高中生物探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)例談

◆符立松

在新課程理念的指導(dǎo)下，高中生物教師必須加強(qiáng)對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究方法的指導(dǎo)，提高學(xué)生的探究效率，全面落實(shí)教學(xué)目標(biāo)。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是生物教學(xué)的重要組成部分。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式比較單一，隨著新課程改革的不斷深入和教學(xué)資源的不斷完善，現(xiàn)在的實(shí)驗(yàn)教學(xué)越來(lái)越體現(xiàn)新課程理念。下面以具體的實(shí)驗(yàn)為例，談一下探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的點(diǎn)滴做法。

“葉綠體中色素的提取和分離”這個(gè)實(shí)驗(yàn)是傳統(tǒng)生物實(shí)驗(yàn)。過(guò)去教學(xué)中多為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，簡(jiǎn)單易懂。而今進(jìn)行的“葉綠體中色素的種類和顏色”的探究，教師對(duì)實(shí)驗(yàn)原理給予簡(jiǎn)要引導(dǎo)和說(shuō)明，學(xué)生根據(jù)已有的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)葉綠體色素的種類有個(gè)初步的了解，但沒(méi)有親手提取過(guò)各種色素。因此，學(xué)生對(duì)親自提取色素有著非常濃厚的興趣和渴望。

1 教師結(jié)合實(shí)際出示教學(xué)目標(biāo)，讓學(xué)生明確本節(jié)課的探究目的

通過(guò)實(shí)驗(yàn)探索使學(xué)生學(xué)會(huì)提取、分離葉綠體中色素的方法，能合理地完成操作過(guò)程；探究葉綠體中的色素的種類、顏色及各種色素在層析液中溶解度的大小比較；提高觀察、判斷、分析等思維能力；學(xué)會(huì)對(duì)本實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的相關(guān)問(wèn)題做出正確的評(píng)價(jià)和分析，激發(fā)學(xué)生對(duì)生物學(xué)科的興趣。

在探究式教學(xué)過(guò)程中，教師先通過(guò)提問(wèn)引入課題。要求學(xué)生思考：高等植物的葉綠體為什么能進(jìn)行光合作用？把二氧化碳和水合成有機(jī)物呢？學(xué)生結(jié)合前面學(xué)過(guò)的葉綠體中色素的種類和分布說(shuō)出：葉肉細(xì)胞中有葉綠體，葉綠體中的色素能吸收傳遞和轉(zhuǎn)化光能。

教師適當(dāng)引導(dǎo)：以前我們學(xué)的色素的種類只是大體上分的，那么葉綠體中具體有那幾種色素呢？都是什么顏色呢？今天我們就親自通過(guò)實(shí)驗(yàn)探索來(lái)弄清葉綠體中色素的種類和顏色。通過(guò)引入，引導(dǎo)學(xué)生雖然不知道葉綠體中色素的具體種類，相信通過(guò)自己的探究能夠明白其中的理論知識(shí)。

2 實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程

分組實(shí)驗(yàn)一：葉綠體中色素的提取

1）師生共同分析下列問(wèn)題：哪種植物什么部分做實(shí)驗(yàn)材料最好？色素分布于葉肉細(xì)胞葉綠體的囊狀結(jié)構(gòu)薄膜上，怎樣將色素提取出來(lái)呢？要想將色素提取出來(lái)，必須將細(xì)胞弄破，怎樣弄破細(xì)胞而又不破壞色素分子呢？色素是哪種物質(zhì)，怎樣將色素溶解出來(lái)呢？

2）師生共同分析得出科學(xué)探究的正確方法：弄破細(xì)胞用研磨法；色素是有機(jī)物，必須溶解于有機(jī)溶劑，常用的有機(jī)溶劑有酒精、丙酮；要想研磨充分可以加適量二氧化硅；不破壞色素分子加適量碳酸鈣；等等。這些實(shí)驗(yàn)過(guò)程涉及的問(wèn)題不是教師直接傳授給學(xué)生的，而是通過(guò)教師引導(dǎo)由學(xué)生探究得出的，有效培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。

