科学小实验步骤及原理范文
时间:2024-01-09 17:45:26
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篇1
实验能力也是高考“考试说明”要求学生掌握的一项基本能力(设计和完成实验的能力)。此能力要求也包括两方面的内容:一是独立实验的能力(大纲归定学生实验和教师演示实验),即理解实验原理、目的、要求、材料、用具;掌握实验的步骤、控制实验条件、使用有关仪器、安全问题处理;观察现象、分析数据、得出结论;常规实验非常规做法。二是能根据要求灵活运用已学过的自然科学理论、实验方法和仪器,设计简单的实验方案并处相关的实验问题。用理、化、生三科实验中所学的知识去解决实际问题。实验所占比分为30%(基本不变,也可能在25%左右)。
实验设计是较高的能力要求,除要具备一定的知识基础外,还需要具有一定的创造能力。所设计的实验是建立在科学的基础上的,还应具有一定的观察和发现问题的能力。要提高这方面的能力,必须改变过去“背实验”的方法,亲自动手做实验,熟悉实验的操作步骤,弄清实验的原理,能运用所学知识对实验现象进行分析,以此来验证或探究某一结论。只有这样,才能促进实验能力的提高,促进科学思维的形成和发展,才能真正对实验的知识、内容进行举一反三。
1 实验设计的基本内容
1.1 实验名称 是关于一个什么内容的实验。
1.2 实验目的 要探究或者验证的某一事实。
1.3 实验原理 进行实验依据的科学道理。
1.4 实验对象 进行实验的主要对象。
1.5 实验条件 根据实验原理确定仪器和设备;要细心思考实验的全过程。
1.6 实验方法与步骤 实验采用的方法及必需(最佳)操作程序。每一步骤都必须是科学的;能急时对仪器、步骤进行有效矫正。
1.7 实验测量与记录 对实验过程及结果应有科学的测量手段与准确客观的记录。
1.8 实验结果预测及分析 能够预测可能出现的实验结果并分析导致的原因。
1.9 实验结论 对实验结果进行准确的描述并给出一个科学的结论。
2 理科实验设计的三个原则
2.1 对照性原则——科学、合理的设置对照可以使实验方案简洁、明了,且使实验结论更有说服力,包括3类:空白对照/相互对照/自身对照。具备可重复性。
2.2等量性原则——每次实验所加试剂的量要相等。
2.3单因子变量的原则。
3 理科实验设计的4性
3.1 科学性:这是实验方案设计的首要原则(原理、操作、程序、方法正确)。
3.2 安全性:尽量避免危险性操作(如果必须使用,要注明,防止环境污染和人身伤害)。
3.3可行性:实验设计应切实可行,所选取药品、仪器、设备在中学现有实验室内能够完成。
3.4 简约性:实验方案尽可能简易方便(用药少/步骤少/时间短)。
总之,a.原理正确,b.效果明显,
c.装置简单,d.操作安全.
4 实验设计的基本思路
4.1 明确实验目的、实验原理及实验要求的基本条件;
4.2 精心策划实验方法、严格设计实验过程、合理设置对照或变量,并引入科学的测量方法;
4.3 能够做到有效预测实验结果、科学描述实验结果,并得出科学的实验结论。
5 实验设计应注意的问题
5.1 在掌握实验目的、原理的基础上确定实验方法。
5.2 严格遵循实验设计的基本原则,准确设置对照或变量。
5.3 注意实验程序的科学性、合理性。
5.4 对实验现象进行准确的观察、测量、记录。
5.5 能够预测可能出现的实验结果及其导致原因,并能够得出科学的实验结论。
5.6 多分析实验设计的实例。
6 实验设计的实例分析
6.1 “验证成熟植物细胞的渗透作用”实验设计实例:
Ⅰ 实验名称:观察马铃薯条的渗透吸水与渗透失水现象。
Ⅱ 实验目的:验证成熟植物细胞的渗透作用。
Ⅲ 实验原理:当外界溶液浓度大于细胞液浓度时,植物细胞通过渗透作用失水;反之则吸水。
Ⅳ 实验对象:新鲜马铃薯条。
Ⅴ 实验条件:0.8g/mL的蔗糖溶液、蒸馏水、大试管、有刻度的小烧杯、刀片、镊子等。
Ⅵ 实验设计的基本原则:对照、等量。
Ⅶ 实验方法与步骤:
(1)制备3条长度、宽度、体积都相同的新鲜马铃薯条。
(2)将其中的2条分别放入盛有等体积的蔗糖溶液与蒸馏水的烧杯中,另1条放入加塞的空试管中。
(3)2h以后,通过比较的方法观察薯条的长度变化及蒸馏水、蔗糖溶液体积的变化。
Ⅷ 实验结果预测分析:可能出现的实验结果是:
(1)放入蒸馏水中的薯条长度增加,而放入蔗糖溶液中的薯条长度变小,且蔗糖溶液体积明显大于蒸馏水体积。
(2)放入蒸馏水中的薯条长度增加,而放入蔗糖溶液中的薯条长度不变,且蒸馏水的体积小于蔗糖溶液体积。
(3)放入蒸馏水中的薯条长度不变,而放入蔗糖溶液中的薯条长度变小,且蔗糖溶液体积大于蒸馏水体积
(4)薯条的长度及溶液的体积都没有明显的变化。
Ⅸ 实验测量与记录:将放入溶液中的薯条与试管中的薯条比较观察,并比较烧杯中溶液的体积:放入蒸馏水中的薯条变长、放入蔗糖溶液中的薯条变短,且烧杯中蔗糖溶液的体积比蒸馏水的体积大。
Ⅹ 实验结论:放入蔗糖溶液中的薯条渗透失水,放入蒸馏水中的薯条渗透吸水。
篇2
关键词: 生物实验 实验类型 实验方法
实验是自然科学研究发现问题、探索真理、验证原理的重要方法,考试大纲对学生的生物实验提出了一系列要求,实验教学要根据考试大纲培养学生的能力。那么,如何针对新教材培养高中学生的生物实验能力呢?
