性认识不够，没有按新课程标准安排足够的课 时，例如：七年级生物每周应安排3课时，而大多数学 校因师资问题只开了2课时，这样就是生物基础知识教 学还不能按时完成，更谈不上有充足的时间组织实验 教学了，通常在实验教学时还要进行生物知识教学， 使学生在实验时没有更多的时间去自己思考、发现问 题，实验时只是在老师支配下按步操作，从而影响了 实验效果，久而久之使学生失去了对实验教学的兴 趣。 4.只求实验结果，忽视实验过程。 传统的实验教学中，由于大多是验证性的 实验，因此，学生在做实验时，只要能得到与 实验相同的结果就可以，不管用什么方法，实 验指导教师也只检查实验结果是否与教材中所 给实验结果相同，而完全忽视实验的过程。 5.实验教学评价手段单一，教师缺乏监管。 实验教学的评价机制不够完善。初中毕业生物会 考中没有专门组织对学生的实验技能、操作能力的 考核，脱离了实验操作的实验考试内容只能算是“ 纸上谈兵”。学生只要记住了实验内容就能得高分 ，这也使学生对实验教学产生了误解：做实验不如 背实验，组织在这种想法支配下的学生去做实验， 当然不能达到好的效果。 6.教师在教学中准备不够充分，忽视了实验教学中的技能训 练与知识传授的差别。 实验教学时，按教材内容讲得很认真细致，但没有强调关键 步骤和注意事项，这样一开始做实验就出现了问题，课堂纪 律一下子就变得闹哄哄的，一会儿这边举手呼喊，一会儿那 边一位学生又惊叫着让老师过来帮助解决操作问题，这种情 况下教师只得让学生停下来，继续听老师进行有关实验内容 的指导，这也是实验教学难的原因之一。 二、改善初中生物实验教学，提高各种能力 的几点建议： 针对初中生物实验教学中的种种不足的现状，改善 生物实验教学方法，培养学生对生物的学习兴趣和 实验动手能力，是培养学生综合素质的一项重要任 务。下面就上述现状相应的提出几点关于改善初中 生物实验教学的建议，为初中生物实验教学的改善 提供一点参考。 1、改变教学观念，重新认识生物实验教学功能。 在初中生物的实验教学中，无论是教师还 是学生，都应该重新认识一下验教学的重大功 用。教师应当认识到，生物实验教学并不是生 物课程的附属品，而是一门与其相辅相成的课 程。初中正处在一个认识世界的时期，初中学 生具有强烈的好奇心和动手能力。因此，良好 的实验教学，不仅能提高学生的实验动手能力 ，同时还能激发学生对生物的学习兴趣，提高 了教师在课堂教学的效率。 2.开展探究性实验教学，培养学生的观察、思维和创造 能力。 （1）新课程倡导探究性学习，引导学生主动参与，乐于探究， 勤于动手，逐步培养学生的获取新知识的能力，分析和解决问题 的能力，突出创新精神和实践能力的培养，探究性实验教学在培 养学生上述能力上比起课堂教学来说有更大的优越性，因此老师 在指导学生探究性实验的过程中，尽量做到把教学回归到生物学 家探索新知识的原型，使学生初步学会生物科学探索的一般方法 ，包括提出问题，做出假设和制订实验探究计划，及对实验现象 的分析等； （2）增加探究实验，提高学生对未知的探究能力。 实验室一个对外界事物进行探究的过程，也是一个创造 的过程。通过实验，可以获得很多意想不到的结果，许多科 学家们的许多重大发明都是通过实验来获得的，并且他们预 先都不知道结果会怎么样。因此，在现阶段的生物实验教学 方法是不符合实验的定义的。 3.加强对各学校生物任科教师的培训，提高教师 的实验教学能力，这是组织实验教学的关键。 由于各种原因，各校生物专业的教师数量很少，许多农 村中学没有一位生物专业毕业的教师，因此学校只能安 排其他专业的教师担任生物科教学，但是这样的教师往 往缺乏指导学生实验操作的能力，实验课往往感到力不 从心，影响了实验教学的正常开展，因此上级有关部门 应定期组织有关教师进行实验教学的培训，提高这些教 师的动手操作能力和实验预见能力。 4. 