廖樹章

【摘 要】本文論述的是中學生物實驗探究教學模式的構(gòu)建背景和構(gòu)建方法，并以“細胞的質(zhì)壁分離及質(zhì)壁分離復原”為例說明實驗探究教學模式的具體應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】實驗教學 探究 教學模式

一 高中生物實驗中探究教學的設(shè)計模式

探究性實驗教學并不是雜亂無章的，而是一種精心編排的教學活動。實驗探究是學生在課堂上進行的一系列科學探究活動，其基本程序一般包括提出問題、構(gòu)思假說、設(shè)計實驗、實驗操作、得出結(jié)論和交流反思六個過程。在設(shè)計實驗階段要將實驗的目的、原理、實驗方案，所需設(shè)備及材料確定好，同時要做好實驗過程的預(yù)測，以及意外的處置對策，因此在實驗方案中務(wù)必要給出操作定義和控制變量。

二 “細胞的質(zhì)壁分離和復原實驗”探究模式設(shè)定

“細胞的質(zhì)壁分離和復原”實驗的探究模式可設(shè)定如下：學生自己提出探究的問題→學生自行設(shè)計實驗方案→學生進行實驗探究→學生分析實驗數(shù)據(jù)和現(xiàn)象并得出結(jié)論→學生交流并反思。

三 實驗探究的主要思想及目的

本次質(zhì)壁分離和復原實驗中所需的材料為紫色洋蔥的鱗片葉、0.3g/mL的蔗糖溶液和清水。紫色洋蔥鱗片葉是觀察材料，當?shù)渭?.3g/mL的蔗糖溶液時，鱗片葉中的細胞就會滲透失水，從而發(fā)生質(zhì)壁分離；幾分鐘后再滴加清水，鱗片葉中的細胞又會滲透吸水。在滴加蔗糖溶液和水的過程中可以清楚地觀察到質(zhì)壁分離和復原現(xiàn)象。針對這個實驗可以讓學生考慮：蔗糖溶液的濃度為什么要選擇0.3g/mL，能否用其他濃度的蔗糖溶液代替。

四 實驗方案設(shè)計及探究思路

1.實驗方案設(shè)計

針對“能否用其他濃度的蔗糖溶液代替0.3g/mL 的蔗糖溶液”這個問題，可以設(shè)計一組對照實驗。在這組實驗中，所用的實驗材料仍為紫色洋蔥鱗片葉和蔗糖溶液，只是將蔗糖溶液的濃度改換了一下。為了使實驗現(xiàn)象能夠區(qū)分得較為明顯，所用的溶液濃度差別可以較大一些。比如分別為0.1g/mL、0.3g/mL、0.5g/mL、0.7g/mL，學生通過實驗對比得出結(jié)論。

2.實驗材料準備

新鮮洋蔥、0.1g/mL蔗糖溶液、0.3g/mL蔗糖溶液、0.5g/mL蔗糖溶液、0.7g/mL蔗糖溶液、清水、顯微鏡、吸水紙、載玻片、蓋玻片。

五 研究過程及實驗方法

實驗選擇了0.1g /mL、0.3g /mL、0.5g /mL、0.7g/mL四種不同濃度的蔗糖溶液，分別加入紫色洋蔥鱗片葉中，觀察驗證結(jié)果為：選用0.1g/mL的蔗糖溶液時，細胞發(fā)生輕微的質(zhì)壁分離，但分離現(xiàn)象并不明顯，幾分鐘后滴加清水，復原較慢；用0.3g/mL的蔗糖溶液時，分離較明顯，有一部分細胞原生質(zhì)層已經(jīng)完全脫離細胞壁，幾分鐘后滴加清水，復原較快；用0.5g /mL和0.7g/mL的蔗糖溶液時，質(zhì)壁分離很明顯，但幾分鐘后滴加清水，分離后的質(zhì)壁不能發(fā)生復原。