一、明确生物实验的变化
生物实验最大的变化是新教材将过去的一些验证实验改为探究实验,如“探究酵母菌细胞呼吸的方式”、“探究环境因素对光合作用强度的影响”、“探究植物细胞的吸水和失水”。除此之外,还设置了“模型构建”栏目,如“尝试制作真核细胞的三维结构模型”、“利用废旧物品制作生物膜模型”,这些模型的建构既有利于加深学生对原理的理解和掌握,又有利于提高学生用模型的科学方法分析与解决问题的能力,培养科学探究能力与创新精神,掌握科学探究的方法。还要借助信息技术手段指导学生通过网络学习生物实验。
二、了解生物实验的类型,掌握方法
1.验证性实验
例如:构成细胞的生物膜是选择透过性膜。其特点是水分子可以自由通过,被选择的小分子和离子可以通过,不被选择的小分子和离子及大分子不能通过。请根据提供的实验材料和用具简要写出第二步及以后的实验步骤和实验结果,验证活细胞膜的选择透过性。
实验材料和用具:①新鲜的红色月季花,②烧杯,③玻璃铅笔,④质量分数为15%的盐酸,⑤清水,⑥量筒等。
实验步骤:(1)用玻璃铅笔在两只大小相同的烧杯上分别标上A和B,两烧杯中分别加入等量的红色新鲜月季花瓣;(2)用量筒量取等量清水和盐酸,分别加入到A、B两烧杯中;(3)一段时间后,观察烧杯中花瓣和溶液的颜色变化。
预期结果:清水中的花瓣颜色不变,水呈无色;盐酸中的花瓣颜色逐渐变浅,溶液的颜色逐渐变红。
结果分析:在盐酸溶液中,细胞膜的结构被破坏,选择透过丧失,色素分子从细胞内进入外界溶液。
以上就是验证性实验,它有利于学生用实验证明已掌握的部分知识,明白“实践出真知”的道理。
2.探究性实验
例如:探究过了保质期的生长激素的活性。生长激素过了保质期,需设计一个实验来检验它是否还有使用价值。现给你一群生长状况完全相同的幼龄小白鼠和饲养它们的必需物品,正常的生长激素、过期的生长激素、生理盐水、注射器、酒精棉等物。请回答有关问题:(1)在设计实验步骤时,其实验组是:?摇?摇?摇 ?摇?摇?摇。对照组是:?摇?摇?摇?摇 ?摇?摇。
(2)预测可能的4种实验结果,并得出相应得结论:
①?摇?摇?摇 ?摇;②?摇 ?摇?摇?摇;③?摇?摇 ?摇?摇;④?摇 ?摇?摇?摇。
答案:实验组:对一只小白鼠注射适量的过期的生长激素溶液。
对照组:A组:对一只小白鼠注射等量的正常生长激素溶液;B组:对另一只注射等量生理盐水。
①若实验组个体和对照A组个体的大小(或体重)相同,则说明过期生长激素还具有完全正常的生物活性,可以使用;②若实验组个体比对照A组个体小,但比对照B组大,则说明过期生长激素还具有部分生物活性,可以使用;③若实验组个体和对照B组个体的大小相同,则说明过期生长激素丧失了生物活性,没有使用价值;④若实验组个体在实验过程中出现死亡或不良反应,则说明过期生长激素不能使用。
以上就是探究性实验。它有利于学生学会提出问题、做出假设、制定并实施探究方案、进行实验操作、研究现象和变化而分析结果、得出结论。
3.验证性实验向探究性实验转化
例如:关于“切花保鲜术”的实验。在学生课外预习讨论的基础上,老师可放手让学生按照课文要求进行“切花保鲜术”的实验。要求学生认真实践、规范操作,教师切忌喋喋不休地讲解实验要点,一字不漏地介绍实验步骤,要把传统的验证型实验变为探究式实验,让学生带着好奇心去实践,带着问题去探究。实验时,有的学生会故意“配错”保鲜剂,还有的学生对其他保鲜术颇感兴趣,自己比较不同的温度、氧、二氧化碳、气压条件下切花的保鲜效果。不论实验的结果如何(成功或失败),都是有价值的。这样,学生才能在“失败,成功,又失败,又成功”的反复实践中真正学会用科学的实验方法验证自己的思考,用科学的观念指导实践活动。
三、增加有关观察实验内容的教学
篇3
【关键词】探究性实验验证性实验实验设计生物
【中图分类号】G632 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810(2014)08-0126-02
新课程改革以来,生物教学开始注重学生实验能力的培养,实验题几乎是高考中必考的一项内容,而在实验考查中实验设计题又是考查学生生物学习能力最为重要的题型之一,也是学生解答起来最为困难的题型,因此,是否做好实验设计题的复习工作,对学生在高考中有很大的影响。通过分析近几年的高考题,生物实验设计题大体上可以分为三大类:一是实验验证题,二是实验探究题,三是实验评价题。所以在解题过程中,要做好以下几点工作:
一 认真审题,了解题目要求
1.弄清楚实验类型
要弄清楚是探究性实验还是验证性实验,弄清楚该实验的实验目的,即要探究或验证的内容是什么。探究性实验探究的是对象的未知属性、特征,而验证性实验验证的是研究对象的已知属性、特征。
2.弄清楚实验原理
实验原理一般有两个来源:(1)可以直接从题干里找到,(2)通过联系课本里的相关知识来获取。如2005年全国理综中的试题:植物叶片表皮上分布有大量的气孔,当组成气孔的细胞(保卫细胞)吸水后,会膨胀变形,气孔开启;反之细胞失水收缩,气孔关闭。以放置一小段时间的菠菜为材料设计一个实验,证明气孔具有开启和关闭的功能。要求写出实验材料与主要用具、实验步骤、预测实验结果并做出解释。这个题目中的实验原理就可以直接通过解读题干获得:当组成气孔的细胞(保卫细胞)吸水后,会膨胀变形,气孔开启;反之细胞失水收缩,气孔关闭。
3.弄清楚实验变量
变量是指在实验过程中可以变化的因素,可分为自变量、因变量以及无关变量。自变量指的是实验过程中人为改变的变量,因变量指的是随着自变量的变化而变化的变量,而无关变量是在实验过程中存在的一些可变因素,会对实验结果造成影响,但对实验结论无影响的变量。通常,自变量和因变量之间具有因果关系。实验的目的在于获得和解释这种前因后果,确认自变量的方法主要有两个:(1)可以直接从实验目的中获取,(2)就是通过分析实验目的和实验原理推出实验变量。如上述例题中的自变量是保卫细胞外界溶液的浓度,因变量是气孔是否关闭。
二 细心解题,主要抓住三个环节
1.分析实验材料用具,明确实验条件
根据实验所提出的问题和要求,认真分析题中所提供的器材在实验中有什么作用,应该怎么用?在该实验中是否一定要用到?这些都应做好充分的考虑。
通常对于题目提供的材料用具和试剂,都要充分利用,除非题目允许,否则自己不能随意增加试剂和材料用具。如果题目明确地要求学生从题干所提供的材料用具中选择所需的进行实验,这时我们可以联想课本中相关的实验,参照课本实验的材料用具,准确地判断和选择题目所需的材料和用具,防止少用或多用。只要分析判断准确,在实验设计时就不会有所遗漏。