加强对学生实验的管理，使学生养 成良好的实验习惯，这是提高实验教学 效果的重要环节。 实验前将学生分组编号，固定座位，每组选 一责任心强，有能力的学生任组长，每学期开 始时对各组长进行实验常规培训，组长负责本 组与实验有关的一切事宜，实验中由组长组织 同伴认真完成实验，出现异常情况立即汇报； 实验后由组长带领本组同学整理实验桌，清洁 用具，检查仪器并负责将仪器损坏，丢失情况 报告老师，这样既保证了实验教学的顺利进行 ，也培养了学生良好的实验习惯，为今后的发 展奠定了坚实的基础。 5.生物实验教学中，教师应根据学生不同的年龄特征和 心理特点，因材施教，制定务实的教学策略稳步推进实 验教学，培养学生的实验能力。 加强对学生实验技能的培养，重视模仿性实验教学。新 课程倡导探究式教学，但实验基本操作技能的培养是实 验能正常进行的前提。因此重视示范性实验教学同样是 生物实验教学的重要组成部分。刚进中学的初一学生好 奇心强，好动，上课时不注意听讲，没看老师的示范， 在实验过程中不认真操作，观察实验现象不细致。此时 ，我一般采取示范方式进行实验教学。 6.合理利用双休日及节假日时间 生物实验的特点是数量多、课时安排紧张，大多数的材 料用具需要师生自己准备和拍摄。尤其是野外实验和实 践活动，对于乡镇教学来说开展起来困难较大。有些生 物实验不仅需要较长时间，且不易在实验室里进行。我 们可以充分利用节假日，可以将一些学生实验改成家庭 实验。例如：制作酸奶，测定不同环境的细菌和 真菌，胆汁的作用，鸟卵的结果，探究种 子萌发的外界条件、探究动物的学习行为等实验 都可由学生自己在家里完成。这些实验都是让学生自己 选择实验材料、自己设计简易的装置和实验步骤，增加 实验的机会，培养他们动手、动脑的能力、激励他们的 学习积极性和探究精神，在整个过程中教师要做到布置 内容、指导方法、检查汇报、评比、交流、帮助分析实 验结果等。 三.初中生物六类探究性实验教 学难点分析及策略 实验类型一：需要控制变量、设置对照的实验。 内容： 1、探究光对鼠妇生活的影响（七年级上册） 2、探究种子萌发的环境条件（七年级上册） 3、探究绿叶在光下制造有机物（七年级上册） 4、探究二氧化碳是光合作用必须的原料（七年级 上册） 5、探究馒头在口腔中的变化（七年级下册） 6、探究酸雨对生物的影响（七年级下册） 7、探究菜青虫的取食行为 （八年级上册） 8、检测不同环境中的细菌和真菌 （八年级上册 ） 9、探究酒精或烟草浸出液对水蚤心率的影响（八 年级下册） 难点分析： 这是初中生物教材中最基本也是最重要的一 类实验。这一类实验的突出特点是需要控制 变量、设置对照，又叫对照实验，而这类实 验的突出难点是“制定计划”，也就是设计 实验方案，许多学生对设计实验方案望而却 步，一个字：难。一个完整的方案包括材料 用具和方法步骤，对于这一类实验，教师不 宜将实验方案直接告诉学生，而应引导学生 积极思考。 策略： 探究光对鼠妇生活的影响，是学生接触到的第一个探究 实验，本实验主要目的是为了让学生体验探究的一般过 程，并体会控制变量和设置对照在实验中的重要性，教 师在讲授这节课时，可先不从鼠妇入手，从与学生生活 更密切的实例入手，如：让学生先设计方案探究水对花 的影响，学生很自然的想到：取两盆花，一盆浇水，一 盆不浇水 ，从而不自觉地做到了：控制变量和设置 对照。 探究实验一直是生物教学的一个重要内容，新课程教材中，探究实验所要 求的材料，在现在并不容易找。用什么材料代替，如何操作呢？是很多老师 感到困惑的问题。通过网络教研，老师们把实验过程中的一些方法经验拿出 来进行交流，起了很好的帮助作用。 例子：“探究鼠妇的实验”中用什么代替鼠妇，如何操作？ 