高中生物實(shí)驗(yàn)優(yōu)化策略之初探

戴莉莉

【摘 要】生物學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)性很強(qiáng)的自然學(xué)科。在人教版高中生物教材中，無論是必修書還是選修書，都可以找到各類實(shí)驗(yàn)的蹤影，尤其是選修一《生物技術(shù)專題》中更甚。作為生物學(xué)習(xí)的基本研究方法，實(shí)驗(yàn)在高中生物教學(xué)中占據(jù)著非常重要的位置。知識(shí)的獲取以及生物素養(yǎng)、實(shí)踐能力、合作精神的培養(yǎng)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中均能一一實(shí)現(xiàn)。

【關(guān)鍵詞】高中生物；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；優(yōu)化

現(xiàn)在高中生物教學(xué)中卻屢屢出現(xiàn)“講實(shí)驗(yàn)”的現(xiàn)象，探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)被很大程度地忽視了，實(shí)驗(yàn)于學(xué)生能力培養(yǎng)的重要性被拋諸后腦。本文結(jié)合教學(xué)實(shí)踐談一談高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的優(yōu)化策略。

一、科學(xué)選擇與處理實(shí)驗(yàn)材料是優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)的第一步

實(shí)驗(yàn)研究可以說是任何科學(xué)研究最為基本且必須的方法，通過對(duì)實(shí)驗(yàn)材料進(jìn)行分析與研究并進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)與闡明生物學(xué)的現(xiàn)象和規(guī)律便是我們通常所說的實(shí)驗(yàn)研究。實(shí)驗(yàn)材料選擇的正確與否對(duì)于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的明顯與否、實(shí)驗(yàn)可信度高低來說都是影響巨大的，因此，實(shí)驗(yàn)材料的正確選擇完全可以說是成功實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵。事實(shí)上，選擇實(shí)驗(yàn)材料時(shí)確實(shí)應(yīng)該遵循一定的原則，比如科學(xué)性、易獲得與低廉性、季節(jié)性與地方性以及實(shí)驗(yàn)效果等都是選擇實(shí)驗(yàn)材料時(shí)需要注意的方面。

1.原則之科學(xué)性

要考慮材料本身的特點(diǎn)以及預(yù)期的實(shí)驗(yàn)效果。

例如，糖類、脂肪以及蛋白質(zhì)的檢測(cè)這個(gè)實(shí)驗(yàn)，依據(jù)膳食金字塔理論、食物的特點(diǎn)以及學(xué)生在日常生活中獲得的常識(shí)可以在教材所提供的材料基礎(chǔ)上作出分類選擇：馬鈴薯和玉米用來檢測(cè)淀粉；毛豆等豆類以及蛋清和乳類制品用來檢測(cè)蛋白質(zhì)；大豆、芝麻以及花生用來檢測(cè)脂肪；水果及帶甜味的部分蔬菜用來檢測(cè)還原糖。

還有諸如葡萄、橙子等季節(jié)性的材料可以根據(jù)季節(jié)以及地方性進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的選擇。

2.原則之易獲得及低廉性

選擇實(shí)驗(yàn)材料時(shí)若是有隨處可見或者容易獲得的生活物那就更好了，另外還應(yīng)考慮材料的價(jià)格以免不必要的浪費(fèi)。比如上述實(shí)驗(yàn)中，除了教材中所提供的蘋果、梨等顏色淺、含糖量高的材料以外，白蘿卜這種本地比較常見的普通食品也可以作為待學(xué)生選擇使用的實(shí)驗(yàn)材料，因?yàn)樗粌H容易獲得，而且相對(duì)來說成本更低。

3.原則之便于觀察的實(shí)驗(yàn)效果

實(shí)驗(yàn)效果的好壞往往可以通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果的觀察來衡量，這個(gè)衡量標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于觀察與驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)尤其適合。因此，教師在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)材料的選擇時(shí)，應(yīng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)的目的將材料自身的顏色、染色前后的顏色對(duì)比度、觀察結(jié)構(gòu)、背景顏色對(duì)比度等各個(gè)方面均考慮周全。有的實(shí)驗(yàn)材料自身的顏色對(duì)于實(shí)驗(yàn)效果的觀察就是比較不利的。比如，蕓豆、扁豆、赤豆以及綠豆都是可以用于檢測(cè)蛋白質(zhì)的實(shí)驗(yàn)材料，不過，赤豆與綠豆自身的顏色比較深，與檢測(cè)后紫色的對(duì)比和判別來說是比較不利的，觀察起來對(duì)比效果不夠明顯，因此赤豆與綠豆應(yīng)該不是這個(gè)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)的最好選擇。再比如，西瓜漿富含還原糖大家都懂，但其卻不適合作檢測(cè)還原糖的實(shí)驗(yàn)，正是因?yàn)槠浔旧肀闶羌t色，與滴加斐林試劑后產(chǎn)生的磚紅色沉淀顏色相近以致不易觀察。