还有一种题型是让学生设计材料和用具,这类题型看似灵活,实际上更容易掌握。选择实验器材时要注意科学、恰当、取材方便,而且效果要好,这就要求学生根据实验要求,联系课本中相关的生物学原理,迁移运用教材中相关实验的材料用具,选择好材料用具,从而可以准确地做好实验设计题。
2.书写实验设计步骤
一般分“三步走”,第一步:取材分组编号,即选择题目提供的实验材料用具,对实验对象进行平均分组(分为实验组与对照组)并编号,要注意相应的无关变量(如相应试剂的剂量、物品的个体数量、植物的长势或健康状况等)要保持一致。一般可采用以下方式进行表述:选择长势相同、大小相似的某种植物随机等量(平均)分组,分别编号为A、B、C;或选择年龄、体重(性别)、健康状况相同的某种动物随机等量(平均)分组,分别编号为1、2、3。第二步:设置对照组,并严格遵循单一变量原则,即有且只有自变量可以不同,其他条件都必须一样,我们常在实验过程中强调“在各个试管中加入等量的某种试剂”、“置于相同且适宜的条件下培养”、“加入等量的清水”等均是为了控制无关变量对实验结果的干扰。第三步:观察记录。要观察描述实验现象或者测量记录实验数据。实验结果可能有多种具体的现象,因此在观察和记录实验结果时应选择最适合的一种,要选择能够较好地体现与自变量之间的关系,并且容易观察和测定。如果在数量上难以做到准确的量化描述,应尽可能用“定性”的语言表达,如:“一段时间”“适宜的温度”“适量的”“一定量的”等。要学会利用数据表格或坐标图等形式对实验数据进行统计。
在书写实验步骤时要注意分步描述,如第一步……;第二步……;第三步……。
这是书写实验步骤的一般模式,但是由于实验设计题的开放性很强,可能存在多种实验步骤和方法,这就要根据题目的具体要求而定,无论如何,在解答实验题时一定要遵循实验设计的几个基本原则,要分析每一个环节之间的关联性,安排好实验的最佳步骤,防止实验步骤不严密、不科学。
3.预测与解释实验结果
实验结论是根据实验结果所推出的一种结论。因此在预测实验结果时应特别注意本题是属于验证性实验还是探究性实验。
验证性实验是在已知实验结论的前提下来验证实验结果能否达到实验原理所描述的结论的一类实验。这类实验由于已知实验结果和结论,因而验证性实验的实验结果是唯一的,结果就是实验原理所描述的结果,所以在书写实验结果时的表述方式可为“A组……(注:接实验现象)”、“B组……(注:接实验现象)”。
探究性实验是探索实验对象的未知属性、特征的一类实验。它根据现有的科学理论、事实,要求对研究的对象做出一种或几种假设,在实验过程中努力探究实验结论,因而探究性实验的实验结果不是唯一的,要注意写全各种可能,一般有三种可能:变量对结果起促进作用,变量对结果起抑制作用,变量与结果没有关系。所以在书写实验结果时可表述为“如果……(注:接预期的实验现象),则说明……(注:接预期的实验结论)”。
此外,还必须要注意几点:一是实验材料的选择要科学、恰当、合理。如还原糖的鉴定,要选择含糖量较高、颜色较浅的材料,这样颜色反应才明显。所选材料应该是容易获得的,无明显季节性、地域性,价格便宜的材料。同时还要注意操作顺序的合理性和实验方案的可操作性等。这些在实验设计前都必须充分地考虑,才能够准确、完整地做好实验设计题。
篇4
一、利用设计性实验,培养学生的实验创新意识
利用设计性实验能有效地培养学生的创新能力。学生是实验教学的主体,要有效培养学生的创新能力,必须从增加学生的主体意识做起,因此,教师在实验教学中,要注重发挥学生的主观能动性,激发其学习积极性,充分利用教学设备,为学生提供更多的设计性实验,尽可能地把演示实验改为设计性实验,让学生有更多的机会亲自动手。例如:在长度的测量实验教学中,我向学生提出问题:"如何测量细铜丝的直径?"从而激发学生的学习兴趣,然后引导学生设计可行实验方案,实验过程中进行分析、讨论,最后得出直径的表达式。这类设计性实验可以逐步培养学生思维的灵活性,开拓学生思路及想象力,有利于培养学生的创新意识。
二、注重实验的探究性,培养学生的实验创新情境
教材中有较多的演示实验和学生实验,其实验设计及操作方法有一定的合理性,但实验中往往存在着这样或那样的不足,而且方法单一。这样操作,容易使学生思维定势,不利于学生创新思维的培养,而探究实验则可以从物理实验的特点出发,注重实验的过程,激发学生主动探究的欲望,确保学生的主体地位,发挥其主体作用。因此在物理实验教学中,要注重实验的探究性,教师在指导学生理解实验原理的基础上,引导学生用不同的器材,不同的实验方法进行实验,培养学生的应变能力,使学生的分析和抽象的能力、综合和表达的能力都得到锻炼和发挥。
三、创设设计型实验,培养学生的创新能力
设计型实验与传统的实验不同,传统的实验是课本中的"演示实验"和"学生实验",而设计型实验不同于课本中学习过的实验,但实验原理是学习过的。要做好设计型实验,首先要掌握实验原理,然后根据原理设计实验方法和步骤。设计型实验常分为以下几种情形:(1)给出器材,让学生选定,完成规定的实验;(2)给定实验内容,让学生根据实验内容选择合适的器材完成实验;(3)给出实验器材,让学生选定,任做一个实验;(4)给出实验器材,让学生通过不同的途径,完成同一个实验。这类实验的目的是让学生综合运用所学物理知识,多角度、全方位思考,找到更多的解决方法,促进学生创新能力的发展,培养学生运用多种方法去分析和探求未知规律的能力。下面以第二种情形举例分析。
【例】运用所学过的物理知识,设计两种不同原理的实验方案,比较牛奶和豆浆的密度大小。
【方案一】
器材:天平,烧杯,量筒。
实验原理:根据密度公式ρ=m/v,利用控制变量法分析公式,比较相同质量牛奶和豆浆的体积,就可以比较出牛奶和豆浆密度的大小,体积大的密度小,体积小的密度大。
实验方法及步骤:
(1)用天平测出空烧杯的质量为m1,往烧杯中倒人适量的牛奶,用天平测出其总质量为m2;
(2)将烧杯中的牛奶倒入量筒中,记下牛奶的体积为Vl;
(3)往质量为m1的空烧杯中倒人适量的豆浆,用天平测出其总质量也为m2;
(4)将烧杯中的豆浆倒人量筒中,记下豆浆的体积为V2;
(5)比较V1和V2,若V1V2,则牛奶的密度小于豆浆的密度。
比较相同体积的牛奶和豆浆的质量,也可以比较出牛奶和豆浆的密度大小。
【方案二】