替代鼠妇的原因： 、 鼠妇是节肢动物门，甲壳动物亚门（Crustacea）软甲纲（Malacostraca ）等足目（Isopoda）鼠妇亚目鼠妇科的一属，全世界有150种以上，中国常见 种有长鼠妇、光滑鼠妇等，长鼠妇运动快，对光反应也较光滑鼠妇灵敏；而 光滑鼠妇对外界的震动反应灵敏，遇到震动它就缩成一团不动，所以“光对 鼠妇生活的影响”这一实验用长鼠妇做实验才更合适，而在广州找到的俗称 西瓜虫是鼠妇属中的另一种光滑鼠妇，其实并不适合做这个实验。 、 鼠妇运动得很快 、 城市里比较难采集 有关探究实验的几个例子 “探究鼠妇的实验”中用什么代替鼠妇，如何操作？ 替代鼠妇的原因： 、 鼠妇是节肢动物门，甲壳动物亚门（Crustacea）软甲纲（Malacostraca ）等足目（Isopoda）鼠妇亚目鼠妇科的一属，全世界有150种以上，中国常见 种有长鼠妇、光滑鼠妇等，长鼠妇运动快，对光反应也较光滑鼠妇灵敏；而 光滑鼠妇对外界的震动反应灵敏，遇到震动它就缩成一团不动，所以“光对 鼠妇生活的影响”这一实验用长鼠妇做实验才更合适，而在广州找到的俗称 西瓜虫是鼠妇属中的另一种光滑鼠妇，其实并不适合做这个实验。 、 鼠妇运动得很快 、 城市里比较难采集 例子：种子萌发的环境条件这一探究活 动时，教师可以引导学生提出以下具体问题： A.种子萌发是否需要水分？ B.种子萌发是否需要适宜的温度？ C.种子萌发是否需要充足的空气？ 2、引导学生进行探究前的讨论 在探究前要引导学生对探究的问题进行讨论，使学 生明确探究的目的，知道如何选材、如何设计实 验、应该注意哪些细节等,可以节省课堂上的时间 ，从而提高课堂40分钟的时效性。 例子：如，在探究馒头在口腔中的变化的实验时，可以 设计如下的思考题：(1)所切的馒头多大最适宜做实验？ (2)取 唾液时应该注意什么？怎样才能尽快获得较多的纯净唾液？ (3)实验装置在37C左右的温水中要保持多长时间最适宜？(4) 怎样控制水温？若水温过低或过高会出现什么现象？其次，在 每个实验教学前，教师应按课本的实验要求，认真做几遍，使 自己的实验操作规范、熟练。注意到只有对馒头碎屑和唾液混 合后充分进行“振荡”，才有明显的实验现象，不然经37水 浴后滴碘液，只要一振荡，试管底部的淀粉与碘结合，试管中 仍出现蓝色，从而导致实验失败。 实验类型二：需要有严密的推理能 力和分析问题能力的实验。 内容： 1、探究植物对空气湿度的影响（七年级上册 ） 2、探究绿叶在光下制造有机物（七年级上册 ） 3、探究鸟适于飞行的特点 （八年级上册） 4、证明细菌对植物遗体的分解作用（八年级 上册） 难点分析： 有些探究性实验需要有严密的推理和较强的 分析问题的能力，否则，就不能设计出严密 的实验方案，就不能对实验结果做出科学的 推断，从而不能得出正确的结论。 策略： 探究植物对空气的影响，主要是培养学生对数 据的处理能力和分析能力，通过对数据的不同处 理，既可以体现同一地点不同时间的空气湿度， 又可以体现同一时间不同地点的空气湿度，坐标 图在其中起着重要的作用。 探究绿叶在光下制造有机物，教材更多的体 现了“验证性实验”，但笔者认为，把这个 实验作为探究性实验来上，对于提高学生的 逻辑推理能力、分析问题能力等，都是非常 有帮助的，让学生让尝试设计实验步骤，会 使学生在推理、分析、讨论中不断完善自己 的设计方案，真实地体验探究的过程，该实 验中不做暗处理，就不能确定植物体中的淀 粉是原来就有的，还是后来光合作用制造的 ，不进行脱色，就不能很好的观察颜色反应 ，不隔水加热，酒精的沸腾可能引发危险。 探究鸟适于飞行的特点，需要有严密的推理能力，进而 得出正确的结论，本实验充分证明了生物学中结构和功 能相适应的观点。 例子：探究鸟适于飞行的特点 1提出问题： 鸟的身体有哪些适于飞行的特点？ 2作出假设： 鸟有翼、鸟的身体比重小、鸟的胸肌发达 3制作计划，实施计划 观察标本和图片，回答问题： （1） 你所观察的鸟的体形是怎样的？这与它的飞行有什么关系？ （2） 将鸟的翅膀轻轻展开，你能否识别出它在飞行中起主要作用 的羽毛？