2024年10期
观察法在高中生物学实验教学中的应用
【关键词】 ；
【正文】 摘 要：现今，科学方法教育在我国生物学实验教学中取得了丰硕的成果。观察法作为最基础的科学方法在实际教学中的使用效果并不是很好，很多教师容易忽视观察法在高中生物学实验教学中的应用，未能对学生进行观察训练，对观察法的运用具有片面性，抑制了学生创造性品格的发展。而学生在观察过程中也存在着误区，如观察的目的不明确、观察的过程不连续、观察的结果不全面等，整体观察意识有待提高。在现代教育背景下，教师应在生物学实验教学过程当中，发现当前误区所在，切实落实生物学实验教学方案，将观察法提炼出来，再有目的地传授给学生，培养学生的观察运用能力，让学生主动观察，发现问题，解决问题，调动学生学习的主动性，提高学生生物科学素养和实践能力。
关键词：高中生物学；实验教学；观察法
观察法作为科学方法的一种，是一切研究的基础，是加深科学素养教育的有效组成部分，而全面提高学生的科学素养是我国《普通高中生物课程标准》所提倡。在2017年版普通高中生物课程标准中，要求学生要初步学会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问题。生物学是一门以实验为基础的自然学科，实验教学中加强观察法的应用，有利于提高生物学教师对观察法的了解和重视，为发展学生的科学探究能力打下基础，培养学生的科学思维。
一、当前观察法在高中生物学实验教学应用中存在的问题
（一）观察的目的不明确
很多学生做实验时，事先对实验的流程不了解，对于实验的目的不够明确，观察实验中不能抓住重点，无法有针对性的进行观察，实验效率低下，对实验效果造成严重影响。
（二）观察的过程不连续
当前的高中教学中，生物排课方式通常是每天一节课，而一次观察实验所需要的时间可能大于一节课的时间，学生在一次实验中只能观察到一部分实验结果，如果学生在实验过程中遇到一些困难，例如观察植物有丝分裂的实验中，只滴入龙胆紫，导致背景颜色过深，多次观察依然看不到染色体的形态，一节课的时间，无法得到想要观察的结果，后续也不会重复同样的实验，最终实验以失败告终。
（三）观察的结果不全面
学生对于实验结果的采集很可能会顾此失彼，生物观察实验很多都有时效性，在观察实验现象时，学生因为课前预习不足或记录数据时漏记某些特征，过了特定的时间段错过最佳观察时期，导致部分实验现象消失，此时再进行数据采集所得到的信息也不可用，无法达到课题目的。
二、高中生物学实验教学中实施观察法的教学策略
（一）明确实验观察目标，提高观察过程中的定向性
在实验开始之前，要给学生制定明确且具体的学习任务，确保学生能够集中自身注意力在实验上，在观察实验中能够有明确的方向。在实验过程中只有学生明确了实验目标，才能通过观察到的现象来确定实验结果。每个实验的目的不同，因此每次观察实验课之前，学生要对所做实验进行充分的预习，通过查阅资料或者咨询老师的方式了解实验目的、实验过程、实验注意事项等，确保自己在实验课上能够全神贯注，明确思路，有目的性地进行观察，进而提高观察结果的准确性。在实验操作过程中，还要做到观察细致入微，不错过任何一个实验现象。例如在生物必修一中的观察DNA和RNA在细胞中的分布，首先要明确实验目的要求：初步掌握观察DNA和RNA在细胞中分布的方法。并通过实验原理让学生知道本实验是通过两种染色剂对DNA和RNA的亲和力不同来观察显色反应：DNA在甲基绿的作用下显绿色，RNA在吡罗红的作用下显红色。在观察过程中，首先在低倍显微镜下找到染色均匀，色彩浅的区域移至视野中央，再换用高倍显微镜观察细胞核和细胞质的染色情况。
（二）严守实验操作规程，提高学生观察有序性
很多学生在观察事物时比较盲目，不能按一定的顺序选择观察对象，往往倾向于根据自己的兴趣进行观察，漏掉了许多需要观察的地方，忽视了观察重点，最后得到的结果便缺乏准确性与科学性。如果不注意操作规程，未能捕捉到每个实验现象，便会对实验最后的结果产生影响，导致实验失败。在生物学实验教学过程中，应让学生根据观察对象的特点，严格遵守实验操作规程，先看什么，后看什么，一起看什么，要有一定的观察次序。在某些需要对比观察的实验中做到全面、有序观察。只有观察有序，才能达到观察的目的。如人教版必修一中“还原糖的检测与观察”，一定要严格遵守实验操作规程。其中斐林试剂必须现用现配，且是甲液与乙液等量混合均匀后再注入试管内。在水浴加热后颜色的变化有一个过程：淡蓝色-棕色-砖红色，这就要求学生观察时一定要集中注意力，连续观察，捕捉到每一个颜色的变化。在“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验中涉及到对比观察，按顺序向编号不同的试管中加入试剂，在观察时要记录四只试管产生的气泡情况，并根据实验现象进行全面分析。