器材:弹簧测力计、烧杯、钩码(1个)。
实验原理:根据二力平衡和阿基米德原理,F浮=G-F读,即F浮=ρ液gV排=为ρ液gV(发为钩码的体积),可得:ρ液=G/gV-F读/gV,因为此式中G、g、V一定,所以比较钩码浸没在牛奶和豆浆中时弹簧测力计的读数F读的大小,就可以比较出牛奶和豆浆的密度大小,F读大的密度小,F读小的密度大。
实验方法及步骤:
(1)用弹簧测力计测出钩码在空气中的重力为G;
(2)将适量的牛奶和豆浆分别倒入烧杯中;
(3)将钩码挂在弹簧测力计下,先后浸没在牛奶和豆浆中,分别记下其读数为F读l和F读2;
(4)比较F读1和F读2,若F读lρ豆浆;若F读l>F读2,则ρ牛奶
解答这类设计型实验问题,需要学生对所学的知识进行一定程度的综合和重组,同时需要学生对所学知识有一定程度的迁移,这样有利于学生创新能力的培养。
四、加强开放性实验题训练,促进学生创新能力的发展
篇5
“果酒和果醋的制作”选自人教版高中生物学《选修1生物技术实践》中专题1“传统发酵技术的应用”的课题1。选修1是一门“以学生为主体”,通过实验设计和操作实践学习科学探究的选修课程,重在培养学生设计实验、动手操作、收集证据等科学探究的能力。本课题包括果酒和果醋的制作原理,操作流程及注意事项以及进行成果评价。
根据课程标准要求,设定本课题的教学目标如下。
(1)知识目标:
①说出酵母菌的呼吸方式。
②说明果酒和果醋的制作原理。
(2)能力目标:
①设计简易的果酒制作装置,独立完成葡萄酒的制作。
②主动参与探究过程,逐步形成搜集和处理科学信息的能力。
③能用准确的语言描述葡萄酒的制作过程,根据葡萄发酵过程中的实验现象,提出问题并解决问题。
(3)情感、态度与价值观目标:
通过对果酒制作历史的追溯,认同我国古代劳动人民的智慧,激发学生的民族自豪感。
2教学安排
2.1教学思路
中国酒文化历史悠久,民间酿酒早已普及。本节课通过学生向家人请教,或利用网络资源自制果酒果醋,掌握基本制作流程,分析实验操作注意事项;帮助学生梳理基础知识,确定菌种类型、菌种来源、果酒和果醋制作的原理;引导学生改进制作果酒和果醋的装置。课堂主要以学生的活动为主,以小组为学习单位,实现生生互动,师生互动,最终完成教学目标。
3.2课时安排
(1)由于果酒果醋的制作对温度有较高的要求,本节课安排在9月中旬。
(2)第一课时:在学生自制葡萄酒后4-5d,此时实验现象较为明显。
(3)第二课时:成果评价安排在自制葡萄酒后的10d左右。
3.3教学准备
(1)学生准备:自制一瓶葡萄酒并记录制作过程,预习果醋的制作(材料:葡萄、矿泉水瓶)。
(2)教师准备:①自制一瓶葡萄酒,课上供学生品尝;自制一瓶葡萄醋,要能明显观察到菌膜;记录具体操作步骤并用于展示。
②收集学生记录的过程,整理、分析,选出典型作为课堂展示代表(如:选取葡萄的种类,装置是否消毒,葡萄汁装瓶的量,排气的方法)。
③将所需展示的流程打印并分发给每位学生。学生的流程根据学生所记录的流程具体展示,以防止学生以教师的流程作为参照。所展示的过程以1号操作者流程、2号操作者流程……进行。
(3)课前准备:将学生分成10个小组,每组学生面前放一杯教师自制的葡萄酒及6个小调羹。
3教学过程
3.1创设情境,导入新课
教师展示自制成功的果酒和果醋,同时要求学生展示自制的果酒半成品。教师解说:“葡萄美酒夜光杯。今天我们察其色,闻其香,品其味,从色香味来描述一下葡萄美酒。”学生品尝并概括出葡萄酒“颜色红艳”、“浓郁酒香”、“口感绵长”等特点。教师加以补充:“如果将果酒进一步发酵,还能获得果醋。酸度较高的果醋可用于烹调,酸度较低的果醋是一种新兴的饮料。无论是果酒还是果醋,都具有一定的保健养生的功效。本节课我们就以葡萄酒和葡萄醋的制作为例,探究果酒和果醋的制作。”
设计意图:学生品尝教师亲手制作的葡萄酒,可以使师生间的关系变得更加密切,创造积极良好的课堂氛围,充分激发学生的学习兴趣和创作的积极性。
3.2总结流程,分析关键
3.2.1分析实验操作步骤,总结实验流程
展示不同学生及教师自制葡萄酒的过程。
学生的实验流程:葡萄的选取(紫葡萄、青葡萄);葡萄清洗(洗洁精、食盐水、自来水);矿泉水瓶处理(没有处理、酒擦洗);榨汁(榨汁机、徒手捏碎、整葡萄);入缸(该步骤很少有学生提到入缸的量,教师在总结步骤的时候根据学生展示的葡萄酒半成品的量选择不同的量进行分析);果酒发酵(密封、密封定时打开瓶盖放气、密封定时拧松瓶盖放气)
教师的实验流程:①对发酵瓶、纱布、榨汁机、盛葡萄汁器皿等实验用具进行清洗并清毒。先用温水反复冲洗几次,再用体积分数为75%的酒精擦拭消毒,晾干。②选购紫葡萄。③用清水冲洗葡萄1-2遍除去污物。④用榨汁机榨取葡萄汁后,将其装入发酵瓶中,盖好瓶盖。⑤每隔12h将瓶盖拧松一次。⑥当果酒制成以后,打开瓶盖,盖上细纱布,进行果醋发酵。
学生小组活动。活动要求:分析制作流程,找出流程中的共性,总结葡萄酒制作的基本操作步骤。
师生共同总结基本操作步骤:
准备(葡萄、发酵装置)冲洗葡萄,装置消毒葡萄榨汁,入缸酒精发酵(密封)醋酸发酵(通气)。
设计意图:通过对比分析,肯定学生的基本操作步骤,认同学生的创作。
3.2.2细化实验操作步骤,分析实验关键
学生小组活动。活动要求:分析制作流程,找出制作的差异,分析实验成败的关键。同时交流自制果酒流程,提出制作过程中出现的问题和困惑,并对实验进行改进,完成实验记录表(表1)。
教师在学生活动过程中,深入到各学习小组,及时掌握学生的活动情况及进度,对于有困难的小组适时提供指导意见。在活动结束后,提出要求:①对于操作有明显错误的学生,要求其重新制作果酒,并保留原制作的果酒;②所有学生跟踪发酵过程,及时进行检测和记录。
设计意图:①引导学生主动发现问题、提出问题和解决问题,发挥学生的主观能动性让学生主动地获取知识;②通过记录,形成对照,并且对于操作有明显错误的葡萄酒也不能丢弃,让学生直观地观察到操作细节对实验结果的影响,便于成果评价时发现问题,找出原因。
4.3引导探究,了解原理
学生小组活动。活动要求:阅读课本材料(人教版),完成表2,总结实验原理。
设计意图:制作过程中大部分学生“知其然却不知其所以然”,通过原理的总结,使学生更加明白操作过程中的注意事项。
4.4动脑动手,改进装置
教师解说:“工欲善其事,必先利其器。用矿泉水瓶不利于定期排气,易出现爆炸的危险;葡萄醋发酵的时候打开瓶盖通气,容易受杂菌污染。如何对实验装置进行改进呢?”
