摘要 本文通过教学参考的形式,结合探究过程,将人民教育出版社2004年版高中生物新教材中“生物体维持pH稳定的机制”这一实验预做情况展示出来,以便于有关师生在实际教学、学习中有所帮助。文中重点叙述了通过比较自来水、缓冲液和生物材料在加入酸或碱后pH的变化,推测生物体是如何维持pH稳定的等几方面内容。
关键词 内环境 稳态 缓冲物质
2004年3月至6月,人民教育出版社将2004年版高中生物新教材中8个实验的预做和摄像工作放在绍兴一中,我们有幸承担了其一“生物体维持pH稳定的机制”这一实验。通过实验预做,对这一实验有了亲身的探究经历。现将实验中涉及到的有关问题及解决方案以教学参考的形式展示出来,与同行共商讨。
1 教学建议
“生物体维持pH稳定的机制”实验是新课程标准中建议的一项探究实验活动,旨在使学生能从通过比较自来水、缓冲液和生物材料在加入酸或碱后pH的变化,推测生物体是如何维持pH稳定的。但是,以往的实验在设计思路上只要求学生掌握书面材料上的知识概念、实验步骤或统计方法上的应用,这样做对学生实际的探究能力、操作能力的培养帮助不大。而且,稳态调节概念机制是稳态与环境的重点和难点内容,涉及到的内环境,内环境的化学成分、理化性质等很抽象,而内环境的化学成分和理化性质的动态变化更令学生难以捉摸。根据高中生物课程标准的要求,我们从探究活动的角度对该实验进行了重新设计,力图引导学生从动手实验出发,通过实验结论的讨论分析来认识内环境稳态的重要性,然后联系生活实际,引导学生来讨论内环境中各种理化因素如酸碱度、温度、渗透压以及各种化学成分的含量,既是处于变动之中的,但是这种变动又不能超出一定的范围,否则就会引起代谢的障碍、疾病、甚至危及生命。通过学习,有助于学生关注自身和他人的健康问题,形成自我保健和关爱他人的意识,使学生更容易理解稳态的生理意义。教师在指导学生时特别要注重以下几点:
1)加强预习环节,培养主动学习的习惯。本实验指导具体明确,适合学生自学。加强预习环节有利于敦促学生转变学习观念,养成主动学习的习惯。同时,按照课时安排,本实验要求用1课时完成,既要完成操作又要完成讨论,时间很紧张。学生若能在课前进行充分预习,就能够节约课堂时间,提高教学效率。不同学生预习效果不同,为保证实验质量,教师仍有必要在学生预习的基础上,通过提问的方式使学生明确本实验的目的、操作的要点及其他注意事项。
2)重视组织教学,提高实验课效率。本实验的组织形式以小组活动为主,教师应对小组活动给予指导。进行实验操作时,小组成员应进行合理分工,以确保在规定的时间内完成实验。绘制pH变化曲线图适宜以个人为单位进行,这样能使每个同学都得到锻炼的机会。进行讨论时,应以小组为单位,以利于相互启发、集思广益。实验结束后的总结,则应当面向全体学生。
3)加强讨论和总结,落实教学目标。教师在课前要精心安排好实验课的各个环节,在课堂上要有效地进行调控,保证最后有足够的时间进行讨论和总结。为便于开展实验后的讨论,应倡导学生带着问题做实验,在动手操作的同时,积极动脑思考,这样才能使讨论深入而有效。本实验中的讨论题2和3涉及缓冲作用的机理,需要利用化学知识才能解释清楚,教师在课前应查阅相关的化学教材或请教化学老师,既给自己补充相关知识,也可了解学生的化学基础。
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