浅谈生物课程资源的开发和利用

浅谈生物课程资源的开发和利用

摘要

   生物是以实验为基础的学科，因此生物新课程倡导的探究性学习，主要通过生物实验的探究，引导学生主动参与探究过程、促进学生勤于动手和动脑，以培养学生创新精神和实践能力。

     我们就高中生物新课程实验教学过程中，以培养学生创新能力为指导，研究生物实验教学改革的新途径和新方法，本文就开发和利用生物实验资源等方面作了一些新的尝试，谈谈一些做法与体会。

关键词：

新课程、开发和利用、实验资源、模型建构

自2004年秋广东省推行新课程以来，就由于新课程的理念与目标，引发了众多的实践与思考。生物是以实验为基础的学科，因此生物新课程倡导的探究性学习，主要通过生物实验的探究，引导学生主动参与探究过程、促进学生勤于动手和动脑，以培养学生创新精神和实践能力。作为生物教学第一线的教师，在教学活动中如何落实新课程的理念与目标达成。我们一直在实践着、思考着。本文仅在实验教学方面结合本学校的实际情况，谈谈开发与利用生物课程实验资源，促进实验教学的一些做法与体会。

一、     开发和利用生活中的课程资源，实现实验材料的创新

       大多数实验成败的关键是生物实验材料的适当选择，在现实生活中，也许我们都认为理想的实验材料离我们很遥远，总需要花费很多工夫去收集、整理或开发创造，甚至于以学校条件有限为由，对教材中的实验往往弃之不做，仅是在课堂上讲授实验。其实，只要我们老师善于去挖掘，实验资源就在我们的身边。如必修一的第四章第一节的渗透作用的演示实验，教材中建议用玻璃纸，可跑遍了市区都没有买到，怎么办？我们几个高中生物组的老师讨论着能否有其他的材料代替，这时有位老师说可否用鸡蛋膜？只说不动手是空谈，于是我们买来鸡蛋，轻轻打碎流出蛋清和卵，再轻轻压碎蛋壳，小心翼翼地撕下蛋壳，只获得一小块完整的蛋膜，用这一小块的蛋膜做实验，可效果不理想，这时有化学老师说可以用盐酸或食醋来溶解蛋壳，于是我们又取来盐酸和食醋分别处理蛋壳，果真得到较完整的蛋膜，将蛋膜安装在渗透装置上，演示装置内的液面慢慢上升了……在课堂上看着学生聚精会神地研究着实验装置,积极地讨论着实验现象, 产生了极大的的兴趣……在这个例子中.当蛋膜紧紧地与蛋壳贴在一起时毫无用处,但是,当它被剥离出来走进课堂之后,竟成为了一种重要的实验资源,使演示实验效果显著,很好地激发了学生的兴趣,增强他们的体验和感悟。又如在“色素的提取和分离”实验中，教材中的实验材料是菠菜，但是在我们做这个实验的时候还不是菠菜上市，怎么办？这时有学生就提出用韭菜叶和萝卜叶替代行不行，有的提出用番薯叶，还有的提出用蔬菜叶……只让学生提出质疑，而不能给他们主动释疑，那问题也就还是问题。释疑的办法也就要通过各种途径甚至于实验来解决，最后学生在实验中发现韭菜叶中含有丰富的叶绿素a和叶绿素b，萝卜叶中富含叶黄素和胡萝卜素，而番薯叶则是叶绿素a多些，其他的色素带则不明显，在此基础上，引导学生思考如何在“叶绿素提取”实验中层析后出现四条明显的色素带？再由学生自己设计试验并验证实验，最后得到了四条明显的色素带。在这里利用新材料取得了新效果，更重要的是也培养了学生的科学探索精神。所以说,实验资源就在我们的生活中,只要我们不局限于教材，对生活中蕴藏的资源能给予关注，根据不同的实验要求和条件，智慧地获取和利用，在教学中引导学生根据本地实际情况探究，挖掘新的实验材料，培养学生的创新能力。

