高一生物新课程实验探究体会课件人教版.ppt

新课程实验教学的探讨 岳阳市一中 新课程学习体会与交流 高中生物新课程的实验规划 学生活动分类和实验分级 活动类别 演示实验 学生实验 技能性实验 探索性实验 验证性实验 动作技能训练 获得新知 检验已知 研究性课题 实验探究 调查研究 文献资料分析 实习活动 课堂上学生参与的实验活动分为3类 以实验操作技能训练为主的技能性实验以检验已知的事实 概念或原理的真实性为主的验证性实验以引导学生通过探究获得新知和接受科学方法训练为主的探索性实验 生物新课程的实验分级 生物新课程的实验内容 必修部分 选修部分的实验活动 实验教学内容的特点 多样性 观察实验 验证假设实验 定性实验 定量实验等多种形式 探究性 在结果 现象未知的情况下通过实验设计去探索 进而获得结论 完整性 实验教学的 实验设计 可以采用生物材料设计实验 也可以设计模拟性实验 有条件的学校还可以适当引入多媒体技术进行虚拟实验 应鼓励学生参与设计实验 主体性 强调学生收集处理 分析总结 观察和创新等能力的培养 协作性 倡导合作性学习方式 选择实验内容的依据 新课程的理念和目标 标准 倡导探究性学习 力图促进学生学习方式的变革 引导学生主动参与探究过程 勤于动手和动脑 培养和发展学生的科学探究能力 对发展学生的科学探究能力提出的具体要求是 客观地观察和描述生物现象 通过观察或从现实生活中提出与生物学相关的 可以探究的科学问题 分析问题 阐明与研究该问题相关的知识 确认变量 包括调节变量和应变量 作出假设和预期 设计可行的实验方案 或调查方案 实施设计方案 搜集数据 利用数学方法整理和解读数据 根据实验或调查提供的证据作出合理判断 用准确的术语 图表介绍研究方法和结果 阐明观点 听取他人的意见 利用证据和逻辑对自己的结论进行辩护以及作必要的反思和修改 根据学生的知识基础 心理特点和认知规律高一学生迫切希望通过自主学习进一步认识生命的本质 以及生物与环境之间相互作用的实质 与此同时 他们的思维活动正在完成由形象思维为主向抽象思维为主的过渡 根据学生的知识基础 心理特点和认知规律 新课程的实验内容注重动作技能训练的作用 在完成必要的实验操作技能训练的前提下逐步开展验证性和探究性实验教学 根据课程内容的性质新课程的必修部分建议安排22个实验 分子与细胞 模块不仅实验数目多 而且有各种实验类型 其原因是该模块知识涉及到细胞结构的动态变化 以及细胞内物质的代谢变化 便于安排一些适合学生观察 测定 验证或探究的实验活动 遗传与进化 模块的知识 主要是从细胞水平和分子水平阐述生命的延续性 适合学生在课堂上完成的实验课题则偏少 根据实验条件和教师能力水平还有许多实验对于达到高中生物教学的预期目标是十分必要的 如制备生物膜 观察细胞质流动 探究酶及作用特性 探究细胞核的功能 DNA的粗提取和鉴定 果蝇的杂交实验 观察果蝇唾液腺染色体等 这些实验对实验条件要求较高 一些教师还难以完成这些实验的操作 三 实验教学的组织 技能性实验 实验教学目标技能性实验分为动作认知和动作技能两类 前者指对实验对象进行操作的运动规则 包括实验内容 实验目的 实验原理 材料用具 药品试剂 方法步骤 实验结果 分析结论等认知成分后者指对实验对象进行的准确 连贯 协调 自动化的操作性动作 标准 对动作技能训练的基本要求是 能够正确的使用一般的实验器具 掌握采集和处理实验材料 进行生物学实验的操作 生物绘图等技能 其内容及目标如下 初中年级动作技能训练的目标 明确实验或观察的目标和对象 知道常用药品试剂 会使用常见生物实验仪器 工具 记住实验或观察的方法和步骤 熟练使用放大镜和低倍显微镜 会做简单的实验或观察记录 会初步地分析实验数据并得出相应的结论 会栽培实验用植物 识别校园植物 制作腊叶标本 学会饲养某种小动物 观察某些动物行为 制作徒手切片和简单的装片 解剖常见的小型无脊椎动物 制作昆虫标本 绘制生物体的轮廓 高中年级动作技能训练的目标 