試論問題式教學在高中生物實驗課之應(yīng)用

摘要 問題式教學模式強調(diào)從問題出發(fā)，課堂教學緊緊圍繞問題而展開。教師通過精心設(shè)置問題來引導學生，啟發(fā)學生積極思維，使他們進行探究式學習，從而有效地、有創(chuàng)意地解決問題。在新課程強調(diào)探究學習的理念指導下，將問題式教學模式的建構(gòu)與實驗教學有機地結(jié)合起來，必然會有更好的課堂教學效果。

關(guān)鍵詞 問題式教學 實驗教學 生物學教學

中圖分類號 G633.91

文獻標識碼 B

文件編號 1003－7586(2011)06－0005－03

問題式教學模式是一種以學生自主性、研究性學習為主的微觀教學模式，它以新課標為指導，以學習理論為依據(jù)，以教學目標為核心，具有清新流暢的可操作程序，能反映師生互動的角色配置和解決矛盾交鋒的教學策略。

問題式教學模式旨從問題出發(fā)，整個課堂都緊緊圍繞問題展開。教師通過精心設(shè)置問題來引導學生，啟發(fā)學生積極思維，使他們進行探究式學習，從而有效地、有創(chuàng)意地解決問題。在當今新課程探究理念的指導下，將問題式教學模式的建構(gòu)與實驗教學有機地結(jié)合在一起，必然會有更好的課堂效果。

由于該教學模式強調(diào)啟發(fā)學生的學習積極性、能動創(chuàng)造性，并且不是以常規(guī)的只要求掌握課堂內(nèi)容作為結(jié)果，而是要啟發(fā)引導學生進行思考，因此對教師的要求更高。教師既要做好學生的指導者，使學生在學習中處于主體地位，并給予恰當?shù)闹更c；同時又要做好學生的合作伙伴、學習伙伴，與學生共同探討。該教學模式的特殊性使得它的示疑過程，也就是問題情境的設(shè)置以及問題的設(shè)計在整個教學模式中起著非常重要的作用。

鑒于此，下面將重點討論問題式教學第一階段中“問題”的設(shè)計，旨在為高中生物實驗教學中更好地應(yīng)用這種模式提出一些有益的建議。

1 從實驗的原理發(fā)問

實驗原理是一個實驗的核心，正確理解實驗原理是實驗科學性的基本保證，深刻理解實驗原理是突破實驗難點的關(guān)鍵，掌握實驗原理是領(lǐng)會實驗設(shè)計思想的前提，挖掘?qū)嶒炘淼膬?nèi)涵則是教學創(chuàng)新設(shè)計的出發(fā)點。

實驗原理是進行實驗操作的依據(jù)，因原理不清、目的不明導致實驗失敗是學生常有的事，如出現(xiàn)“實驗中漏做某一步驟或操作順序顛倒”等錯誤現(xiàn)象。因此，教師可以從原理出發(fā)，進行提問。

例如，在“探索淀粉酶對淀粉和蔗糖的水解作用”實驗中，可以先提問：“在試管1和2內(nèi)放入了等量的淀粉液和蔗糖液后，試管1和2的下半部要浸在60℃左右的熱水中保溫5min的目的是什么?”當學生真正認識到酶需要在適宜的溫度下才能最好地發(fā)揮其催化作用時，就不會搞錯這一個實驗步驟了。

另外酶對淀粉的消化作用需要一定時間，課本要求在37℃條件下作用10min。有的學生在實驗時一看到溫度達到37℃就立即將試管取出加入碘液，這時試管內(nèi)因為還有大量的淀粉沒被分解，結(jié)果兩支試管都變藍，導致實驗失敗。此時，教師要抓住機會問為什么會出現(xiàn)這種現(xiàn)象，也有的學生在實驗中，先將試管放入燒杯再加熱，當水溫達到37℃后，與燒杯底部接觸的試管的溫度可能達到40℃以上，使唾液淀粉酶的部分空間結(jié)構(gòu)被破壞，酶的活性下降，影響實驗結(jié)果。這時教師又要抓住機會，引導學生理解酶活性發(fā)生了的變化、正確的操作步驟應(yīng)。從而師生在共同的探究中總結(jié)正確的實驗步驟：水加熱至37℃，熄滅酒精燈，再將兩只試管放入燒杯中約10min，這樣才能達到預期的效果。

再如，在“探索影響淀粉酶活性的條件”的實驗中，教師要組織學生討論分析：為什么要先將等量的唾液分別放在不同的環(huán)境條件下(不同的溫度、酸性、堿性、中性)，然后再加入底物(可溶性淀粉液)?如果改變順序，比如先在等量的唾液中加入底物，再將之放在不同的環(huán)境條件下，可能的結(jié)果是什么?