3）實(shí)驗(yàn)的操作。學(xué)生探究實(shí)驗(yàn)過(guò)程，此時(shí)教師要巡視學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作的過(guò)程，及時(shí)糾正不規(guī)范操作，使學(xué)生在科學(xué)的引導(dǎo)下進(jìn)行自主探究。

4）實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析。學(xué)生操作結(jié)束，要求學(xué)生對(duì)得到的濾液進(jìn)行比較，會(huì)發(fā)現(xiàn)有的學(xué)生得到的濾液很淺。經(jīng)分析得出結(jié)論：選用的綠葉數(shù)量少，葉片剪切塊過(guò)大，研磨不充分，丙酮加的過(guò)量等，都可是濾液顏色很淺的原因。

分組實(shí)驗(yàn)二：濾液中色素的分離

1）師生共同分析下列問(wèn)題：從我們得到的濾液看，能知道含有幾種色素嗎？要想知道含有幾種色素應(yīng)該怎么辦？要想把不同的色素分離出來(lái)，怎樣操作？用什么藥品能到達(dá)實(shí)驗(yàn)的目的？

學(xué)生會(huì)想出很多方法，對(duì)于不恰當(dāng)?shù)姆椒◣熒餐治鲈颍贸稣_的方法。如單純從濾液看，根本不知道色素的種類，要想弄清楚色素的種類，必須把濾液中的色素分離出來(lái)，經(jīng)過(guò)觀察顏色才能確定；分離色素，根據(jù)葉綠體中的色素在層析液中溶解度不同，從而分布在濾紙的不同部位，也就將不同色素分離開(kāi)了。

2）實(shí)驗(yàn)操作。教師強(qiáng)調(diào)一些注意事項(xiàng)，學(xué)生開(kāi)始實(shí)驗(yàn)探究，教師要巡視學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程，及時(shí)糾正不規(guī)范的操作，對(duì)共性問(wèn)題及時(shí)更正。

3）實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析。

①正確結(jié)果的分析。絕大部分學(xué)生能夠進(jìn)行科學(xué)分析，得出正確的探究結(jié)論，是教學(xué)過(guò)程的重要環(huán)節(jié)之一。這個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)的組織程序是：讓學(xué)生準(zhǔn)確地描述出濾紙條上各條色素帶的色澤；說(shuō)出濾紙條上各種色素名稱及含量對(duì)比。

②錯(cuò)誤的結(jié)果分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果中，有一部分學(xué)生的濾紙條上的色素帶不明顯，分辨不出色素帶的顏色種類。師生共同分析原因，可能是濾液細(xì)線劃得不規(guī)范或?yàn)V液細(xì)線觸到層析液等原因。

3 教學(xué)反思

1）本節(jié)課設(shè)計(jì)中，變學(xué)生的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為探索性實(shí)驗(yàn)，貫穿于教學(xué)實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)原理和方法都是由學(xué)生自主探究得到的。通過(guò)這一方法的改變，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新思維，提高了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)。

2）本節(jié)課的教學(xué)中，注重體現(xiàn)教師的主導(dǎo)和學(xué)生的主體作用，每一個(gè)問(wèn)題都由教師引導(dǎo)提出，再經(jīng)過(guò)師生的共同分析使學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)原理和方法，并對(duì)探索的思路予以啟發(fā)和引導(dǎo)。這樣，整個(gè)教學(xué)過(guò)程是主動(dòng)的，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。

3）本節(jié)課將新授內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)融為一體，邊講邊實(shí)驗(yàn)，邊實(shí)驗(yàn)邊分析結(jié)果，培養(yǎng)了學(xué)生發(fā)散思維和解決問(wèn)題的能力，充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，激發(fā)了創(chuàng)造性，促進(jìn)了學(xué)生思維能力的發(fā)展。

4 特色實(shí)驗(yàn)探究已成為新課程改革的一大亮點(diǎn)