（三）创造实验条件，培养学生观察多元性
为满足新课程标准下生物学实验教学的需求，教师要转变教学观念，实现向学生“讲实验”到让学生主动“做实验”的转变。应淘汰陈旧的实验室设备，准备好充足的实验材料与精密的实验仪器，为学生创造良好的实验条件，使学生从多方面、多角度进行观察。例如在高中生物必修一中“检测生物组织中的糖类、脂肪、蛋白质和淀粉”实验中，涉及到多个小实验，除需要大量试管、酒精灯、胶头滴管的等基础实验器具外，还需要恒温水浴锅以及一系列的检测试剂。教师应保证实验材料和器材的齐全，创造良好的实验条件，在分组进行实验时，让每组学生都能够进行操作，每个实验都能得出结论。学生不仅可以观察本组的实验现象，而且可以与其他组的实验现象进行对比，有利于促进学生多方位思考，提高实验准确性。
（四）进行实验反思总结，提高学生观察准确性
生物是一门以实验和观察为基础的学科。在新课标的要求下，更加注重学生科学探究能力的培养，这就要求教师不仅要重视实验前的准备工作和实验过程中的操作，还要在实验中引导学生及时进行总结反思，使学生能够理解实验，消化实验，完成实验。实验后的总结反思不仅能对本实验进行总结，用时为学生的后续实验打下基础，避免同一错误的反复发生。如在实验完成后，教师可以引导学生围绕实验操作进行反思，如进行实验操作是否可以更加规范，是否存在不合理的地方，如果存在应该如何改进才能使实验结果更加准确；还可以引导学生根据实验结果进行总结反思，如未达到预期的实验结果的原因有哪些、怎样尽量缩小实验误差等。
参考文献：
[1]中华人民共和国教育部.普通高中生物学课程标准：2017年版[S].北京：人民教育出版社，2018：4-5.
[2]赵占良.人教版高中生物课标教材中的科学方法体系[J].生物学教学，2008，33（6）：69-71.
[3]卢娅.高中生物学中培养学生实验设计能力的研究[J].中学生导报：教学研究，2018，（04）：182.
[4]孙文霞，沈光华.高中生物新课程中的科学方法教育[J].生物学杂志，2006（06）：59-60
[5]张新丽.高中生物教学中科学方法教育现状的调查研究[D].长春：东北师范大学，2011：18.
[6]汪忠、刘恩山.生物课程标准解读[M].北京：北京师范大学出版社，2002：40.
关键词：高中生物学；实验教学；观察法
观察法作为科学方法的一种，是一切研究的基础，是加深科学素养教育的有效组成部分，而全面提高学生的科学素养是我国《普通高中生物课程标准》所提倡。在2017年版普通高中生物课程标准中，要求学生要初步学会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问题。生物学是一门以实验为基础的自然学科，实验教学中加强观察法的应用，有利于提高生物学教师对观察法的了解和重视，为发展学生的科学探究能力打下基础，培养学生的科学思维。
一、当前观察法在高中生物学实验教学应用中存在的问题
（一）观察的目的不明确
很多学生做实验时，事先对实验的流程不了解，对于实验的目的不够明确，观察实验中不能抓住重点，无法有针对性的进行观察，实验效率低下，对实验效果造成严重影响。
（二）观察的过程不连续
当前的高中教学中，生物排课方式通常是每天一节课，而一次观察实验所需要的时间可能大于一节课的时间，学生在一次实验中只能观察到一部分实验结果，如果学生在实验过程中遇到一些困难，例如观察植物有丝分裂的实验中，只滴入龙胆紫，导致背景颜色过深，多次观察依然看不到染色体的形态，一节课的时间，无法得到想要观察的结果，后续也不会重复同样的实验，最终实验以失败告终。
（三）观察的结果不全面
学生对于实验结果的采集很可能会顾此失彼，生物观察实验很多都有时效性，在观察实验现象时，学生因为课前预习不足或记录数据时漏记某些特征，过了特定的时间段错过最佳观察时期，导致部分实验现象消失，此时再进行数据采集所得到的信息也不可用，无法达到课题目的。
二、高中生物学实验教学中实施观察法的教学策略
（一）明确实验观察目标，提高观察过程中的定向性
