运用生物网络试验室培养学生的探究能力.DOC

运用生物网络显微实验培养学生的探究能力 李 梅 一、问题的提出 人类进入21世纪，科学技术在飞速发展，对人的素质和创造能力的要求在不断提高。在适应时代发展的教育创新变革的浪潮中，探究性学习的思想已经受到各国教育部门的重视。人们认识到，今天的教育既是过去知识积累的传播，同时又必须与时俱进，考虑未来社会发展的要求。教育部针对我国目前基础教育中以往存在的弊端，提出“将科学探究作为课程改革的突破口”、“转变学生的学习方式”、“让更多的学生有更多的机会主动体验探究过程”的要求，使学生在探究实践中逐步形成终身学习的意识和能力。 探究学习,亦称探究式教学,是指在教师指导下,学生运用探究的方法进行学习、主动获取知识、发展能力并亲身体验的实践活动。其目的在于培养学生创新精神和实践能力，探究学习对培养学生能力至关重要,有利于提高教学质量。 现代科学教育观认为：作为结果的知识是不断更新的，掌握探求获得结果的方法才是重要的。实验作为理科教学的基础和重要组成部分，是理科学习中获取信息、培养创造性思维和能力的主要渠道，是对学生进行科学认识过程和科学方法教育的重要手段与途径。实验探究教学在培养学生的创造力方面具有突出的优势和作用，创新孕育在探究的过程中，探究是创新的必由之路。 我校是上海市实验性示范性学校，又是科技特色学校。在上级主管部门和学校领导的支持下，我校生命科学学科除了常规的实验室外，还另外有一个生物网络显微实验室，为培养学生的探究能力创造了条件。 二、探究能力的培养过程和实施策略 1、探究能力的概念界定 现在使用的科学探究具有双重含义。正如《美国国家科学教育标准》中对科学探究就是这样表述的：“科学探究指的是科学家们用来研究自然界并根据研究所获事实证据做出解释的各种方式。科学探究也指的是学生构建知识、形成科学观念、领悟科学研究方法的各种活动。”在教育活动中，探究（inquire） 时间：2006年9月—2007年1月 实验对象：在我校高二年级的拓展型课程中开设，学生经过自主报名，共24人参加生物网络实验室拓展班，作为实验组。对照组为不参加拓展班的其他同学。全年级共10个班，任选4个班级（按高一进校时的摸底考试成绩平均编班的） 在生物网络实验室开展探究实验的内容：介绍科学探究的一般过程、生命科学实验设计的方法、数码显微镜的使用、观察叶绿体和细胞质流动、探究植物细胞外液的浓度和质壁分离的关系、探究酵母菌在不同温度条件下的无氧呼吸、探究不同浓度的酒精对水蚤心率的影响、探究不同浓度的烟丝浸出液对水蚤心率的影响。 教学过程和教学模式：实验班和对照班的学生都进行生命科学基础型课程的学习，而实验班在每周二下午3：50－4：30到求实楼4楼生物网络实验室参加拓展课。 案例：实践的第三阶段。以教材实验《水质污染对生物的影响》3、无机离子对生物的影响”为例。 提出问题：在这个实验的基础上，教师可以进一步的启发学生，如何设计实验探究不同浓度的无机离子对水蚤心率的影响？有些学生提出：改变KCL的浓度；有些学生提出：配置一系列浓度的尿素；有些学生联想到生活实际：配置一系列浓度的酒精等问题。 作出假设：学生以小组为单位，每组3人，根据本小组提出的问题作出假设，并预期实验结果。 制定计划（实验设计的方案）：选定实验器材和试剂，然后拿出方案。 1、用吸管吸一只水蚤，放在载玻片中央的水滴中，吸去多余的水分，并用几根棉花纤维覆在水滴上，在低倍镜下观察（水蚤心脏）。 2、稍停片刻，记录每15秒水蚤心脏跳动的次数，重复3次后，求出平均每分钟的心脏跳动次数，做好实验记录。 3、在同一张载玻片上加一滴1%KCL溶液引流，重复三次，使水蚤浸于2%KCL溶液中。停片刻，吸去多余的KCL溶液，记录每15 秒水蚤心脏跳动的次数，再计算出1分钟水蚤心脏跳动的次数。重复3次，算出平均值，填人实验记录表。 4 、另取一只水蚤，按操作步骤1和2，测出水蚤的心率作为实验对照。然后在载玻片水蚤上加一滴2%KCL溶液，停片刻，吸去多余的溶液，记录每15秒水蚤心脏跳动的次数，再计算出1分钟水蚤心脏跳动的次数。重复3次，算出平均值，填人实验记录表。 不同的问题只要改变试剂的浓度和种类就可以了。 实施计划（实验探究）：学生根据自己的实验设计，进行实验，观察并记录不同浓度的无机离子下水蚤心率。 小组成员： 年 月 日 单位：次/分钟 次/分钟 在清水中水蚤的心率 在1%KCL溶液中水蚤的心率 在清水中水蚤的心率 在2%KCL中水蚤的心率 第1次 第2次 第3次 平均值 结论 得出结论和表达交流：各小组汇报实验过程和实验现象，讨论实验结果是否支持假设或提出修改实验方案。 三、评价与结果分析 1、实验