教师展示教材装置(教材图1)。
学生小组活动,活动要求:思考并回答下列问题:
(1)装置中的充气口、排气口和出料口有哪些作用?(充气口是在醋酸发酵时连接气泵进行充气用的;排气口是在酒精发酵时用来排CO2的;出料口是用来取样,发酵时间较长,定期取样便于掌握发酵的情况。)
(2)为什么排气口要经过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接?(排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接,其目的是防止空气中微生物的污染,其作用类似巴斯德的鹅颈瓶。)
(3)结合果酒、果醋的制作原理,你认为应该如何使用这个发酵装置?(使用该装置制酒时,应该关闭充气口;制醋时,应将充气口连接气泵,输入氧气。)
(4)为了方便检测产物酒精和二氧化碳,对制作装置应如何改进?画出实验装置。(将排气口通入澄清石灰水。)
设计意图:设置问题情境,层层递进,引导学生从装置的实用性、简便性以及可操作性等方面对装置进行评价,从而设计出最佳实验装置,培养学生的创新意识。
5教学反思
篇6
燃烧和灭火
第一课时
【学习目标】
1.认识燃烧的概念和条件。
2.理解燃烧与灭火的联系,知道灭火的原理和方法。
3.通过实验探究等活动,学习对获得的事实进行分析得出结论的科学方法。
【旧知回顾】
1.写出课本上学过的可以燃烧的物质及燃烧的现象(写出三种)。
物质:
现象:
物质:
现象:
物质:
现象:
2.通常所说的燃烧是指可燃物跟空气中的
发生的一种__________、__________的剧烈的化学反应。
【新知学习】
一、燃烧的条件的探究
探究燃烧的条件(分组实验)
1、提出问题:燃烧需要什么条件?
2、猜想:
、
、
3、实验方案:
提供的用品:酒精灯、小木条、玻璃棒、坩埚钳、蜡烛、烧杯、火柴、棉花、水
猜想一:可燃物
猜想
实验步骤
实验现象
实验结论
猜想二:氧气
猜想
实验步骤
实验现象
实验结论
猜想三:达到一定温度
猜想
实验步骤
实验现象
实验结论
红磷和白磷的燃烧对比
1、实验步骤:
1.在500
mL的烧杯中注入400
mL热水,并放入用硬纸圈圈住的一小块白磷。在烧杯上盖一片薄铜片,铜片上一端放一小堆干燥的红磷,另一端放一小块已用滤纸吸去表面上水的白磷(如下图所示)。
实验现象:铜片上的白磷
,红磷__________。水下的白磷__________。
2.用导管对准烧杯中的白磷,通入少量氧气(或空气),实验现象______________。
分析:
①由上述实验中薄铜片上的白磷燃烧而红磷不燃烧的事实,说明燃烧需要什么条件?______
____。
②由薄铜片上的白磷燃烧而热水中的白磷不燃烧的事实,说明燃烧还需要什么条件?______
____。
③由本来在热水中不燃烧的白磷,在通入氧气(或空气)后燃烧的事实,再次说明燃烧需要什么条件?______
____。
3.燃烧需要三个条件:(同时具备,缺一不可)
(1)_____
_____;(2)____
______;(3)__________。
智勇大冲关——第一关
在赤壁之战中,在赤壁之战中,曹操率领百万水师乘船横渡长江,声势浩大,却被周瑜的火攻和孔明“借”来的东风弄得大败而逃。用燃烧三个条件回答:
(1)曹军的木船是
。
(2)木船燃烧的条件是
。
(3)起火后曹军的部分船只逃脱,这些船没有被烧的原因是
。
二、灭火的原理和方法
1.比一比:熄灭蜡烛的方法
提供的用品:湿抹布、烧杯、水、稀盐酸、碳酸钠、扇子、小喇叭、沙子
尽可能找出更多的熄灭蜡烛的方法
灭火的方法:
灭火的原理:
2.灭火的原理:
(1)
可燃物或使可燃物与其它物品
。
(2)隔绝
。
(3)使可燃物温度降到
。
智勇大冲关——第二关
事例
灭火方法
灭火原理
油锅着火
森林着火
熄灭酒精灯
煤气着火
纸箱着火
趣味课堂
1、我爱文学——解释下列与燃烧和灭火相关的成语
杯水车薪:
钻木取火:
煽风点火:
釜底抽薪:
2、魔术表演——烧不坏的手帕
将手帕浸入50%的酒精溶液中,均匀湿透后取出,用坩埚钳夹住点燃,发现熊熊的烈火并没有把手帕烧坏,你能解释其中的奥秘吗?
3、化学明星
为什么燃烧的蜡烛一吹就灭,而煤炉火用扇子扇,越扇越旺呢?
篇7
在高中生物实验教学过程中,我们经常发现不少学生只重视实验结果,不重视分析结果;只满足于实验的成功,而不愿对实验失败的原因进行分析。造成这种现象的原因,除了是学生对实验的根本目的缺乏深刻的认识而外,不懂得如何分析实验、没有掌握实验分析的一般方法是非常重要的因素。生物学是一门实验性很强的学科,在实验过程中会有多种因素影响、干扰实验结果,致使实验失败。此时,实验分析就显得很重要:一方面,可以找出并排除影响因素,使实验重做获得成功;另一方面,还可以总结出经验教训,甚至可能还有意外的收获、新的发现,这在科学史上是不乏其例的。因此,尽管现行高中生物教学大多没有明确实验分析这一目的,而且实验也比较简单,笔者觉得,在高中生物实验教学中,除了使学生达到提高动手能力、了解实验原理和方法、验证所学知识这些目的以外,教育学生辩证地看待实验的成功与失败、教给学生进行实验分析的一般方法、初步培养学生实验分析的能力还是必要的!
