開展生理生化實驗 發(fā)展生物核心素養(yǎng)

姚紅敏 陳國梁

摘 要：理性分析和科學探究能力是高中生物核心素養(yǎng)的重要內(nèi)容。而基于生理或生化分析開展的生物實驗教學，則可以有效地培養(yǎng)學生們的理性分析和科學探究能力。本文主要講解了在生物實驗教學的過程中，關(guān)注實驗的生理和生化分析實驗，從取材、試劑、操作這三個方面著手，引導學生關(guān)注生物實驗細節(jié)，從而提升學生們的科學探究能力。

關(guān)鍵詞：高中生物；生理生化；實驗分析

生物核心素養(yǎng)是現(xiàn)階段高中生物教學的重要內(nèi)容，也是廣大生物教師不斷探索研究的內(nèi)容。基于生物教材內(nèi)容開展的實驗教學，是培養(yǎng)學生理性分析和科學探究能力的重要過程。因此，高中生物教師應結(jié)合生物實驗內(nèi)容，引導學生們開展有效的生理、生化實驗分析，讓學生們在分析取材、試劑和具體操作的過程中，關(guān)注生物實驗結(jié)果中的細微變化，從而培養(yǎng)學生們的實驗分析能力，為培養(yǎng)學生們的生物核心素養(yǎng)提供助力。

一、 取材分析，關(guān)注生長部位

取材是生物實驗探究的基礎(chǔ)，也是組成生物實驗過程的重要步驟。正確地取材，是生物實驗能夠順利、成功地完成的前提。但在實際教學的過程中，教師往往只關(guān)注實驗原理和實驗操作的正確性，忽視了實驗開始前的取材過程分析，從而導致部分學生即使按照正確的實驗操作完成實驗，也得不出正確的實驗結(jié)果，最終對實驗內(nèi)容仍舊一知半解。

比如，我在帶領(lǐng)學生們學習《觀察植物細胞的有絲分裂》這一實驗時，就引導學生們關(guān)注實驗取材這一過程，并針對取材設(shè)置了對照組進行實驗結(jié)果的對照。實驗中，我們選取了“培養(yǎng)好的洋蔥”作為實驗材料，實驗的開端應先制作裝片。取材時，我要求學生們先在“洋蔥根尖生長點部位”準確地切取實驗材料，然后再在“洋蔥的其他部位”切取一塊實驗材料作為取材對照組，同時開展后續(xù)解離和漂洗等步驟。制作完成后，學生們觀察兩組實驗裝片，發(fā)現(xiàn)有一組實驗裝片可以清晰地觀察到分裂相細胞，而另一組則很難觀察到分裂相細胞。這時，我引導學生們開展分析：為什么取材部位的不同會導致不同的實驗結(jié)果？結(jié)合對照實驗結(jié)果加以分析，學生們得知只有在植物的根尖分生組織細胞才能夠觀察到有絲分裂的過程。

實驗教學時，教師引導學生們就實驗取材設(shè)置對照組，讓學生們觀察不同取材對于實驗結(jié)果的影響，不僅能夠完善實驗內(nèi)容，也讓學生們認識到取材的不同對于實驗結(jié)果有著較大的影響。同時，通過分析實驗取材這一細微過程，也可以提高學生們對于生物實驗嚴謹性的認識。

二、 試劑分析，關(guān)注濃度純度

開展生物實驗時，往往會涉及試劑的量、濃度或者純度等實驗因素的選取，選擇不同濃度或純度的試劑往往會導致實驗結(jié)果不同。因此，高中生物教師在實驗教學時，應當引導學生們結(jié)合具體的實驗內(nèi)容分析試劑濃度等因素，并在對照分析的過程中，關(guān)注不同濃度的試劑對于實驗結(jié)果的影響程度，保證學生們的理性分析能力有所提高。