實驗前教師通過提示性發(fā)問，可以有效地幫助學生理解實驗原理、實驗?zāi)康摹?/p>

2 從實驗的材料發(fā)問

根據(jù)不同的實驗?zāi)康暮蛯嶒炘恚x擇恰當?shù)膶嶒灢牧希菍嶒炦_到預期結(jié)果的重要保證之一。在實驗中學會選擇與運用相關(guān)材料是一種重要的實驗技能。

例如，在“生物組織中可溶性還原糖、脂肪、蛋白質(zhì)的測定”實驗中，對于選擇怎樣的實驗材料來進行可溶性還原糖的鑒定，教師可以設(shè)計這樣的問題：在西瓜、甘蔗、蘋果、梨及各種葡萄糖含量很高的綠葉中，應(yīng)該選擇哪一種做為實驗材料，為什么?通過討論，學生會發(fā)現(xiàn)，西瓜瓤的紅色、葉片的綠色會掩蓋鑒定過程中呈現(xiàn)的磚紅色沉淀，造成干擾。甘蔗所含的糖類物質(zhì)為蔗糖，為非還原性糖，也不可以用。所以，應(yīng)選擇含葡萄糖量較高、顏色為白色或近于白色的植物組織，以蘋果、梨為最好。

在“驗證酶的高效性”實驗中，教材是以肝臟研磨液做實驗材料的。在實際的教學中，筆者做了適當?shù)母母锱c創(chuàng)新。一方面，讓學生以肝臟研磨液為材料作為必選實驗；另一方面，引導學生以土豆研磨液、蘿卜研磨液替代肝臟研磨液作為選做的探究實驗，并思考這些材料都能催化過氧化氫分解的原因。這樣，不但使學生掌握了實驗的基本技能，也拓展了學生的思維，即由原來的肝臟中含有過氧化氫酶拓展到動、植物細胞中都含有過氧化氫酶。更重要的是學生通過替換實驗材料有了新的發(fā)現(xiàn)，變得善于發(fā)現(xiàn)，勇于創(chuàng)新了，同時，思維活躍，創(chuàng)新的欲望提高了。學生成了探究實驗的主人，充滿活力的創(chuàng)新者。

又如，“觀察植物細胞質(zhì)壁分離和復原”實驗，教材選用紫色洋蔥和0.3g／mL蔗糖溶液做實驗材料。紫色洋蔥有紫色大液泡，實驗效果好，是理想的實驗材料，沿著這條思路，教師可以追問學生：如果用沒有顏色的材料能不能做出效果來呢?學生認為可用染色的方法。教師繼續(xù)追問：如果不用染色的方法，能否選用合適的實驗材料來觀察?學生經(jīng)過討論、思考與實驗探究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，用蠶豆根尖成熟區(qū)的細胞可以在不，染色的情況下觀察到植物細胞質(zhì)壁分離和復原的現(xiàn)象；當然，操作時必須將光線調(diào)暗些，即用小光圈和平面反光鏡。實驗中，有的學生積極思考，敢于創(chuàng)新，用0.5g／mL蔗糖溶液替代0.3g／mL蔗糖溶液來做實驗，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，前者使細胞質(zhì)壁分離更明顯，放人清水中，卻不能發(fā)生質(zhì)壁分離復原。針對這種現(xiàn)象，教師要及時提問“為什么不能質(zhì)壁分離復原?”學生馬上意識到細胞因過量失水而死亡。接著，教師可以繼續(xù)提問，能不能用適宜濃度的NaCl溶液替代0.3g／mL蔗糖溶液?學生繼續(xù)進行實驗探究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，質(zhì)壁分離自動復原，這又是什么原因?學生覺得很奇怪，莫非植物細胞“死而復生”。學生經(jīng)討論才明白，原來是植物細胞通過主動運輸吸收Na⁺和Cl^-，細胞液濃度增大，細胞吸水，而質(zhì)壁分離復原。通過多次替代訓練，學生選擇生物實驗材料的視野拓寬了，思維活躍了，能力也就逐步提高了。