(一)实验分析的一般方法――“四步分析法”
笔者在实验教学过程中,注重培养学生实验分析的能力,并就实验分析的方法进行了初步探索,总结归纳成了“四步分析法”,即从取材、药品与试剂、步骤及操作、显微镜的使用四个方面对实验进行分析的方法。
1.第一步:取材分析
正确取材是实验成功的第一步。有的学生实验失败的原因,往往是取材不正确而引起的,因而在实验分析时,要首先考虑取材是否正确。例如,实验一“观察植物细胞的有丝分裂”(以下简称“实验一”)中,准确切取洋葱根尖生长点部位,是实验成功的前提。一些学生制成的装片中往往看不到或看到很少的分裂相细胞,就是因为切取部位不正确导致的,即没有选准根尖的生长点部位。实验二“观察植物细胞的质壁分离和复原”(以下简称“实验二”)中,取材部位应该是在新鲜的洋葱鳞片叶外表皮的紫色较深处。而在内表皮或紫色很浅的部位取材,往往观察不到或仅有很少紫色液泡。实验三“观察根对矿质元素离子的交换吸附现象”(以下简称“实验三”)中,剪取的是有活性的根,如果是死根、烂根,则观察不到预期的结果。实验四“叶绿体色素的提取和分离”(以下简称“实验四”)中,选取的时片要肥厚、色浓,而老叶、发黄的叶子则不能选取。
2.第二步:药品与试剂分析
药品与试剂的量、浓度、纯度等都是影响实验正确结果的重要因素,要逐一检查,不能忽视。
⑴关于量的问题。有些实验对药品与试剂的量有一定的要求,如实验四中,丙酮、层析液的量就要按规定使用:提取5g叶片中的色素,用2ml丙酮是适中的,若丙酮过多,会使色素浓度降低,减少滤纸条上色素的量,使分离效果不明显;若丙酮少了,色素提取又不充分。色素分离时,向烧杯中倒入层析液时,其量的标准是液面不能超过1cm(距烧杯底),否则将没及滤纸条上的滤液细线,色素就迅速溶解到层析液中去了,结果在滤纸条上得不到相应的色素分离图谱。
⑵关天浓度问题。实验中,规定的浓度,都是人们经过多次试验后,认为最适合的。实验员在实验前配制药品与试剂时,浓度要配准,否则将会影响学生实验。如蔗糖溶液浓度较高时(高于30%),会使细胞因发生强烈质壁分离而失水过多,细胞死亡,不能复原。亚甲基蓝溶液在配制时,要求更高,浓度高一点点,就会影响根的活性。
⑶关于纯度问题。有的实验如实验三对试剂的纯度有较高的要求,如果所用蒸馏水中混入杂质阳离子,或用自来水代替,则漂洗时,不仅洗去了浮在根细胞表面的亚甲基蓝阳离子,而且也会把吸附在根细胞表面的亚甲基蓝阳离子交换下来;在对比实验中,含杂质阳离子的蒸馏水也会变蓝。
3.第三步:步骤及操作分析
步骤及操作是否正确是影响实验结果的主要因素,故应重点分析,主要有以下三种情况。
⑴漏做某个实验步骤。实验步骤不能少,如实验一中,根尖用10%盐酸解离后,若不经漂洗直接染色,则染色效果极差,因为根尖上附着的盐酸将和碱性染料起中和反应,从而影响着色;制片时,用镊子尖把根尖开碎,这一步也易漏掉。
⑵操作方法错误。在具体操作某个步骤时,没有按规定的操作方法做,肯定会影响实验结果。如临时装片制作时,有的学生将盖玻片直接放在清水滴上,这样制成的装片中,气泡较多,严重影响观察。
⑶操作不严格。如解离、染色时间不够,漂洗的时间或次数不足。制作洋葱表皮临时装片时,未将清水滴中卷起的表皮平展开来;做质壁分离复原实验时,滴入清水的次数少,滤液细线划得不细不齐都会对实验果有一定的影响。
4.第四步:显微镜的使用分析
需用显微镜的实验,有时会因为显微镜的操作,镜头污染等问题,而影响观察,看不到已经出现的现象或结果。显微镜的操作要按一定的程序进行,如对光程序、高倍镜观察程序等。 有的学生不按程序操作,结果既耽误了时间,又观察不到相应的结果,而且易损坏显微镜。此外,目镜或物镜头被严重污染、焦距没有调好、放大倍数不够、视野较暗、标本不在通光孔的中心位置等诸多因素,都会直接影响观察。
以上介绍的“四步分析法”紧扣教材,贴近学生的知识水平,符合学生的思维习惯,容易被学生接受并掌握,而且经过尝试,也取得了良好的效果。因此,该方法可以作为高中生物实验分析的一般方法。
(二)“四步分析法”的应用
“四步分析法”可以在实验课上讲授,也可以在实验(理论)专题复习课中讲授。在具体的实验分析或解题过程中,既可顺次运用,亦可综合运用,具体问题,灵活分析。
二、实验教学中的能力培养
生物学是一门实验性科学。对高中学生来说,生物实验教学主要包括常见的仪器、器具、药品的使用能力,还有对实验程序的理解能力,对实验结果的分析能力,对实验中出现的异常情况的处理能力等。
(一)让学生明确仪器的原理和药品的特性,是培养学生使用它们的能力的基础
对仪器的原理、药品的特性不了解,使用起来就会带有盲目性,就不可能形成使用能力。例如,学生对低倍镜和高倍镜的选择上,经常不能根据观察对象的特点和观察目的进行合理的选择来使用,学生常常由于好奇心的驱使和对低倍镜、高倍镜特点的无知,总是一上来就用高倍镜,认为高倍镜总比低倍镜观察清楚。这种盲目性,是由于学生不了解显微镜的基本原理,不了解高倍镜放大倍数大,分辨率高,但所看到的实际面积小,即视野小。而且倍数越高,看到材料的厚度就越薄,高倍镜适宜观察局部和细节。低倍镜所看到的面积大,适宜观察材料的整体结构,以及寻找观察目标。只要学生了解了这些基本原理, 才能正确选用低、高倍镜。由低倍镜换高倍镜时,如果图像不太清晰,只需调节细准焦螺旋,就可以看清图象了。至此学生只有了解了上述的基本原理和操作方法,才能正确使用高倍镜。
总而言之,教师要善于把实验仪器及药品性质、使用原理讲清,这对提高学生使用它们的能力大有好处。
(二)培养学生善于分析实验程序
一个较为复杂的实验过程是设计人员长期辛勤劳动的结晶,它往往是经过几十次甚至上百次的反复摸索。所以,学生实验中,不能单纯地用实验指导进行“按方抓药”出现结果就行了。而要指导学生去分析实验中每一步骤的作用,每一个处理意义以及各步骤之间的联系,从中学习解决问题、研究事物的方法。例如,在观察植物细胞有丝分裂实验过程中,大致为:培养10HCL解离漂洗染色压片。要让学生了解根尖放在10HCL溶液中是为了溶解细胞间的果胶质, 使根尖细胞间变得松散,便于压片,否则根尖细胞很难压散,不利在镜下观察。另外,通过10HCL的处理,使细胞迅速死亡, 让细胞分别保留各自的分裂状态。漂洗是为了冲 洗解离液(10HCL),否则影响染色效果。因此,在实验中,应根据学生程度和涉及原理的难易不同,由教师讲清或提出问题让学生思考,使学生既知道实验应怎么做,也知道为什么这样做。