二、开发和利用课程资源，实现实验方法和条件的创新

实验方法和条件也是影响实验现象是否明显、反应速度快慢，进而影响实验成败的因素。在一些实验中，有的操作方法不够简便，操作有一定的难度，这就根据实际情况利用学生和老师的智慧改进方法。如在上述做叶绿体色素的提取和分离实验时，画滤液细线是要求很高的一个操作步骤。因条件限制，无法拉制毛细吸管，我们改用“印泥法”画滤液细线，“印泥法”是将研磨充分的绿叶匀浆当作“印泥”，用载玻片的一条侧棱作“印章”，蘸上叶绿素提取液后在滤纸条上印上滤液细线，更有学生直接将滤纸条划线处对折起来当印章，快速在匀浆上蘸一下，吹干再重复几次，也得到清晰的滤液线，这样做而且不用过滤滤液，操作简便。此外，除了用滤纸条法层析分离色素外，我们引导学生采用圆形滤纸层析法，即在圆形滤纸中心位置点上1小滴色素提取液，吹干，重复一次。然后在该处缓慢滴几滴层析液，每滴间隔半分钟，盖上培养皿，几分钟后，就可以观察到近似同心圆的4 个色素带。这样处理操作也简便，效果也很好。又如教材中”观察植物细胞质壁分离和复原的实验”取材是紫色洋葱,而洋葱在自然状态下不耐贮藏,市场上买到的洋葱都是在冷藏室中贮藏较久的,因此,实验用的外表皮紫色细胞往往因失水严重,制作临时装片时,撕取上表皮较困难,一般都撕得较厚,显微镜下观察到的细胞重重叠叠,模糊不清,再加上洋葱表皮的紫色极浅,所以实验中细胞质壁分离和复原现象不易观察,成功率很低,为了做好该实验,我们改用洋葱内层白色表皮,只是在0.3%蔗糖溶液中加入几滴红墨水,当洋葱表皮细胞发生质壁分离时,虽然看不到紫色液泡,但在细胞壁与细胞膜分离之间充满了红色的蔗糖溶液,实验效果很好。在此基础上，我们再提供新鲜萝卜、30%的蔗糖和清水，以及天平、打孔器、尺子等用具，引导学生进一步对植物细胞吸水与失水进行探究，各小组提出探究问题，并设计实验加以验证，最后，有的小组以萝卜条的质量变化为指标，有的以体积变化为指标、有的以长度变化为指标、也有的以软硬度变化为指标，纷纷设计了实验并验证了细胞的吸水与失水情况。在这探究过程中，不仅让学生对植物细胞吸水与失水有直接的感性认识与体验，更重要的是激发了学生的兴趣，提高学生的主观能动性和参与能动性，很好的培养了学生之间的合作精神，使学生的思维更加开阔和敏锐。

实验操作中的实验条件也不是一成不变的，也可视实验的内容和性质来加以改进。如在“酶的专一性”实验中，由于用唾液做试验，提供唾液时不仅不雅观、不卫生，而且不好掌握用量，改用市场上购买的纯淀粉酶代替唾液做试验，不仅改变了过去学生提供唾液的不雅观、不卫生状况，而且由于淀粉酶可配制成一定浓度的溶液，使实验由定性变为定量研究，这样大大加强了试验的科学性。更重要的是实验温度的改变，实验要求50度，如果低于或高于50度会如何？低于多少或高于多少才会抑制或破坏酶的活性？在教师指导下，由学生设计试验，选择对比试验，分析对比结果，得出结论。虽然，在试验中某些步骤不断重复，甚至有些枯燥，并且最后得出的结果也不尽精确，但学生从中体会到实验设计的严密性以及科学研究需要耐心。