在实验开始之前，要给学生制定明确且具体的学习任务，确保学生能够集中自身注意力在实验上，在观察实验中能够有明确的方向。在实验过程中只有学生明确了实验目标，才能通过观察到的现象来确定实验结果。每个实验的目的不同，因此每次观察实验课之前，学生要对所做实验进行充分的预习，通过查阅资料或者咨询老师的方式了解实验目的、实验过程、实验注意事项等，确保自己在实验课上能够全神贯注，明确思路，有目的性地进行观察，进而提高观察结果的准确性。在实验操作过程中，还要做到观察细致入微，不错过任何一个实验现象。例如在生物必修一中的观察DNA和RNA在细胞中的分布，首先要明确实验目的要求：初步掌握观察DNA和RNA在细胞中分布的方法。并通过实验原理让学生知道本实验是通过两种染色剂对DNA和RNA的亲和力不同来观察显色反应：DNA在甲基绿的作用下显绿色，RNA在吡罗红的作用下显红色。在观察过程中，首先在低倍显微镜下找到染色均匀，色彩浅的区域移至视野中央，再换用高倍显微镜观察细胞核和细胞质的染色情况。
（二）严守实验操作规程，提高学生观察有序性
很多学生在观察事物时比较盲目，不能按一定的顺序选择观察对象，往往倾向于根据自己的兴趣进行观察，漏掉了许多需要观察的地方，忽视了观察重点，最后得到的结果便缺乏准确性与科学性。如果不注意操作规程，未能捕捉到每个实验现象，便会对实验最后的结果产生影响，导致实验失败。在生物学实验教学过程中，应让学生根据观察对象的特点，严格遵守实验操作规程，先看什么，后看什么，一起看什么，要有一定的观察次序。在某些需要对比观察的实验中做到全面、有序观察。只有观察有序，才能达到观察的目的。如人教版必修一中“还原糖的检测与观察”，一定要严格遵守实验操作规程。其中斐林试剂必须现用现配，且是甲液与乙液等量混合均匀后再注入试管内。在水浴加热后颜色的变化有一个过程：淡蓝色-棕色-砖红色，这就要求学生观察时一定要集中注意力，连续观察，捕捉到每一个颜色的变化。在“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验中涉及到对比观察，按顺序向编号不同的试管中加入试剂，在观察时要记录四只试管产生的气泡情况，并根据实验现象进行全面分析。
（三）创造实验条件，培养学生观察多元性
为满足新课程标准下生物学实验教学的需求，教师要转变教学观念，实现向学生“讲实验”到让学生主动“做实验”的转变。应淘汰陈旧的实验室设备，准备好充足的实验材料与精密的实验仪器，为学生创造良好的实验条件，使学生从多方面、多角度进行观察。例如在高中生物必修一中“检测生物组织中的糖类、脂肪、蛋白质和淀粉”实验中，涉及到多个小实验，除需要大量试管、酒精灯、胶头滴管的等基础实验器具外，还需要恒温水浴锅以及一系列的检测试剂。教师应保证实验材料和器材的齐全，创造良好的实验条件，在分组进行实验时，让每组学生都能够进行操作，每个实验都能得出结论。学生不仅可以观察本组的实验现象，而且可以与其他组的实验现象进行对比，有利于促进学生多方位思考，提高实验准确性。
（四）进行实验反思总结，提高学生观察准确性
生物是一门以实验和观察为基础的学科。在新课标的要求下，更加注重学生科学探究能力的培养，这就要求教师不仅要重视实验前的准备工作和实验过程中的操作，还要在实验中引导学生及时进行总结反思，使学生能够理解实验，消化实验，完成实验。实验后的总结反思不仅能对本实验进行总结，用时为学生的后续实验打下基础，避免同一错误的反复发生。如在实验完成后，教师可以引导学生围绕实验操作进行反思，如进行实验操作是否可以更加规范，是否存在不合理的地方，如果存在应该如何改进才能使实验结果更加准确；还可以引导学生根据实验结果进行总结反思，如未达到预期的实验结果的原因有哪些、怎样尽量缩小实验误差等。
参考文献：
[1]中华人民共和国教育部.普通高中生物学课程标准：2017年版[S].北京：人民教育出版社，2018：4-5.
[2]赵占良.人教版高中生物课标教材中的科学方法体系[J].生物学教学，2008，33（6）：69-71.
[3]卢娅.高中生物学中培养学生实验设计能力的研究[J].中学生导报：教学研究，2018，（04）：182.
[4]孙文霞，沈光华.高中生物新课程中的科学方法教育[J].生物学杂志，2006（06）：59-60
[5]张新丽.高中生物教学中科学方法教育现状的调查研究[D].长春：东北师范大学，2011：18.
[6]汪忠、刘恩山.生物课程标准解读[M].北京：北京师范大学出版社，2002：40.
- 【发布时间】2021/10/10 10:58:53
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