(三)培养学生善于分析实验现象
篇8
在学生分组实验时,教师首先要明确探究主题,并创设一个相对开放的探究氛围,引领学生进行自主探究,正确思考。在探究活动过程中,教师要做好实验探究的“主持人”,不能过多地干涉学生的探究活动,否则学生的主体地位将得不到体现,扼杀了他们的主观创造性。同时,教师要根据学生的实验情况及时给予合理评价,鼓励学生大胆创新,并运用生动形象的语言描述引领学生正确思维,激发探究兴趣,提高探究的有效性。如在探究“光的折射”实验时,首先给学生准备一杯热水,一只激光手电筒,一张硬白塑料片,一只空塑料杯,一只长吸管等实验器材,以光的直线传播及光的反射知识为探究基础,设计探究性实验,揭示光的折射规律。通过分组实验探究后,教师应作为“主持人”,让同学各抒已见,说出如何设计探究性实验的,实验结果怎样?教师以表格的形式将每一种设计方案和结果呈现出来,最后将全班同学的实验结果进行汇总,即形成了实验结论:光从空气中斜射入水中时,它的传播方向发生改变———偏向法线;随着入射角的增大,折射角也逐渐增大;当光从空气中垂直射向水中时,传播方向不发生改变……这样的实验探究,教师只是实验探究的主持人,引领学生正确思考,并对实验结果进行总结与归纳,实验探究目标便可以顺利完成。
二、做实验探究过程的“导游”,帮助学生弄清实验原理
物理实验原理对于初中生来说是较为复杂的理论知识,一方面学生难以总结与概括,同时对部分实验原理的理解需要教师的帮助。做实验探究过程中的“导游”,教师要对实验探究过程中学生遇到的困难提供向导服务、讲解服务,对实验中的突发事件要科学、冷静地处理。同时,教师要帮助学生明确实验目的,理解抽象的实验原理和基本策略。在指导学生明确实验目的时,首先要学生清楚设计本实验要解决什么问题,达到什么目的。然后根据提供的实验仪器选择好实验器材,设计好实验步骤,填写实验记录卡等,突出学生实验过程中的主体地位。有经验的教师在组织实验教学时,突出实验原理和策略的教学,以便能够达到“事倍功半”的教学效果。所以,教师要帮助学生弄清原理与策略,并能准确理解。在此过程中,教师不仅要让学生体验感受到实验原理在实验过程中的表层现象,还需要引导学生透过现象看到实验的本质问题,帮助学生归纳总结实验结论等,真正达到预期的实验教学目标。
三、做实验探究的工程师,引导学生正确选择实验器材,精心设计实验步骤
在初中物理探究性实验中,通常教师提供的实验器材有许多,学生要根据实验的目的选择恰当的实验器材,设计好实验步骤,然后再进行探究性实验。在此过程中,教师可以提供多个实验器材,学生针对实验的目的灵活选择,精心设计实验步骤。对于学生选择不同的实验器材,教师一方面要放手让学生大胆地自主实验,同时还需要积极引导学生,使自主性探究实验达到预期的教学目标。例如在“探究电阻大小与长度关系”实验时,在确定运用控制变量法进行实验时,选择材料、横截面积相同而长度不同的电阻丝为实验器材,那怎样来体现电阻丝电阻大小呢?这时需要引导学生选择好实验器材,即需一个电流表或灯泡来做实验器材。所以,在实验探究时,教师要做实验探究的工程师,引导学生精心设计实验,提高实验的效率。
四、做实验教学的导师,帮助学生总结实验得失,强化实验成果的应用
篇9
物理中考实验探究的素材虽然取材较广,但绝大部分还是集中于电学与力学内容.而本学期的探究内容涉及质量与密度、物质的物理属性、牛顿第一定律与二力平衡、压强和浮力等力学核心知识,集中了很多力学典型实验,涉及天平与量筒、弹簧测力计、压强计等基本仪器的使用,同时也关联到控制变量法、转换法、实验推理法等科学实验方法的理解与应用,所以本学期进行的实验探究是中考命题考查的热点.力学实验命题考查的能力重点体现在以下几方面:观察分析实验现象、处理实验数据和资料,归纳总结实验结论;能够独立设计实验,使发散性思维和独创性思维得到发展;能真实再现实验的全过程,会撰写实验报告,能完成实验报告分析;能够将物理实验和其他学科知识综合,根据实验现象分析、推理科学结论的能力.
二、解题策略
初中物理力学探究实验题具有如下特点:基础知识、基本技能必不可少;经典内容考查不断创新;探究性实验成为亮点;侧重设计实验方案、评估实验的合理性、处理信息数据概括结论的实验题将占考查的主流.
1.实验仪器和测量工具的使用
测量工具使用的共同点:要求正确“调、放、看、读、记”(测量工具中只有刻度尺的测量中需用估读).
2.演示实验
弄清实验的设计、实验对象、实验的现象和相应的结论及实验的注意点.要做到“会看图说话”
3.对学生的探究性分组实验要求掌握
①实验的目的;②实验原理;③实验器材;④实验步骤;⑤实验现象;⑥设计实验表格;⑦归纳实验结论;⑧作出必要的评估等.
4.自主性实验设计
(1)建立正确的“等效替代”思想.充分运用各种仪器,明确直接测量的物理量与间接测量的物理量之间的关系.
(2)实验设计中要注意:科学性(设计原理要正确,量与量关系要正确);可行性(设计步骤要具有可操作性);准确性(选取最佳方案,使实验误差最小).
三、题型归类
1.探究摩擦力的特点
探究摩擦力的大小与什么因素有关等实验,这些实验渗透着科学方法与创新方法,如 “控制变量法”和“转换法”,这些都是中考命题考查的热点问题.
例1 摩擦是一种常见的现象,在运动和生活中有着重要的作用.下面我们用实验来研究摩擦力.实验室提供下列器材:A. 带钩的长方体木块;B. 带钩的正方体木块;C.表面平整的长方体木块;D.几条毛巾;E.直尺;F. 弹簧测力计;G.几支钢笔.
(1)下表是研究滑动摩擦力得到的数据,请分析数据回答下列问题.
实验次数接触面压力弹簧测力计的读数
1木板面4N0.5N
2木板面6N0.75N
3毛巾面4N1.5N
①比较第1、2次实验得出结论:.