只有綜合考慮上述選材原則，才能選出符合科學(xué)要求的、經(jīng)濟(jì)實(shí)用的、效果明顯的實(shí)驗(yàn)材料。

二、在教材深入挖掘基礎(chǔ)上增加探究實(shí)驗(yàn)是優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)的第二步

學(xué)生在驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)之上增加的探究實(shí)驗(yàn)中能夠最大限度地獲得事實(shí)性知識(shí)，同時(shí)，這些探究實(shí)驗(yàn)還能使得學(xué)生對(duì)于科學(xué)家的探究思維產(chǎn)生新的領(lǐng)悟，學(xué)生的操作、探究能力以及個(gè)人的思維能力也在實(shí)踐性的探究實(shí)驗(yàn)操作中得到培養(yǎng)。比如，“綠葉中色素的提取與分離”這一實(shí)驗(yàn)的目的便是讓學(xué)生學(xué)會(huì)提取并分離色素的方法，同時(shí)，色素條帶的寬窄和色素含量之間關(guān)系以及色素條帶的擴(kuò)散速度與各種色素在層析液中溶解度的關(guān)系都是通過實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生掌握的知識(shí)。第一步的實(shí)驗(yàn)是整個(gè)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)，在此基礎(chǔ)上我們可以繼續(xù)挖掘教材中所隱含的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：在陽光和三棱鏡之間分別放進(jìn)綠葉中的4種色素溶液，不同波長(zhǎng)的光被吸收的情況可以從連續(xù)光譜中一一觀察到。然后，我們還可以在前面的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上將探索色素吸收光譜的探究實(shí)驗(yàn)增設(shè)進(jìn)來，學(xué)生從實(shí)驗(yàn)中可以很容易觀察到光源穿過色素提取液后某光帶變化的現(xiàn)象并對(duì)此現(xiàn)象產(chǎn)生好奇與探究，使得色素吸收光譜的這一知識(shí)點(diǎn)在學(xué)生的理解上更進(jìn)一步。

另外，針對(duì)同一個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行兩次探索的“二次探究法”有時(shí)也應(yīng)該適時(shí)加入，第一次實(shí)驗(yàn)往往是根據(jù)現(xiàn)成的教材設(shè)計(jì)進(jìn)行探究，第二次實(shí)驗(yàn)雖是采用同樣的原理，卻能讓教師引導(dǎo)學(xué)生從不同的角度去嘗試實(shí)驗(yàn)的重新設(shè)計(jì)與探究，學(xué)生在兩次的探究實(shí)驗(yàn)的比較中往往會(huì)獲得不同的體驗(yàn)和領(lǐng)悟。比如，在做“植物細(xì)胞是怎樣吸水以及失水”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，首先進(jìn)行第一次實(shí)驗(yàn)，教師組織學(xué)生進(jìn)行植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離以及復(fù)原操作實(shí)驗(yàn)，然后引導(dǎo)學(xué)生對(duì)細(xì)胞液與周圍環(huán)境濃度的差異進(jìn)行探究、體會(huì)與思考并得出共同的結(jié)論；然后進(jìn)行第二次實(shí)驗(yàn)，分別準(zhǔn)備好不同濃度梯度的蔗糖溶液并將洋蔥外表皮浸泡于各個(gè)溶液中，學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)對(duì)比和觀察可以發(fā)現(xiàn)洋蔥表皮細(xì)胞隨著蔗糖溶液濃度的增高發(fā)生質(zhì)壁分離的時(shí)間縮短，程度加大。當(dāng)蔗糖溶液濃度大得超過一定程度時(shí)，無法實(shí)現(xiàn)質(zhì)壁分離復(fù)原。學(xué)生通過觀察發(fā)現(xiàn)了質(zhì)壁分離發(fā)生前后的環(huán)境濃度的范圍，再加上“等滲”這一條件的利用，細(xì)胞細(xì)胞液的濃度范圍便能在學(xué)生與教師的共同探討中分析得出了。

當(dāng)然，正確的師生觀、教學(xué)觀仍然是我們?cè)趯?shí)驗(yàn)教學(xué)過程中必須堅(jiān)持的，教師是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的主導(dǎo)者這一點(diǎn)無法改變，教師的定位往往能對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量與效果起到?jīng)Q定性的影響，與此同時(shí)，學(xué)生主觀能動(dòng)性的發(fā)揮同樣也是實(shí)驗(yàn)教學(xué)中所必需的，因此，教師在開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)應(yīng)將自己的位置擺正并做好學(xué)生的領(lǐng)路人，幫助和引導(dǎo)學(xué)生順利達(dá)成實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

【參考文獻(xiàn)】

[1]陳元豐，仇敬運(yùn).“問題串”在高中生物教學(xué)中的應(yīng)用[J].中小學(xué)教學(xué)研究，2015（9）endprint