在高中生物實驗教學過程中,我們經常發現不少學生只重視實驗結果,不重視分析結果;只滿足于實驗的成功,而不愿對實驗失敗的原因進行分析。造成這種現象的原因,除了是學生對實驗的根本目的缺乏深刻的認識之外,不懂得如何分析實驗,沒有掌握實驗分析的一般方法是非常重要的因素。生物學是一門實驗性很強的學科,在實驗過程中,會有多種因素影響、干擾實驗結果,致使實驗失敗。此時,實驗分析就顯得很重要:一方面,可以找出并排除影響因素,使實驗重做且能獲得成功;另一方面,還可以總結出經驗教訓,甚至可能還有意外的收獲、新的發現。這在科學史上是不乏其例的。因此,盡管現行高中生物教學中沒有明確實驗分析這一且的,而且實驗也比較簡單,筆者覺得,在高中生物實驗教學中,除了使學生達到提高動手能力、了解實驗原理和方法、驗證所學知識這些目的以外,教育學生辯證地看實驗的成功與失敗,教給學生進行實驗分析的一般方法,初步培養學生實驗分析的能力還是必要的!
例如:“植物細胞的質壁分離及質壁分離復原”實驗,這是一個驗證性實驗。在完成教學目標后,我們引導學生向探究的方向邁進:1.實驗材料,是否只能選用洋蔥外表皮細胞,其他植物細胞可以嗎?盡量選用紫色部分的意義何在?2.實驗試劑,除了蔗糖溶液,可改用其他試劑嗎?試劑的濃度呢?3.實驗操作方法,有沒可改進或簡化,可提高實驗效率的?
學生經思考、實踐和探討后,得出結論:1.其他植物細胞也行,但洋蔥外表皮紫色部分,液泡呈紫色,原生質層和細胞壁區分明顯,在顯微鏡下觀察質壁分離現象十分清晰。2.蔗糖溶液黏性強,易污染顯微鏡。根據滲透作用原理,其他試劑也行,比如:可用經濟易制的NaCI試劑。而試劑的濃度不能太高,否則易導致細胞死亡,無法質壁分離復原;濃度太低,實驗沒有現象或不明顯。3.操作方法可改進為直接把蓋玻片掀開,滴加外液。這樣,一方面可以減少幾次重復滴加和用吸水紙的步驟;另一方面又避免因操作不當而污染顯微鏡。
看到學生探究的熱情高漲,我結合這個實驗,引導學生探究某植物細胞的細胞液濃度。有了這個驗證性實驗作為背景,學生設計起來就容易得多,設計實驗的方法和思路與原實驗基本相同,將原來只滴加30%蔗糖溶液,改為分別滴加10%、20%、30%,40%叼:同濃度的蔗糖溶液,通過觀察植物細胞質壁分離來估測細胞液的濃度。
高中生物中有許多重要的結論和規律,傳統教學中,往往都是由老師直接教給學生。那么現在,我們能否在老師的引導下,通過自己的觀察、實驗、探索以及與他人的合作、交流,從而自己得出結論;在這種“研究性學習”的過程中,培養自己的創新意識、合作精神和實踐能力。長此以往。相信同學們的探索能力一定會增強,也為有志于對生物學科做深入研究的同學打下堅實的基礎。