这些羽毛在结构上有什么特点？它们在排列上是彼此重叠 的还是相互间留有空隙？想想这是为什么？鸟的翅膀呈什么形态？ 这与飞行有什么关系？ （3） 摸摸鸟胸部的肌肉，与其他部位的肌肉相比，胸肌的发达程 度怎样？ （4） 看看鸟的骨骼，可以发现胸部的骨很突出。将胸骨特点与这 块骨上附着的饿肌肉联系起来，考虑，你会作出怎样的推测？ （1）、剪下遮光处理过的叶片，去掉黑纸 片，浸入盛有酒精的烧杯中，隔水加热，使 叶片的绿色退去。 在本步骤的操作中，教 师提醒学生注意倒入酒精的量以能浸没叶片 为准，三角架上垫上石棉网，大烧杯里倒入 热水并加盖。用酒精灯的外焰进行加热，如 果高度不够，可以在酒精灯下垫上书本，保 证用外焰加热。酒精灯用完不能用嘴吹灭， 应用盖子直接盖上。（启发思考：为什么要 放在酒精中而不是水中直接加热？为什么要 隔水加热？） 例子：绿叶在光下制造有机物 注意事项： a从上述实验可以看出叶片见光部分遇到碘液变成 蓝色。实际是淀粉遇到碘液变蓝，说明叶片的见光部分 产生了有机物-淀粉。 b把天竺葵放在黑暗处23天 的目的是让叶片内的淀粉消耗完全而便于实验。 c用 黑纸片将叶片的一部分正反两面都夹紧的目的是让该部 分不见光，易形成对比，验证光与制造有机物的关系。 d酒精要隔水加热，直接加热不好控制温度防止发 生危险。 e碘液对眼睛和皮肤有刺激，使用时一定 要小心。 4、整理实验仪器。 实验类型三：受季节影响较大的实验 内容： 1、探究根的什么部位生长最快（七年级上册） 2、探究绿叶在光下制造有机物（七年级上册） 3、探究二氧化碳是光合作用必须的原料（七年级 上册） 难点分析：这三个实验都是七年 级上学期后半部分的学习内容， 学习这些内容时，我们这个地方 （山东省）已进入冬季，大多数 植物生命活动大大减弱。因此， 如果不采取一定的措施，这三个 实验是很难完成的。 策略： 我们不能因为季节的关系，该做的实验就不做了。我 认为，针对不同的实验，可以选择不同的办法，例如， 探究根的什么部位生长最快时，条件允许的话，可以将 幼根放到恒温箱中。 实验类型四：需要抽样检测的实验。 内容：测定种子的发芽率（七年级上册） 难点分析：不能对检测对象逐一检测时，可以从检测对 象总体中抽取少量个体作为样本，对样本进行检测的结 果能够反应总体的情况，这就是抽样检测。这类实验的 难点是“如何保证抽样检测的结果接近总体真实情况” 。 策略： 虽然初中生物中只有两个这样的 实验，但这种探究问题的思维很 重要。测定种子的发芽率，虽然 是抽样检测，但要让学生明白为 什么不能用三五粒种子测一下就 行了，为什么不能人为的挑选个 大的种子，本实验应取100粒种子 为宜，为了减少偶然因素的影响 ，应重复测定1-2次。 实验类型五：不能或不便实际完成需 要模拟实验的实验。 内容：1、探究酸雨对生物的影响（七年级下 册） 2、探究保护色的形成过程（八年级下册 ） 难点分析：模拟实验与直接实验法相比，它 的优点是：（1）可以解决不能或不便用直接 实验方法解决的难题;(2) 模拟实验将模拟实验 结果类推到实验对象，以揭示有关的事实或 规律，可以提高效率，节约资源、资金和时 间。但这类实验的突出难点是“模拟”。 策略： 对于这一类试验，教学目的并不仅仅限于实 验本身，更重要的是要让学生学会这种探究 问题的方法。探究酸雨对生物的影响，不方 便用真实的酸雨去做实验，需要用醋和清水 来配制模拟酸雨，配制时，PH值应控制在4 左右，这需要醋和清水的比例要合适，这样 才能“接近”酸雨。探究保护色的形成过程 ，道理看似很很简单，但具体操作起来特别 是表格数据的分析是很有意义的，在讲授这 节课时，一定要让学生亲自体验，让学生体 会到保护色在觅食和逃避敌害中的作用。另 外，我们既要让学生认同“模拟实验” ， 又要让学生认识模拟实验的不足。 例子：探究保护色的形成过程； 模拟保护色的形成过程； 提出问