高中生物實驗材料本土化改良的研究

劉世學

摘 要：設計本土化實驗材料的改良，以石榴葉代替菠菜葉進行了色素的提取和分離，教師帶領學生分析該實驗過程和實驗結果，改變了以前實驗教學存在的一些問題和不足。同時激發了學生學習生物學的熱情，培養學生積極參與的意識，提高了環保意識，鍛煉了學生的動手能力和思維拓展能力。體現了現行課標下的核心素養。

關鍵詞：實驗材料;本土化;石榴葉;意義

生物學是一門以實驗為基礎的科學，很多生物現象要通過實驗才能觀察到，各種生物體的結構需通過顯微實驗才能觀察清楚，生物學的理論規律也是通過實驗觀察和分析總結出來的。所以實驗在生物教學中占有非常重要的地位。由于歷史等很多原因，高中生物實驗教學起步晚，注重理論、不重視實踐，造成學生的“高分低能”現象。進行實驗材料的本土化研究，有利于提高學生的學習興趣，讓學生親近自然，提高學生的動手能力和保護環境的意識，激發學生民族自豪感。

1、生物實驗教學當前存在的現象和問題：

教師和學校不重視實驗教學。很多學校，基本不開設實驗教學，只進行實驗理論和過程的講授，讓學生死記硬背，只是單純的應付考試等等。由于多種原因，不少教師未能充分重視生物實驗的教學，特別是在一些實驗條件差，設備落后的學校，由為明顯，所以影響了學生對知識的掌握以及學生能力和素質的提高。

看視頻、模型代替實驗教學。很多老師在實驗教學過程中，不帶學生到實驗室做實驗，只是給學生觀看各種動畫視頻或模型，造成學生缺乏動手能力。所以加強實驗教學尤為重要，實驗能使抽象理論變為更直觀的現象，不但能啟迪學生思維，拓展學生視野，增強學生記憶力，使學生更好地理解知識和掌握知識，而且還能使學生學到一些簡單的科學實驗技能，激發他們學習生物學的興趣，培養他們熱愛生物科學的情感，提高學生的科學探究的素養。

2、本土化改良色素提取實驗材料的設計

普通高中課程生物必修一分子與細胞的第五章第三節的實驗，綠葉中色素的提取和分離，該實驗課本推薦的實驗材料為新鮮的菠菜葉。為了激發學生的學習興趣，我們學校的生物老師設計將菠菜葉換為蒙自本地的特產石榴葉來進行實驗。以探究本地石榴葉是不是色素提取和分離的理想材料。同時，讓學生學會分析實驗材料的合理化，并總結實驗過程中的不足，并明確探究性實驗應如何設計試驗程序和分析實驗結果，得出實驗結論。

在傳統的學生實驗中，實驗材料、試劑都是書本上指定的，課前由實驗準備教師準備好的，實驗時，學生完全按規定的操作步驟進行。在這過程中，學生完全不用思考的機械操作，甚至到結束了都沒留下完整的印象。這種教學沒有給學生留下積極思維的空間和余地，也不允許他們有任何意義上的標新立異，抑制了學生的主動性和思考的獨立性。

通過采集石榴葉并進行了色素的提取和分離的分組實驗，同時也進行了菠菜葉的色素提取和分離的分組實驗。預先對學生進行實驗分組，每2人一組，實驗課開始前學生自己準備石榴葉。安排學生對實驗過程和結果進行比較和分析，并寫出實驗教學的對比報告。一方面，加強了學生實驗操作連貫性。另一方面，學生自己要動手動腦，以加強實際操作能力。

本次實驗，進行石榴葉的同學，分離得到色素帶條數少于菠菜葉，并且色素量較少，顏色較淺，在色素提取實驗的過程中，石榴葉由于葉小，質地硬，纖維素含量高，難研磨等。學生通過菠菜葉與石榴葉作材料的對比，明顯發現石榴葉不是色素提取和分離的理想材料。教師根據以上情況，請同學分析實驗操作過程中的得失與實驗現象之間的關系，從而提高了學生的動手和思維能力，也培養了學生熱愛科學的熱情。就可使學生加深對實驗全過程的認識，提高實驗課的效率，也可培養他們的興趣和特長。

3、本土化實驗材料改良研究的意義

培養學生積極參與的意識。雖然本次實驗所選材料石榴葉不是做色素提取和分離的理想材料，但是學生通過本次分組實驗，積極的參與實驗過程，分析實驗結果，歸納和總結實驗結論，收益頗多。教師結合本次改良實驗，結合本地實際，教會了學生一部分基本的實驗探究方法，然后讓學生自己去主動查找資料，理清實驗原理，選擇恰當的實驗材料和設計合理的實驗方法。也可以將課本上的實驗材料，改成本土化材料進行研究，可使學生加深對實驗過程的認識，提高實驗課的教學效率，也可培養學生的學習興趣和特長。所以我鼓勵學生敢于對實驗進行大膽科學的改革，使學生在實驗過程中獲得成功的喜悅，增強學生學習的興趣，同時也提高動手和思考的能力。

通過對學生實驗基本操作過程和現象、結果分析能力的訓練，讓學生帶著問題去觀察和思考，以及注重實驗過程、結果的分析和改進，切實提高了學生的操作能力，觀察和思維能力，以及解決實際問題的能力，通過生物實驗材料的改良，也培養了學生嚴謹踏實的科學態度，認真求實的良好實驗習慣，取得了很好的教學效果。

提高環保意識。由于本次實驗需要大量的石榴葉，通過石榴葉的采集，讓學生學會愛護大自然的花草樹木，不亂摘花折草，亂扔垃圾，切實做到保護環境人人有責。貫徹了習總書記提出的“綠水青山就是金山銀山”的發展理念。

總之，通過本次本土化改良實驗的實施，鍛煉了學生的動手能力和思維能力，激發了學生學習生物的熱情，也提高學生的核心素養和實驗探究能力。

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