②比较第1、3次实验得出结论:.
(2)因为物体间接触面积有大小,那么滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有无关系呢?
请你利用上面的器材设计一个探究实验进行研究.
①实验器材:(选填上面器材的字母)
②主要探究.
2.探究二力平衡的条件
本实验通过改变不同的实验条件,从而得出不同的实验结果,然后通过对实验条件和结果的分析,得出问题的结论,这是考查的热点.
例2 小丽同学在探究二力平衡条件的实验中,将系于卡片两对角的线,分别跨过左右支架上的滑轮,并在两个线端挂上相同的钩码,观察卡片在什么情况下处于平衡状态.
(1)如图1,在纸片处于平衡状态后,小丽把小卡片转过一个角度,使小卡片受到的两个拉力大小相等,方向相反.松手后,卡片却不能保持平衡.她这样做是为了说明不在上的两个力不平衡.
(2) 该实验中,为了说明不是作用在同一物体上两个力也不平衡,小丽可以怎么做?
(3)事实上,小丽的实验并不是十分严谨的,因为小卡片本身还有重力.这对小丽的实验结论影响(选填“有”或“没有”),因为 .
篇10
关键词:生物;实验教学;有效性
中图分类号:G622 文献标识码:B 文章编号:1002-7661(2015)09-330-02
初中生物新课标对实验的要求,已从了解实验原理,明确实验目的,掌握实验方法与步骤、分析实验现象、得出实验结果及实验结论逐步过渡到能根据实验目的,科学设计实验程序及对实验过程进行探究,得出可能的实验结果及科学的实验结论。这就体现了生物实验教学在生物教学中的重要性。着力提高实验教学的有效性。
一、重视学生在实验教学中的“能力和方法”,提升生物实验教学的有效性
新课程明确地提出了教学要达成的“三维目标”,即知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观。新的“初中生物课程标准”中对“三维目标”的描述是知识、能力、情感态度价值观。如何达成“三维目标”?我认为,考虑到学生目前的学习和今后的发展,达成三维目标应抓住“能力和方法”这个关键。因为能力和方法能保证记忆的丧失不是全部丧失,而遗留下来的东西将能使我们在需要的时候得以把一件件事情重新构思起来。
在研究初高中生物该如何衔接时曾做过一次问卷调查。调查发现由于初高中教学有一年时间的断档,学生知识的遗忘率往往很高,但学生在生物实验过程中的思维方式、研究方法和科学精神是不会丢失。我认为,平时教学过程是培养学生能力,使学生学会学习和研究方法的过程,学习内容是为培养能力和学会方法而设置的。在培养能力和学会方法的过程中,学生自然会掌握这些知识――知识的掌握和应用的程度应该作为测定能力提高和方法掌握程度的一个重要指标。在培养能力和学会方法的过程中,学生自然也会形成乐于探索生命奥秘、勇于追求科学真理的优秀品德,以及辩证地观察世界和分析问题的方法。
所以,生物实验教学不能为实验而实验,必须重视“能力和方法”的培养,是他们在实验教学实践中不断掌握探究自然奥秘的方法,提高自己的能力,同时,通过实验的分析,获得生物基础知识,提高自己的科学素养。
二、重视学生实验设计的思路,提升生物实验教学的有效性
探究实验的几个步骤中,实验设计的思路是教学的重点,也是难点。往往有些教师由于实验过程化时太久,为了完成实验本身而忽略了思路的分析,这就严重影响了实验教学的有效性。如“探究绿叶在光下制造有机物”的实验,我对这堂课作如下安排:先让学生观察去掉遮盖物后的叶片颜色,然后按照要求进行脱色的加热。
在加热的间隙时间里,开始讨论这个实验的方案,主要是理解“什么是对照”,“什么是干扰因素”,“如何巧妙地设置对照组”,“如何避免干扰因素对实验结果产生影响”等关于科学探究实验的设计方法和思路。这些问题讨论完,脱色过程也就基本完毕了,然后再漂洗后滴加碘液。在等待变色反应的时候,再说明检验产物的方法和原理。最后是对实验结果进行分析,并得出相应的结论。
我认为教会学生思考如何设计实验的思路,才能真正让学生在今后的探究课堂中做得更好。实验教学虽然应该重视实验的操作过程,但更应该重视实验设计的思路分析,以起到“举一反三”的教学效果,这样的实验教学才是有效的教学。
三、重视学生探究实验的自主性,提升生物实验教学的有效性
实验探究课堂在生物教学中是一大亮点,也是吸引学生的一块主战场。但探究内容的局限性、实验材料的单一性,让这块课堂沃土也渐渐贫瘠。我想探究课堂多让学生自己去开发和挖掘些有效资源,激发他们的探究自主性,也是实验教学有效性的体现。
我在实验教学尝试中,有一些实验中我就安排学生可自带观察材料。如观察叶片结构,学生可以选择身边常见的各种各样的树叶;探究植物的呼吸作用可以选择萌发的种子,新鲜的水果、萝卜等。学生材料的多样化,一方面可以增加他们的观察面,另一方面学生探究自主性可以得到充分的发挥。
同样探究方案设计也可以自主。如探究绿色植物的蒸腾作用时,学生提出绿色植物蒸腾作用与光有关吗?是不是只有白天才能进行蒸腾作用呢?问题不同,探究方案的设计当然也要不同。学生在同一实验课题下开展不同的探究内容是开发探究课堂的新生力量。
学生在这样多样化探究课堂中获益匪浅,学会了思考问题的科学性、实验探究的严谨性、开发实验的创新性。
四、重视学生对实验现象和结果的分析,提升生物实验教学的有效性
对实验结果的科学分析是是实验教学的又一个重要过程,因为它不仅能使学生掌握相关的知识,更可以提高学生的科学分析能力和表达能力。
在具体的教学过程中,我发现学生这方面的能力还是有所缺失的。如“植物呼吸作用需要氧气”这个实验,把燃烧的小棒伸入放有新鲜植物的锥形瓶中后立即熄灭,而把燃烧的小棒伸入放有烫过的植物的锥形瓶中后,小棒继续燃烧。让学生通过分析现象得出实验结论时,许多同学都说“植物呼吸作用吸收氧气,放出二氧化碳”。这样的结论虽然是正确的,但就本实验来说,得出这种结论显然是不科学的。该实验只能说明植物呼吸需要氧气,这说明学生不知道或者说没有掌握科学分析的方法。
因此,在实验教学过程中,还需要对学生进行实验结果分析方面的相关教学。我在这一课的教学实践中,特别强调了实验分析过程中所控制的条件和实验结果的相关性的分析,指导学生科学分析实验结果,得出相应的结论,这就使学生不仅掌握了相关的知识,也提高了实验的技能,更培养了学生实事求是的科学态度。
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