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基于核心素养对生物学实验创新的探索
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孙明月
[摘要]根据义务教育生物学课程标准,结合生物学学科核心素养,文章在教材实验“用显微镜观察人血的永久涂片”的基础上,从观察血样的选择、不同动物血涂片的观察和教学方法等方面进行了实验创新的实践,激发学生的学习兴趣,开拓学生的视野,促进学生更好地理解“结构与功能相适应”这一生命观念。
[关键词]生物学学科核心素养;实验创新;血涂片
[中图分类号]??G633.91????[文献标识码]??A????[文章编号]??1674-6058(2021)29-0090-03
生物学是研究生命现象和生命活动规律的自然科学,蕴含人类认识自然规律的一些特有的科学思维和探究过程[1]。生物学学科核心素养涵盖生命观念、科学思维、科学探究和社会责任等4个方面[2]。“制作并观察动物的血涂片”实验可追溯到1993年10月人教版生物学教材七年级下册,实验题目为“用显微镜观察血涂片”,实验要求为“练习制作血涂片,认识红细胞和白细胞”。在2001年10月人教版生物学七年级下册中,实验题目改为“用显微镜观察人血的永久涂片”,实验要求为“认识红细胞和白细胞”。
本节课基于“用显微镜观察人血的永久涂片”实验进行以下创新:(1)带领学生制作血涂片,学生对人血永久涂片的制作过程非常感兴趣,故在原实验基础上添加了制作动物的血涂片;用兔血和鸡血替代人血,避免了学生现场采血的危险性。(2)用瑞士染液对血涂片进行染色。在原实验中,学生对人血涂片中白细胞的细胞核为蓝色很感兴趣,故本实验添加了染色环节,使学生了解染色过程。(3)将兔血涂片与鸡血涂片做对比,观察到哺乳动物的成熟红细胞没有细胞核,鸟类的红细胞有细胞核。
一、教材分析
本节实验课选自人教版生物学教材七年级下册第四单元第四章《体内物质的运输》第一节《流动的组织——血液》。第四章依次编排了四节内容分别介绍血液、血管与心脏,以及输血与血型,以帮助学生建立血液循环的完整概念,并体现生物学源于生活、用于生活的特点。
二、学情分析
七年级学生的感性思维强烈,喜欢动手操作进行实验,同时也具备了一些理性思维的基础,可以通过现象进行对比和思考。在教材实验“用显微镜观察人血的永久涂片”的基础上,学生对显微镜的使用方法和原理都已经掌握,课后学生对血涂片的制作过程和其他動物的血液组成十分好奇,对动物血涂片的制作过程产生极大兴趣。
三、教学目标
(一)知识与技能目标
1.使用显微镜观察血涂片,识别红细胞和白细胞。
2.比较哺乳动物与鸟类血液中红细胞的区别。
(二)过程与方法目标
1.通过观看教师示范操作,了解制作血涂片的方法。
2.通过动手操作和反复练习,掌握制作血涂片的步骤。
(三)情感态度与价值观目标
1.认识到血液对生命活动的意义。
2.通过探究活动,培养学生的创新精神和合作意识。
四、教学重难点
教学重点:1.光学显微镜下,识别红细胞和白细胞;2.比较哺乳动物与鸟类血液中红细胞的区别。
教学难点:制作永久血涂片。
五、教学设计思路
本节实验课首先从学生的兴趣入手,引导学生思考其他动物的血细胞是否和人体血细胞相同。引出新课,让学生挑选自己感兴趣的血样,观看教师演示实验,学习制作血涂片的规范操作步骤。通过实验观察,学生对兔血或鸡血的组成成分获得直观的认识,进一步分析交流得出结论,加强学生对血细胞的结构与功能相统一的认识。
六、实验原理
1.瑞士染液是复合染色剂,能够区分不同的细胞结构。
2.哺乳动物的成熟红细胞没有细胞核,鸟类的红细胞有细胞核。
七、实验器材
本实验需要用到的实验材料:血样(兔血、鸡血);需要用到的实验工具:蘸血棒、载玻片、盖玻片、吸管、试管、试管架、蜡笔、瑞士染液、滤纸、镊子、中性树胶、酒精灯、玻片夹。
八、实验教学过程
(一)导入探访“动物的血液世界”
组织学生自主复习《流动的组织——血液》一课的内容,根据教师给出的表格(如表1)回忆观察人血涂片时所观察到的人体红细胞的形态结构及与白细胞、血小板的区别。
教师:其他动物血液中红细胞的形态结构与人类相比,有什么区别?我们今天来观察一下。
设计意图:复习巩固教材知识,通过教师的引导,发散学生思维,让学生在了解教材中人体血细胞的形态结构的基础上,激发学生观察其他动物血涂片的兴趣,导入新课。
(二)挑选血样,规范操作
教师提供兔血和鸡血两种动物血样(如图1)。组织学生3人一组,挑选本组最想观察的一种血样。
为了规范学生制作血涂片的操作步骤,教师结合PPT进行制作血涂片的演示实验(如图2),同时强调制作血涂片的关键步骤和注意事项。
设计意图:从学生的兴趣点切入,满足学生的好奇心。学生为了能够清晰地观察到所挑选的血样,了解其他动物的血液组成,会认真观看教师的演示操作,了解制作血涂片的方法。
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