明确实验目标 领会实验原理 熟悉常用仪器 器具 称量药品 配制常用试剂 熟练使用实体镜 解剖用具 高倍显微镜 学会检测细胞内营养物质 学会用小动物作实验材料进行的的观察实验和生理实验 制作DNA分子双螺旋结构模型和生态瓶 绘制生物图 进行人类遗传病的调查和生态调查 参与细菌分离 观察 接种与培养 植物组织培养和无土栽培等学习活动 尝试米酒 腐乳 泡菜等小食品制作活动 参与提取某种芳香油 提取血清中乳糖脱氢酶 DNA的粗提取和鉴定 对DNA片段进行PCR扩增等实验活动 生物学动作技能目标分类 实例 观察细胞中DNA和RNA的分布 验证性实验 实验目标认识到习得的科学知识的真实性 可以通过相关的实验活动来检验以实验结果为论据的论证过程 有利于学生的思维方法的训练 基本程序确定论题 其真实性需要检验的命题 也就是将用论据推出的结论 获得论据 论据是用于确定论题真实性的命题 如实验数据 调查材料 文献资料等 论据是推理的前提 进行论证 论证是论据与论题之间的推理过程和推理形式 论证方式分为演绎论证和归纳论证 科学研究的论证通常是演绎论证 有直接论证和间接论证两种 反证法是常用的间接论证方式之一 实例 植物细胞质壁分离及复原论题 成熟的植物细胞能够与外界溶液发生渗透作用论据 在高浓度蔗糖溶液作用下 洋葱鳞片叶外表皮细胞发生质壁分离 在清水溶液中 洋葱鳞片叶外表皮细胞发生质壁分离复原 论证 液泡体积变小 紫色加深现象所揭示的事实是什么 水分渗出细胞 蔗糖分子不能渗入 假设原生质层为全透性结构 其实验结果将会怎样 细胞内外溶液浓度相等 水分进出细胞数量相等 不发生质壁分离 假设原生质层使不透性结构 其实验结果又会怎样 水分不能进出细胞 不发生质壁分离 论点 水分渗出 或渗入 细胞 蔗糖分子而不能进入细胞 说明原生质层具有选择透性 外液浓度高时 水分渗出细胞 外液浓度低时 水分渗入细胞 表明原生质层两侧存在浓度差 并决定细胞液与外液之间水分子运动方向结论 由于成熟的植物细胞具备渗透实验装置的两个基本条件 因此能够与外界溶液发生渗透作用 探究性实验 探究实验的基本程序及界定盖拉格和施帝芬 Gallagher Stepien 1995 等认为 对科学问题的探究最好像科学家那样完整地履行6个探究步骤 想出或鉴别一个有趣 重要并可以解决的问题学习与问题有关的大量信息确定有助于解决这个问题的实验 观察 计算进行实验 观察或计算确定结果是否能帮助解决问题 交流研究结果 在义务教育 生物课程标准 的内容标准部分指出 科学探究通常包括 提出问题 作出假设 制定计划 实施计划 得出结论和表达 交流 进而从5个方面解读科学探究的内涵 并以表格形式概述科学探究过程各个程序的基本要求 见下页 最后 以 探究影响鼠妇分布的环境因素 为案例 对探究实验的基本程序加以解说 制定计划 提出问题 作出假设 搜集数据 得出结论 交流反思 引导探究和自主探究中学生物学的探究实验分为引导探究和自主探究两种类型 源于1978年赫加蒂 黑兹尔 E Hegarty Hazel 将2级分为2A级和2B级2A级系由教师提出问题 学生作出假设和设计实验方案 检验假设的必要资料和设备也是教师准备 2B级的整个探究过程由学生的合作学习小组独立完成 教师仅以学习者身份参与探究过程 也是学生自主探究的辅助者 组织者 多数科学探究实验仅仅关注探究程序的第二和第四个步骤 而简略了其他几个步骤 因此 探究实验又有部分探究和全程探究之分 生物科学探究模式乔伊斯 B Joyce 等编著的 教学模式 荆建华等译 一书中 专门介绍了生物科学探究模式 并列举 种子的发芽 肌肉结构和功能 等实验活动 阐明这种教学模式的体系 组织结构 教师作用 支持系统 以及教育和教学效果等 实验教学的组织有双重含义 广义上的组织工作包括 选择实验课题和确定实验内容 确定实验教学目标 营造实验教学环境 制定实验活动计划 调控学生实验进程 评价实验活动结果等 