3 從實驗的程序發(fā)問

在實驗中教師要引導學生學會分析實驗程序，要指導學生去分析實驗中每一個步驟的作用，每一個處理意義及各個步驟的聯(lián)系，從中學習解決問題、研究問題的方法，讓學生不但“知其然”，更該“知其所以然”。對實驗過程中程序安排的理解，有利于訓練學生思維的有序性、層次性，使學生的思維向著有效的方向不斷深化。

如在“葉綠體中色素的提取和分離”實驗中制備濾紙條時，要創(chuàng)設(shè)問題情境，進行討論，為什么要將濾紙剪成“長10cm、寬1cm”?如果剪成“長5cm、寬2cm”的濾紙條會怎樣等，對于學生提出的各種實驗方案，教師要給學生嘗試的機會，并創(chuàng)造條件讓學生去探究。學生通過實驗探究會發(fā)現(xiàn)：胡蘿卜素在紙條上擴散的距離約為9cm；寬1cm去兩角可以使層析液在紙條上擴散速度均衡，有利于擴散出四條平行的色素帶。在距去兩角的一端1cm處用鉛筆畫一橫線，目的是為劃濾液細線提供參照線，并且防止層析時在盛有3mL層析液的100mL燒杯中濾液細線被層析液淹沒。又如在劃濾液細線時要組織學生進行討論：為什么要在干燥后重復劃2～3次?如果在不干燥的情況下連續(xù)劃線又會怎樣?在反復的討論以及動手嘗試的過程中，學生會發(fā)現(xiàn)，干燥后劃線，可以增加色素的分子數(shù)，紙條上的四條色素帶非常明顯。而在沒干燥的情況下馬上劃線，色素會隨濾液中的液體(如丙酮)在紙條上的擴散而擴散，同時，劃出的濾液細線較寬，相鄰的兩條色帶會發(fā)生部分重疊。看到這些實驗現(xiàn)象，學生也會進一步明白，為什么劃濾液細線時一定要細而直。

總之，在實驗中，教師要根據(jù)學生的知識結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)、涉及原理的難易程度，結(jié)合實驗程序，引導學生進行思考，使學生既知道實驗應(yīng)怎么做，也知道為什么這樣做。

4 從實驗的結(jié)果分析發(fā)問

生物學是一門實驗性很強的學科，在實驗過程中，會有很多因素影響干擾實驗結(jié)果，致使實驗失敗。在高中生物實驗中，不少學生只重視實驗結(jié)果，不重視分析結(jié)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。針對這種現(xiàn)象，教師應(yīng)以培養(yǎng)學生善于分析實驗結(jié)果，從而提升學生的分析能力為目的而多問為什么。

如在“檢測生物組織中的糖類”實驗中，當出現(xiàn)實驗現(xiàn)象不變磚紅色時，就要分析其中的原因：(1)是否溫度不適合，過高或過低?(2)斐林試劑是否現(xiàn)配現(xiàn)用?

又如在“觀察根尖分生組織細胞的有絲分裂”實驗中，如果無法觀察到有絲分裂的現(xiàn)象，那么就要和學生一起討論分析，如：(1)取材是否正確?有沒有選取有絲分裂旺盛的分生區(qū)細胞?(2)實驗過程中的步驟較多，是否有遺漏?或者實驗順序不對?……

實驗分析是非常重要的實驗技能。通過實驗分析，可以找出影響因素，及時總結(jié)經(jīng)驗教訓、修正實驗方案，為再次實驗提供參考。

問題式教學是一種引導學生學會、學好生物實驗課程的教學模式，教師應(yīng)該合理安排實驗教學內(nèi)容，精心設(shè)計問題，充分發(fā)揮這種模式的優(yōu)點，在建構(gòu)問題式教學模式的過程中，提高生物實驗教學的有效性。