比如，我在引導學生們探究《植物細胞的吸水和失水》這一實驗時，就設(shè)置了對照實驗，用于分析不同濃度的實驗試劑對于實驗結(jié)果的影響。實際操作的過程中，我們選取了紫色的洋蔥鱗片葉、質(zhì)量濃度為0.3 g/mL的蔗糖溶液、清水以及質(zhì)量濃度為1 g/mL的蔗糖溶液等實驗材料。實驗開始后，我們將制成的裝片放置于顯微鏡上，先滴質(zhì)量濃度為0.3 g/mL的蔗糖溶液進行觀察，發(fā)現(xiàn)植物細胞發(fā)生了明顯的質(zhì)壁分離，再滴入清水，植物細胞恢復到原先的樣子。此時，在實驗對照組的裝片上滴1 g/mL的蔗糖溶液，我們?nèi)耘f能夠觀察到細胞發(fā)生了明顯的質(zhì)壁分離，滴清水后，細胞卻不能還原到原先的樣子了。

在完成生物實驗的過程中，著眼于分析不同濃度或純度的試劑對于實驗結(jié)果的影響，不僅可以引導學生們準確地完成生物探究實驗，也能夠加深學生們對于實驗原理和相關(guān)知識點的理解，使其認識到實驗探究的科學性與嚴謹性，有助于學生們科學探究能力的提升，以及生物核心素養(yǎng)的發(fā)展。

三、 操作分析，關(guān)注細微誤差

合理且嚴謹?shù)膶嶒灢僮饕彩峭瓿缮飳嶒灥年P(guān)鍵。結(jié)合實驗教學的具體過程，我們發(fā)現(xiàn)：實驗操作的細微誤差往往是最容易忽略的，卻也恰恰是學生們實驗失敗的最大誘因。因此，生物教師應當充分關(guān)注實驗操作的細節(jié)教學，引導學生們分析生物實驗中不同的操作過程對于實驗結(jié)果的影響，明確實驗操作的準確性對生物實驗的重要作用。

比如，我在帶領(lǐng)學生們完成《植物細胞的有絲分裂》這一實驗時，首先指導學生們完成實驗裝片。而裝片制作過程中的很多細微之處都會對實驗結(jié)果分析產(chǎn)生影響。裝片的制作過程中有一個步驟是解離，就是用15%的鹽酸溶液溶解細胞壁之間的胞間質(zhì)，使組織中的細胞相互分開，避免顯微鏡下觀察細胞時發(fā)生重疊現(xiàn)象。解離時，細胞解離程度的控制要求就比較高。若是解離不充分，觀察細胞時就會出現(xiàn)重疊的現(xiàn)象；若是解離過度，細胞則會腐爛。而解離之后的漂洗也是實驗成功的關(guān)鍵，許多學生在漂洗操作時敷衍了事，不能夠徹底地予以漂洗，導致最終的染色效果不佳，影響了實驗結(jié)果的觀察分析。

進行生物實驗時，若是各個步驟的操作都存在誤差，就會對最終的實驗結(jié)果產(chǎn)生較大影響。而學生們在完成實驗時，常常因粗心而忽略了準確操作的重要性，此時就要求生物教師能夠?qū)@一細節(jié)開展針對性的教學指導，在糾正錯誤操作的過程中，明晰正確的操作過程，從而提升學生的科學實驗探究能力。

總的來說，實驗教學是高中生物教學的重要內(nèi)容。而生物教師通過引導學生們分析取材、試劑、操作之于實驗結(jié)果的影響，不僅可以提升學生們理性分析和科學探究能力，也可以有效地發(fā)展其生物核心素養(yǎng)。因此，廣大生物教師在實際教學時，應適時地開展生物實驗中的生理生化分析，為發(fā)展學生們的生物核心素養(yǎng)奠定基礎(chǔ)。

參考文獻：

[1] 吳長紫.淺談新課標高中生物實驗教學策略[J].考試周刊，2014（11）.

[2] 曹英姿.高中生物實驗課有效教學的幾點思考[J].新課程學習，2011（5）.

作者簡介：姚紅敏，陳國梁，湖北省襄陽市，湖北省南漳縣第二中學。