高中生物探究性實驗教學例談

◆符立松

在新課程理念的指導下，高中生物教師必須加強對學生進行科學探究方法的指導，提高學生的探究效率，全面落實教學目標。

實驗教學是生物教學的重要組成部分。傳統的實驗教學模式比較單一，隨著新課程改革的不斷深入和教學資源的不斷完善，現在的實驗教學越來越體現新課程理念。下面以具體的實驗為例，談一下探究性實驗教學的點滴做法。

“葉綠體中色素的提取和分離”這個實驗是傳統生物實驗。過去教學中多為驗證性實驗，簡單易懂。而今進行的“葉綠體中色素的種類和顏色”的探究，教師對實驗原理給予簡要引導和說明，學生根據已有的經驗，對葉綠體色素的種類有個初步的了解，但沒有親手提取過各種色素。因此，學生對親自提取色素有著非常濃厚的興趣和渴望。

1 教師結合實際出示教學目標，讓學生明確本節課的探究目的

通過實驗探索使學生學會提取、分離葉綠體中色素的方法，能合理地完成操作過程；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；學會對本實驗中出現的相關問題做出正確的評價和分析，激發學生對生物學科的興趣。

在探究式教學過程中，教師先通過提問引入課題。要求學生思考：高等植物的葉綠體為什么能進行光合作用？把二氧化碳和水合成有機物呢？學生結合前面學過的葉綠體中色素的種類和分布說出：葉肉細胞中有葉綠體，葉綠體中的色素能吸收傳遞和轉化光能。

教師適當引導：以前我們學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實驗探索來弄清葉綠體中色素的種類和顏色。通過引入，引導學生雖然不知道葉綠體中色素的具體種類，相信通過自己的探究能夠明白其中的理論知識。

2 實驗探究過程

分組實驗一：葉綠體中色素的提取

1）師生共同分析下列問題：哪種植物什么部分做實驗材料最好？色素分布于葉肉細胞葉綠體的囊狀結構薄膜上，怎樣將色素提取出來呢？要想將色素提取出來，必須將細胞弄破，怎樣弄破細胞而又不破壞色素分子呢？色素是哪種物質，怎樣將色素溶解出來呢？

2）師生共同分析得出科學探究的正確方法：弄破細胞用研磨法；色素是有機物，必須溶解于有機溶劑，常用的有機溶劑有酒精、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。這些實驗過程涉及的問題不是教師直接傳授給學生的，而是通過教師引導由學生探究得出的，有效培養了學生的創新意識。

3）實驗的操作。學生探究實驗過程，此時教師要巡視學生實驗操作的過程，及時糾正不規范操作，使學生在科學的引導下進行自主探究。

4）實驗結果的分析。學生操作結束，要求學生對得到的濾液進行比較，會發現有的學生得到的濾液很淺。經分析得出結論：選用的綠葉數量少，葉片剪切塊過大，研磨不充分，丙酮加的過量等，都可是濾液顏色很淺的原因。

分組實驗二：濾液中色素的分離

1）師生共同分析下列問題：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該怎么辦？要想把不同的色素分離出來，怎樣操作？用什么藥品能到達實驗的目的？

學生會想出很多方法，對于不恰當的方法師生共同分析原因，得出正確的方法。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，經過觀察顏色才能確定；分離色素，根據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了。

2）實驗操作。教師強調一些注意事項，學生開始實驗探究，教師要巡視學生實驗操作過程，及時糾正不規范的操作，對共性問題及時更正。

3）實驗結果的分析。

①正確結果的分析。絕大部分學生能夠進行科學分析，得出正確的探究結論，是教學過程的重要環節之一。這個教學環節的組織程序是：讓學生準確地描述出濾紙條上各條色素帶的色澤；說出濾紙條上各種色素名稱及含量對比。

②錯誤的結果分析。實驗結果中，有一部分學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，可能是濾液細線劃得不規范或濾液細線觸到層析液等原因。

3 教學反思

1）本節課設計中，變學生的驗證性實驗為探索性實驗，貫穿于教學實驗中，實驗原理和方法都是由學生自主探究得到的。通過這一方法的改變，培養了學生的創新思維，提高了學生的實驗素養。

2）本節課的教學中，注重體現教師的主導和學生的主體作用，每一個問題都由教師引導提出，再經過師生的共同分析使學生明確實驗原理和方法，并對探索的思路予以啟發和引導。這樣，整個教學過程是主動的，充分調動學生的學習積極性，培養了學生的創新意識。

3）本節課將新授內容和實驗融為一體，邊講邊實驗，邊實驗邊分析結果，培養了學生發散思維和解決問題的能力，充分調動了學生的學習積極性，激發了創造性，促進了學生思維能力的發展。

4 特色實驗探究已成為新課程改革的一大亮點

隨著新課程改革的不斷深入，植物組織培養實驗教學走進高中生物課堂。通過多年的探究，很多學生能夠親手接種無菌苗，并成功培育出矮牽牛、紫羅蘭、百合等大量的苗木，從師生對組培的朦朧、神秘，到師生的熟練操作、進行課題研究，遇到過許多困難，有過許多困惑，同時也總結出許多經驗，取得一點點成績。

4.1 學生興趣小組的建立及活動開展

利用雙周二下午七、八節時間，每班找4個有興趣又有責任心的學生作為小組成員。先讓興趣小組的學生了解整個組培實驗流程，根據學生興趣愛好，自己選擇課題。通過幾個學期的探究，如今興趣小組學生已經能獨立配母液、熬培養基，通過上網查找培養基配方，調配激素比例、pH值等，分組實驗時還能像教師一樣示范指導。

4.2 學生分組實驗已成模式

根據學校的實際情況，由兩位教師配合授課：首先由一名教師在組培室對面的實驗室，利用多媒體講述理論知識，重點講接種方法，并演示母液配制、培養基的熬制和分裝；講完后，學生分組進行接種實驗，課外活動小組學生指導接種方法。在第一、二組學生接種的過程中，第三、四組學生先整理教學案，總結培養基的成分，思考植物體細胞發育成完整植株需要的條件，看資料分析，總結影響植物組織培養的因素等；在第三、四組學生接種的過程中，第一、二組學生重復上述內容。所有學生都接種完成后，共同進行問題探究，并完成鞏固練習——高考真題，提升應用能力。

4.3 在實驗中不斷摸索、改進和提高

1）充分利用未凝固的培養基。第一次配培養基時，因pH值調得偏低未凝固，就毫不猶豫地倒掉了；還有一次配百合培養基，雖然成膏體但仍能流動，而分組實驗馬上就要開始，來不及配新培養基，臨時決定接種不敏感的煙草，結果長勢良好。

2）桶裝水代替蒸餾水。開始用涼白開水配母液和培養基，但接種苗感染嚴重。如果實驗室沒配蒸餾水機，可以用桶裝水代替蒸餾水，既經濟效果又很好。

總之，探究性實驗教學沒有固定的模式，只要有利于學生的終身發展，有利于教學改革的不斷深入，有利于提高學生的生物實驗素養，教師就應該大膽放手，讓每一位學生都能參到探究活動中來，落實學生的主體地位，實現三維教學目標。

[1]李承純.《葉綠體色素提取與分離》實驗教學探索[EB/OL].http：//www.worlduc.com/blog2012.aspx?bid=1102482.