高中生物探究性实验实施环节中几个问题的探讨

姚西宁

国际教育界有这样一句话：告诉我，我会忘记；分析给我听，我可能会记住；让我参与，我就能理解．生物学是一门以实验为基础的自然科学．生物学的每一个理论、每一项发现、每一项技术和成果，莫不是无数科学家经过艰苦的不懈努力，反复实验所取得的．在生物学实验课堂开展研究性学习有着得天独厚的条件，是中学开展研究性学习的重要阵地．本文就高中生物探究性实验实施环节中的几个问题进行初步的探讨．

不同类型的研究性实验的实施步骤有一定程度的差异，但其基本模式相同：创设情境一提出问题一进行假设一方案设计一实验探究一结果分析一证实或修正假设

一、创设情境，进入角色引导学生回顾已有知识经验，导入新知识，引发认知冲突，激发学习动机．比如在学习酶的概念、特性后，通过引导学生思考日常生活中的一些常见现象，例如高烧病人不思饮食、浑身乏力、胃酸不足消化不良等，把学生引入一种探索新知的情境之中．

二、提出问题根据前置情境顺势提出所要研究的问题．提出问题时，应注意引导学生尽量从多角度、多层次进行质疑，以便培养学生的发散性思维．

1．从不同角度提出问题．如在酶活性的研究实验中，酶活性的发挥是否受温度的影响?酶活性的发挥是否受pH的影响?酶活性的发挥是否受化学物质的影响(如酒精)?

2．从不同层次提出问题．如在酶活性的研究性实验中，酶的最适温度是多少?温度从不同方向变化对酶活性有怎样的影响?pH的变化对酶活性造成的影响是否可以得以恢复?多大的偏离范围才能使酶活性得以恢复?低温对酶活性的影响与高温所造成的影响是否相同?

三、进行假设假设就是根据一些基本原理对所研究的问题进行合理推理，对实验结果进行一个合乎逻辑的假设．

1．假设的合理性．不能因为假设是尚未证实的结论而胡乱进行假设，假设必须具备一定的合理性．例如用淀粉、蔗糖、淀粉酶研究酶的专一性时，我们研究的起点应该为已知淀粉酶能够催化淀粉水解为麦芽糖和葡萄糖，但不知淀粉酶是否能够催化蔗糖水解为葡萄糖和果糖．因此在假设时就只有两种假设，即：(1)淀粉酶既能催化淀粉水解，也能催化蔗糖水解；(2)淀粉酶只能催化淀粉水解而不能催化蔗糖水解，而不能有第(3)假设：淀粉酶既不能催化淀粉水解也不能催化蔗糖水解．因为如果出现第(3)假设的情况，则说明实验的最初出发点就是错误的．

2．假设的多角度和多层次性能．假设时应该尽可能地考虑到各种情况．在用蝌蚪研究高温对甲状腺素活性的影响实验时，由于不知道高温是否会对甲状腺素活性造成影响，因此在假设时就有多种可能：(1)高温使甲状腺素失去活性；(2)高温对甲状腺素活性没有影响；(3)高温可以增强甲状腺素的活性；(4)高温使甲状腺素的活性有所降低．

四、方案设计在指导学生进行方案设计时，首先不要对学生进行过多的程序指导，应该让学生充分自主进行设计，以便在研究中显现各种各样的设计方案，包括不合理的方案．我们在进行探究pH对淀粉酶活性的影响时，学生的设计方案中就有两种比较典型的方案：在检验原理上，一种是用碘液检验实验后淀粉是否存在；一种是用斐林试剂检验实验后是否有还原性糖的生成．在实验步骤的安排上，一种是先在试管中滴加淀粉溶液，调节pH后再滴加淀粉酶溶液；一种是先在试管中滴加淀粉酶溶液，调节pH后再滴加淀粉溶液．对此，教师没有对其加以引导，而是待学生实验结束时，请学生根据其实验现象与其他方案的组进行对比，其方案的合理性不言而喻．又如在进行叶绿体中色素的提取和分离实验时，只要求叶片自备，而不对其叶片的选取进行指导，只是要求各组必需对其所使用的叶片及结果进行如实记录，最后在交流时，通过各组的叶片及结果的对比，学生明白了选取叶片的重要性．

五、实验探究各组按照自己的实验设计方案进行实施，教师进行巡视，主要是收集各种方案设计的差异以及实施过程中存在的问题，并有针对性地设计一些讨论题，便于在交流过程中引导学生思考实验中的关键点以及确保实验成功的重要因素．

六、结果分析要求学生如实记录实验现象，并对实验现象进行分析，尤其是找出实验现象与实验材．料、实验步骤的因果关系，分析实验成败的原因．

七、证实或修正假设学生根据自己得出的实验结果，有的假设得到了证实，有的假设得到了修正．最后教师要求学生根据自己的修正方案重新进行实验，使实验得以圆满完成．

总之，探究性实验是一个全新的课题，怎样使学生在短的时间内掌握其方法，是需要生物教师积极探索的问题．要把科学性、合理性、实用性、严谨性、一致性、可重复性等有机结合起来；要打破定势，设计实验可多样化，使学生的思维具有开放性，体现出创新意识和创新能力，从而促进学生思维的发展和创新能力的提高．因此在生物教学中教师必须大胆地去探索和尝试生物探究性实验教学的内容和新形式，实施素质教育．