引導探究為什么前兩種情況下可以發(fā)生復原，而后兩種情況下即使滴加清水都不能復原呢？經(jīng)學生們小組分析討論得知，是由于后兩者濃度過高，導致了細胞失水過多而死亡，從而不能復原。而前兩者由于濃度不是太高，細胞因失水不是太多，因而仍然能夠存活。

實驗結(jié)論：為了更清晰地觀察質(zhì)壁分離復原現(xiàn)象，不可以采用0.5g /mL或0.7g/mL的蔗糖溶液，而由于0.1g /mL 的溶液分離現(xiàn)象不明顯并且用時太長，所以最好選用0.3g/mL 的蔗糖溶液來觀察植物細胞質(zhì)壁分離和復原現(xiàn)象。

六 實驗反思

探究實驗的目的并不在于得到全班學生統(tǒng)一的結(jié)果，而重在使學生真正參與探究過程，在實踐中獲得具體的經(jīng)驗體會，讓學生懂得科學的探究方法，培養(yǎng)嚴謹?shù)目茖W態(tài)度，使他們的創(chuàng)新意識得到發(fā)揮，這可以讓學生受益終身。從此次案例中我們發(fā)現(xiàn)，探究式教學能夠使學生成為知識的探索者，而不是消極的接受者，充分體現(xiàn)了學生是學習的主體，同時有利于開發(fā)學生的智力和培養(yǎng)其實驗、觀察、思維能力。同時，學生在探究活動中感受到成功帶來的喜悅，增進了同學間的合作精神，獲得了理想的教學效果。

七 開展生物探究性實驗教學的優(yōu)點

與傳統(tǒng)的實驗教學相比，探究性實驗教學在以下三方面具有突出的優(yōu)點。

1.激發(fā)求知欲，培養(yǎng)濃厚的興趣

在高中生物學實驗教學中，采用探究性實驗教學強烈地激發(fā)了學生的求知欲，培養(yǎng)了學生學習生物的穩(wěn)定持久的興趣，同時觀察能力、思維能力、綜合分析能力和實驗探究與設(shè)計能力等諸多方面都有所提高。學生能夠從實驗現(xiàn)象、生活經(jīng)歷入手，提出可探究的問題并能夠設(shè)計可行的實驗方案，最后完成實驗并得出相應(yīng)結(jié)論。因此，教師在教學中要力求把學生的興趣調(diào)動起來，喚起學生學習生物課程的熱情，并使之自覺轉(zhuǎn)化成為學好生物學科的動力。

2.發(fā)揮學生主體性，提升探究能力

“實驗探究教學”模式與傳統(tǒng)教學模式最大的不同就在于學生不再是一味地聽教師講、看教師做，而是由自己來確定時間的分配，進行方案設(shè)計并開展實驗操作，對實驗的事實加以分析并做出結(jié)論。在生物探究性實驗教學中，真正體現(xiàn)了學生的主體作用，充分發(fā)揮了學生的主觀能動性，使他們能夠在實驗教學中認真實驗、主動觀察、大膽提問、積極思考，極大地調(diào)動了學生的積極性、主動性和創(chuàng)造性。

3.培養(yǎng)嚴謹?shù)目茖W態(tài)度和開拓創(chuàng)新思維

生物探究性實驗教學與傳統(tǒng)的教學方式相比，更有利于培養(yǎng)學生實事求是的科學精神與嚴謹?shù)目茖W態(tài)度，提高學生的探究能力和創(chuàng)新能力。在實驗過程中，當出現(xiàn)與預(yù)想不同的現(xiàn)象時，學生必須認真分析原因，尊重事實而不弄虛作假。通過實驗來探究、解決問題，逐步提高了學生的實驗?zāi)芰?、探究能力和?chuàng)新能力。同時，在探究的過程中學生獲得了親自參與研究、探索的積極情感，逐步形成了一種在日常學習與生活中喜愛質(zhì)疑、樂于探究、努力求知的心理傾向，養(yǎng)成了尊重前人勞動成果，實事求是的科學態(tài)度，以及不怕困難、勇于探索的意志品質(zhì)。