談生物教材中經典實驗的挖掘和處理

李潔

摘要：經典實驗是科學家精心思考、巧妙設計，反復實踐，經后人多次重復證明是正確的一些最具代表性的實驗。經典實驗常常與生物學發展史密切聯系，是學生獲得生物學實驗方法的重要途徑。

關鍵詞：經典實驗;探究;思維

高中生物教材中列舉了歷史上許多科學家所做的一些經典實驗，在我們平時的教學中，對于這些經典實驗往往是只關注表面的生物學知識，而忽視其深層次的科學思想和精神。筆者在平時教學中注意了對這些經典實驗的挖掘和處理，收獲到了意想不到的效果。

一、搜集資料，了解探索歷程

很多經典理論的得出，要經過多為科學家歷經幾十年甚至百年的不懈探究才能形成，而課本的介紹只是點到為止，如果讓學生利用課余時間查閱相關資料，了解科學家的探索歷程，對于學生知識體系的構建，更加深入理解生物學原理，以及體驗科學探究的艱辛都是很好的途徑。例如新教材必修一關于生物膜的結構模型的構建 ，如果只是作為生物學知識的傳遞，教師只需簡單講解加以學生的自學即可掌握，而這顯然未達到應有的教學目標。這里不僅有知識目標，更應該包含情感和科學價值觀的目標。教學中我讓學生課后搜集整理資料，系統的了解生物膜模型構建的過程及跨越的年代，同學們通過查閱資料，發現生物膜的模型種類很多，除了書本中介紹的羅伯特森提出的單位膜模型和桑格、尼克森提出的流動鑲嵌模型之外，還有晶格鑲嵌模型和板塊鑲嵌模型，這些模型都是從不不同角度描述了生物膜的結構特征，并且大家還以小論文的形式展現出來。通過這種探究，既培養了學生的協作精神，又能感知到科學探究的艱辛和樂趣。

二、構建模型，體驗探究艱辛

我們知道，沃森和克里克在前人研究的基礎之上，創造性的構建DNA雙螺旋結構模型，向世人傳遞了一個劃時代的訊息。在本節教學中，我舍棄了實驗室現成的模型材料，而是布置學生分小組課后自己制作模型，材料不限。果然同學們各顯神通，有的用橡皮泥，有的用塑料剪接，還有的用彩色硬紙板制作模型，然后在課堂上師生們一起對這些模型進行評比，好的作品還放在學校生物標本室展覽。同學們在此過程中不僅體會到創作的快樂，同時也對DNA的結構特點有了深刻的認識。

三、重做實驗，再走探索之路

對于這些經典實驗，我一直在想如果能讓我們同學自己模仿前人重新演示，那無疑是最深刻的體驗了。限于條件很多實驗無法開展，但是光合作用的探究歷程中薩克斯的實驗我覺得可以讓同學們嘗試一下。生物興趣小組利用課余時間自己組織開展了，實驗比較成功但是過程中也遇到了一些問題，比如對于淀粉的檢測要在光照后及時進行，時間如果間隔過長，淀粉可能轉化或運輸。實驗中光照處理的一半葉片可能有淀粉轉移進來，影響結果的檢測等。另外，何時對葉片進行脫色處理、如何處理，都是需要考慮的問題。

關于生長素的發現過程，往年在教學這節內容時，學生普遍覺得抽象，教師也感到棘手。于是我引導學生以興趣小組的形式課后進行實驗探究，重走科學家的探索之路，這次嘗試有一些讓我感到驚奇和感動的地方。首先，敢于創新。比如在做溫特的實驗時，同學們發現由于切面太小，胚芽鞘嬌嫩，瓊脂塊放置胚芽鞘尖端切面的一側非常困難，無論如何都無法成功，后來同學們大膽創新，用玉米胚芽鞘尖端榨出的液體定期涂在切面的一側，實驗也獲得了成功。很多實驗看似簡單，真正要親手實踐才會發現有很多不可控制因素，同學們的這種遇到困難沒有退卻、放棄，而是積極思考、勇于創新的精神已經讓人感動。

四、評價實驗，提倡質疑精神

經典實驗是科學家精心思考、巧妙設計，反復實踐，經后人多次重復證明是正確的一些最具代表性的實驗。但是高中教材的描述有的并不客觀，可能是編寫的專家想盡可能簡單明了的闡述問題。例如，對于光合作用的探究歷程中魯賓和卡門的實驗，教材描述用H218O和CO2的實驗結果是釋放的氧氣全部為18O2，而H2O 和C18O2的實驗結果是釋放的氧氣全部為O2，而有的同學提出兩組實驗中有機物氧化分解產生的水均可以參與光合作用釋放氧氣，因此不能說全部為18O 或O2。由于條件限制，無法通過實驗加以驗證，通過網上查閱歷史上真實的魯賓卡門實驗，發現教材中對實驗過程和實驗結果的敘述也是不符合事實的。魯賓和卡門的實驗是分3組進行的，實驗對象是小球藻。在光照條件下，每一組給小球藻提供的水和碳酸氫鹽（用以供給CO2）中含有不同比率的18O，在其他條件相同的情況下，他們分析了每一組釋放的氧氣中18O的比率，發現它與水中18O的比率相稱，而與碳酸氫鹽中18O的不同。

總之，生物是一門實驗探究學科，很多知識理論的形成均要通過實驗得出，而教材中的經典實驗無疑是教學中最好的案例。因此，合理的運用、挖掘教材中的經典實驗可以有效地提高教學效果，達到預期的教學目的。

參考文獻：

[1]齊利生：生物學——對生命本質的探討 [美]Stanley L. Weinberg著，復旦大學、南開大學、北京大學、山東大學、北京師范大學、廈門大學合譯;人民教育出版社1981年6月第1版）第162頁