新课程教材中的实验多是经典实验，按照教材中所提供的材料、方法、操作过程做实验，多数是可以得到良好效果的，但有些实验由于材料采集难度大或反应速度慢，持续时间过长等原因而致使无法进行实验，这就要求老师鼓励学生大胆创新，尝试新的实验材料以及对实验方法加以改进，再根据自己所设计的创新实验，进行实验验证。在实验过程中，可能出现这样那样的问题，甚至会与预期的结果出现大的偏差，这时，教师要认真对待学生实验过程中出现的问题，及时鼓励学生不要因一、两次的错误而气馁，更不要因一、两次的失败而放弃；杜绝从语言或行动上挫伤学生的积极性，不能使学生“乘兴而来，败兴而归”；帮助学生发现问题并给予纠正，协助完成实验，让学生逐渐养成坚韧不拔的精神。

三、开发与利用实验资源，实现模型构建的创新

      模型建构是科学研究常用的一种方法,模型有多种形式，如结构模型、功能模型、以及数学模型、实体模型等等。教材以中有多处内容涉及到模型,如细胞结构模型、细胞膜流动镶嵌模型、ＤＮＡ分子结构模型、血糖调节模型等等。在实验安排上也有多个实验是模型构建。通过模型构建活动，不仅使学生强化对抽象的理念基础知识的感性认识，更是锻炼学生的动手操作能力，在这过程中，也体现学生小组成员间团结协作，交流沟通的能力。如在必修二的“性状分离比的模拟”，教材中建议用小桶以及彩色小球为材料，我们则结合实际情况用更为简便易行的材料和方法，只用大小相近的黄豆和黑豆代表两种配子，学生4 人为一组，其中2 人分别代表雌雄蕊，每人双手合着握黄黑豆各10粒代表两种配子，另有1人分别从这2 人手中各取一粒豆子，代表精卵随机结合，第4 人记录豆子的组合，再分别入回原处，摇匀再取，每组做50次，再全班汇总。该实验随着授课进度来完成，通过该模拟活动，使学生对雌雄配子随机结合而出现性状分离比的现象有更深的理解，产生极好的效果。又如在“建立减数分裂中染色体变化的模型”教材中建议用的材料是橡皮泥，面团或黄泥等。这些材料也是易得易用，但在课堂上还有更好用的材料，就是粉笔，用两种不同颜色相同长短的粉笔代替同源染色体，用橡皮筋固定两根代表两条染色单体，橡皮筋位置代表着丝点，这样操作更是简单易行，亦随授课进度随堂进行，也取得很好的效果，而且用后的粉笔还可再用，避免用橡皮泥面团等的浪费。再如在“制作DNA双螺旋结构模型”。该实验的目的是通过制作DNA双螺旋结构模型，加深对DNA分子结构特点的认识和理解，该模型建构可作的材料有很多，但完成这个实验用一节课的时间不够，因此根据我们的实际情况，要求学生用课余时间，分组完成，并对各组制作的模型进行评比等级，这样激发了学生的兴趣和积极性，利用了课余时间，又充分让学生在小组活动中有很好的合作交流，更是让学生体验到科学家在探究DNA分子模型结构的探索精神，从而激发了热爱科学、奋发向上的情感，取得很好的效果。

反思与评价

实验、实践是生物课程改革的重要环节，也是落实生物课程目标，全面提高学生生物科学素养的重要途径，生物课程资源是决定生物新课程理念与目标能否有效达成的重要因素。在教学中充分利用现有的生物资源，积极开发新的生物课程资源，是提高生物教学效果的重要途径。在对实验课程资源的开发、选择与利用上，要求教学第一线的老师不拘于教材所限，对课程资源要有敏锐的洞察力，对生活中蕴涵的课程资源给予关注，积极进行开发和利用新的实验材料，创造新的实验方法。同时充分发挥学生的智慧，鼓励学生勇于质疑，敢于设想，充分发展学生的创造力，大胆创新，不断探索先进的操作方法。通过学生创新实验的设计及完成，培养学生严谨求实的科学精神，一丝不苟的科学态度和团结协作的科学作风。

参考资料：

1.梁华山。别捧着“金饭碗”要饭（略谈中学生物课程资源的利用与开发）。中学生物教学，2006.6

2.宋哲.生物实验教学与探究性思维. 中学生物教学，2005.6

3.李忠银,温世木.”叶绿体中色素分离”实验的改进. 中学生物教学，2001.2