狭义上的组织工作专指按照实验导学计划逐步进行的学生实验活动体系 例如 引导探究实验活动依次分为 创设问题情境 学生确认问题 诱发实验探究 分析 结论 交流 反思等阶段 其中 实验阶段是教学组织的核心 引导探究实例 酵母菌的呼吸方式 探究学习是一种能动的过程 学生既要动手又要动脑 必须给学生充分的时间 让他们进行自主性探究 切忌教师代替学生活动 重视发挥各个小组的作用 引导他们遵循探究活动的程序开展活动 亲身体验科学探究的过程和接受科学方法的训练 为使少走弯路和减少误差 探究中提醒学生经常反思和随时修正自己的思路或方法步骤 在探究活动中师生平等 教学相长 教师为学生探究创造条件 并给予鼓励和帮助 新课标下高中生物实验室增加的仪器 必修课本中新增了几个实验 有些实验仪器在现在的中学生物实验室是没有的 归纳起来有以下几个实验仪器 容量瓶 干湿计 注射器 血球计数板 2mm 2mm 标准生态缸框架 100cm 70cm 50cm 防护手套 耐酸碱 等 选修课本中涉及到的是6个生物技术专题 即16个生物技术课题 课本中涉及的实验仪器有 离心机 恒温水浴锅 高压蒸汽灭菌锅 干热灭菌箱 无菌工作台 PCR仪 微量移液器 微量离心管 紫外分光光度计 电泳仪 电泳槽 色谱容器 磁力搅拌器 透析袋 刻度移液管 细玻璃管 比色管 涂布器 分液漏斗 圆底烧瓶 冷凝管 牛角管等 2新课标下高中生物实验室新增的药品 必修课本中新增的药品有 美蓝 即甲基蓝 用于酵母菌染色 健那绿 即Janu sgreenB 用于线粒体染色 吡罗红甲基绿粉 乙酸钠 酚酞 溴麝香草酚蓝 洋红 碱性品红 常用的生长素等 选修课本中新增的药品有 刚果红 CR 伊红 曙红 硼酸 氢氧化钾 氢氧化钙 氢氧化铝 重铬酸钾 碳酸钠 碳酸氢钠 小苏打 磷酸氢二钠 磷酸二氢钾 N 1 萘基乙二胺盐酸盐 亚硝酸钠 硝酸钠 硝酸铵 硝酸银 七水合硫酸镁 七水合磷酸氢二钠 氯化钾 氯化汞 升汞 次氯酸钠 漂白粉 硫酸亚铁 硫酸锰 硫酸锌 硫酸镁 无水硫酸钠 碘化钾 乙二胺四乙酸二钠 钼酸钠 氯化钴 氯化钙 海藻酸钠 高锰酸钾 羧甲基纤维素钠 CMC Na 交联葡萄糖 四氯化碳 葡萄糖 尿素 纤维素粉 甘氨酸 乙酸 乙酸乙酯 丙三醇 甘油 山梨醇 来苏水 甲酚皂溶液 对氨基苯磺酸 乳酸 乙醚 盐酸硫胺素 维生素B1 盐酸吡哆醇 维生素B6 肌醇 环已六醇 烟酸 尼克酸 维生素B3 琼脂 牛肉膏 蛋白胨 酵母膏 水解酪素 新洁尔灭等 开展实验教学面临的问题 传统教学观念是最大的阻力 实验设备不足对实验教学有暂时的制约性 实验教学资源紧缺及其开发的滞后性 多数教师从事实验教学的经验和能力水平有限 分期分批地培训任务繁重 高考既对中学生物学实验的开展有促进作用 又对其有极大地冲击作用 如何中学生物学科竞赛的促进作用 面对新课标实验要求的应对措施 1 寻求各级教育行政部门的支持 改善实验条件 添置实验仪器与设备 生物教师要通过自己想办法 因地制宜准备好实验材料 2 1提高教师和学生的思想认识百闻不如一见 百看不如一做 中学生物教师和学生都应当充分地认识到 中学生物学实验教学的目的 绝不仅仅是为了应付人生中的一次重要的高考 更重要的是通过实验能够培养学生的动手能力 合作能力 在实验过程中 通过同组学生的相互分工合作 可以使学生认识到人与人之间合作的重要意义 通过亲眼目睹实验现象 能够培养学生实事求是的科学态度 通过亲身体验实验过程失败的痛苦与成功的快乐 能够培养学生健康良好的心理素质和不畏艰难 勇于探索的进取精神 这些动手实验对学生健康成长有着重大意义 根本是通过简单纸上谈兵式的播放录像 讲解 背诵无法达到的 2 2深入对实验过程的研究 增强实验过程的探究性 启发性 趣味性 现有中学教材中规定的实验 有些具有模式化 程式化的特点 实验的启发性不够强 趣味性不够浓 不能很好地激发学生对实验过程的兴趣 也不能很好地培养学生探究问题的能力 为此 在实验教学过程中 教师可先对实验认真深入地研究 设计