隨著新課程改革的不斷深入，植物組織培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)走進(jìn)高中生物課堂。通過(guò)多年的探究，很多學(xué)生能夠親手接種無(wú)菌苗，并成功培育出矮牽牛、紫羅蘭、百合等大量的苗木，從師生對(duì)組培的朦朧、神秘，到師生的熟練操作、進(jìn)行課題研究，遇到過(guò)許多困難，有過(guò)許多困惑，同時(shí)也總結(jié)出許多經(jīng)驗(yàn)，取得一點(diǎn)點(diǎn)成績(jī)。

4.1 學(xué)生興趣小組的建立及活動(dòng)開(kāi)展

利用雙周二下午七、八節(jié)時(shí)間，每班找4個(gè)有興趣又有責(zé)任心的學(xué)生作為小組成員。先讓興趣小組的學(xué)生了解整個(gè)組培實(shí)驗(yàn)流程，根據(jù)學(xué)生興趣愛(ài)好，自己選擇課題。通過(guò)幾個(gè)學(xué)期的探究，如今興趣小組學(xué)生已經(jīng)能獨(dú)立配母液、熬培養(yǎng)基，通過(guò)上網(wǎng)查找培養(yǎng)基配方，調(diào)配激素比例、pH值等，分組實(shí)驗(yàn)時(shí)還能像教師一樣示范指導(dǎo)。

4.2 學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)已成模式

根據(jù)學(xué)校的實(shí)際情況，由兩位教師配合授課：首先由一名教師在組培室對(duì)面的實(shí)驗(yàn)室，利用多媒體講述理論知識(shí)，重點(diǎn)講接種方法，并演示母液配制、培養(yǎng)基的熬制和分裝；講完后，學(xué)生分組進(jìn)行接種實(shí)驗(yàn)，課外活動(dòng)小組學(xué)生指導(dǎo)接種方法。在第一、二組學(xué)生接種的過(guò)程中，第三、四組學(xué)生先整理教學(xué)案，總結(jié)培養(yǎng)基的成分，思考植物體細(xì)胞發(fā)育成完整植株需要的條件，看資料分析，總結(jié)影響植物組織培養(yǎng)的因素等；在第三、四組學(xué)生接種的過(guò)程中，第一、二組學(xué)生重復(fù)上述內(nèi)容。所有學(xué)生都接種完成后，共同進(jìn)行問(wèn)題探究，并完成鞏固練習(xí)——高考真題，提升應(yīng)用能力。

4.3 在實(shí)驗(yàn)中不斷摸索、改進(jìn)和提高

1）充分利用未凝固的培養(yǎng)基。第一次配培養(yǎng)基時(shí)，因pH值調(diào)得偏低未凝固，就毫不猶豫地倒掉了；還有一次配百合培養(yǎng)基，雖然成膏體但仍能流動(dòng)，而分組實(shí)驗(yàn)馬上就要開(kāi)始，來(lái)不及配新培養(yǎng)基，臨時(shí)決定接種不敏感的煙草，結(jié)果長(zhǎng)勢(shì)良好。

2）桶裝水代替蒸餾水。開(kāi)始用涼白開(kāi)水配母液和培養(yǎng)基，但接種苗感染嚴(yán)重。如果實(shí)驗(yàn)室沒(méi)配蒸餾水機(jī)，可以用桶裝水代替蒸餾水，既經(jīng)濟(jì)效果又很好。

總之，探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)沒(méi)有固定的模式，只要有利于學(xué)生的終身發(fā)展，有利于教學(xué)改革的不斷深入，有利于提高學(xué)生的生物實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)，教師就應(yīng)該大膽放手，讓每一位學(xué)生都能參到探究活動(dòng)中來(lái)，落實(shí)學(xué)生的主體地位，實(shí)現(xiàn)三維教學(xué)目標(biāo)。

[1]李承純.《葉綠體色素提取與分離》實(shí)驗(yàn)教學(xué)探索[EB/OL].http：//www.worlduc.com/blog2012.aspx?bid=1102482.