高中生物實驗課的自主探究嘗試

鄧立昉

摘 要：在高中生物實驗教學中，通過讓學生自主學習實驗知識，親自動手做實驗，利于學生的知行統一，體現新課程標準中提高學生生物科學素養和倡導探究性學習的課程理念。

關鍵詞：高中生物；生物實驗；自主探究

現行的廣東省高考模式為“3+理科綜合”和“3+文科綜合”，為此相當多的中學在高一時已經實行分班，通過選拔考試、參考入學成績、學生志愿和家長意見，再由學校宏觀調控進行文理分班，也就是說通過提前分班明確高考方向。這樣勢必削減了相應一些實驗科目、通用技術、綜合實驗活動、心理課、音樂課、美術課等的課時，甚至可能會有個別科不開課的情況。因此，高中生物學實驗教學的開展顯得更為珍貴，更要力圖讓學生自主探究，合作嘗試，從而提升實驗探究能力，鞏固書本知識。

一、分析實驗目的，明確探究思路

每一個實驗都有相應的知識作為理論基礎，有些實驗屬于驗證性實驗，有些實驗屬于探究性實驗。驗證性實驗具有明確的結果，通過實驗加以驗證；而探究性實驗的現象和結果是未知的或不確定的，應針對多種可能分別加以考慮和分析，得到相關的結論。在實驗設計前首先應分清實驗類型，但不管是什么實驗，都要體現學生的探究能力、實驗設計能力以及運用生物學知識和方法分析和解決實際問題能力。更要體現科學態度、科學精神和創新意識，這也是新課程標準的理念，同時也是為了在高考中進一步為高校選拔科學人才作準備。

要明確實驗類型，分析實驗目的，如，人教版高中生物必修一“植物細胞的吸水和失水”這個探究實驗。實驗目的很明確，那就是要模擬滲透裝置，利用植物組織材料洋蔥鱗片葉放在清水和一定質量濃度的蔗糖溶液中，通過是否發生質壁分離來理解物質跨膜運輸。作為探究實驗，學生要掌握探究的一般思路：提出問題→作出假設→設計實驗→進行實驗→分析結果→得出結論→表達和交流，如果有必要還可以更進一步探究，這是開展生物自主探究實驗課的良好開始。

二、大膽創新研究，設計實驗步驟

自主探究實驗更多的是強調學生的主體自主探究，教師不參與或少參與，盡量讓學生進行自主思考和合作探究，充分發揮學生的積極能動性以及解決實驗問題的能力。就以“植物細胞吸水和失水”這個必修一的實驗為例，讓學生大膽創新研究，教師可以引用“產婆術”設疑：“植物細胞都能吸水和失水嗎？除了洋蔥鱗片葉材料還能用什么材料？細胞壁屬于半透膜嗎？能不能進一步地完善實驗？能不能確定洋蔥鱗片外表皮細胞液的濃度范圍？”等一系列問題。

學生的想法是天馬行空的，有學生提出“植物細胞同時進行吸水和失水”，原因是植物細胞和外界溶液濃度存在濃度差；有學生提出“外界濃度高細胞失水快，死亡也快”，這也就是為什么會出現對農作物施肥過多造成“燒苗”現象的原因。有學生將這一過程比喻成上坡路和下坡路，坡度越大，失水和吸水越明顯，現象也就越容易觀察。當然，濃度太高，一下子質壁分離完可能就再也無法復原，也就是細胞失水嚴重死亡了。對于實驗假設也有學生會持相反的假設“原生質層不相當于一層半透膜”等。進行實驗步驟設計有學生會用不同濃度的蔗糖溶液來看洋蔥細胞失水的速度和程度，最后教師可以問“哪一種濃度現象明顯？書本上為什么用0.3 g/ml也就是30%的蔗糖溶液？”不管學生怎么樣思考和設計，哪怕是設計錯了也罷，教師要尊重學生的想法，讓他們親自設計實驗步驟，通過自己或者小組開展實驗，進行自主探究，從而獲取更多的實驗直觀感受和理性認識。

三、觀察實驗結果，思考討論總結

每小組按照實驗預定方案認真操作，仔細觀察后將具體的實驗結果記錄下來，教師可以列個實驗結果記錄表模板：

自主實驗課的探究，通過觀察實驗結果可以檢驗每個學生或者小組的探究結果與預期是否吻合，能不能支持自己所做的假設。當然，并不是所有的結果都與預期相符，當實驗結果不支持自己的假設或者實驗結果與預期有不同時，教師應當引導學生通過看書或者思考實驗過程來解釋實驗結果。

有學生會更進一步思考，并改進實驗結果記錄，如：

通過觀察質壁分離的程度、能否質壁分離復原以及質壁分離和復原速度的快慢，可以進一步得出所選擇的生物材料與外界溶液之間的濃度差，真正理解“原生質層相當于半透膜，細胞壁不屬于半透膜”這一教學目的，并且通過滲透裝置的自我探究更深入地認識物質跨膜運輸以及生物膜系統的選擇透過性功能。

（作者單位 廣東省中山市第二中學）