高中生物探究性实验教学三环节

王柳城

通过近几年的研究和实践，笔者认为高中生物实施探究性实验教学应注重以下三个环节。

一、科学划分实验类型

教师要认真备课，遵循先部分探究再整体探究的原则，根据本校学生的实际情况和具体研究实施情况，对现行的高中教材实验进行划分。在教学实践中我把实验进行了如下划分：

第一类是验证性实验。即没有必要进行探究，或者对实验材料进行一定的探究。如观察植物细胞的有丝分裂等。

第二类是探究性实验。可分为整体探究性实验和部分探究性实验。前者如探究影响酶活性的因素实验，对它可探究实验材料、实验步骤、实验原理等。后者在高中现行教材中比较多，可根据教材的要求和学生的实际情况，对此进一步的细化。如叶绿体色素的提取和分离实验就可从多个角度探究，包括实验材料的探究、实验步骤的探究、实验原理的探究等。

第三类是延伸性实验。这是在实验教学过程中发现的问题，可以在课上继续完成，也可布置作业在课后完成。如对鱼鳔的渗透性的研究，对渗透性实验材料的探索。又如由光合作用引出：茎的哪些部分运输有机物；探索光合作用的产物；光照在叶绿素形成中的作用；怎样改进实验装置等。

二、科学创设问题情境

教师通过问题情境的创设，使学生明确探究目标，给思维以方向；同时产生强烈的探究欲望，给思维以动力。

教师在设计问题情境时要力求体现“五性”：首先是“挑战性”，引起冲突，产生不平衡，提出能力挑战；其次是“趣味性”，富有趣味，激发学生学习兴趣，引发学生积极思维；第三是“开放性”，解题思路灵活多样，问题答案不一定唯一；第四是“差异性”，关注个体差异，适合各层次学生，由浅入深地作出回答；第五是“实践性”，伴以个人或小组的探究实践活动，寻求解决问题的方法。对于问题情境中所隐含的问题，教师不要简单地直接给出，应该让学生在学习实践活动中自己去发现、去提出，学生自己发现问题更贴近其思维实际，更能引发其探究。如叶绿体色素的提取和分离实验中，以学生日常生活中所见的不同季节中叶色的变化为情境提出问题：“叶在夏天是绿色的，到秋天变黄是为什么？”组织学生讨论，并进一步引导：“黄色的秋叶中的色素叫做叶黄素，叶子从绿变黄，叶子的色素组成出现了什么变化？”“叶黄素是否也存在于绿叶之中还是在秋天才出现？”在此基础上，请同学提出假设。教师请同学进行充分讨论。有人提出，叶黄素是从叶绿素转变而来的；有人认为，秋天叶绿素被破坏了，叶黄素生成了；还有人猜测，叶绿素与叶黄素都存在于夏季的绿叶中。针对这一看法，教师指出：这些猜测认为，叶绿体中存在不止一种色素。随后，教师可引出本次实验：把叶绿体中的色素提取出来，再用一种方法试图分离叶绿体中的色素，看一看它们是不是不止一种色素。

三、科学设计探究阶段

如在叶绿体色素的提取和分离实验中，整个探究过程分为三个阶段：

第一阶段：课前准备。为了让每一个学生都能参与实验设计，在实验课前一周布置课前预习的作业，要求每一个学生必须交一份与课本不一样的实验设计方案。教师给学生发放了课前预习的提示要求。并在实验前三天进行一一审阅，但没有给学生评价。

从学生设计的实验方案中，可以看出大部分学生是认真准备的，设计的方案也多种多样。至于设计的方案能不能达到预期的实验目的，能否出现预期的实验现象，实验步骤能否颠倒等问题都让学生在操作中自己去体会并且修改，教师尽可能地按照学生设计的方案来准备实验材料。

第二阶段：在学生小组实验中，教师根据学生课前的实验设计，准备了包括酒精、丙酮、白菜叶、油菜叶、菠菜叶、石英砂、碳酸钙、细沙、汽油、无水乙醇等在内的十余种实验材料供学生选择。有的学生自带实验材料，如有的带烘干的叶子，有的带了黄叶。课上，教师巡视，并指导学生实验；学生自主选择实验材料，自行设计实验纪录表格，预期实验结果，填入表格，再进行实验的操作，观察并纪录实验的结果；学生也根据书上提供的实验材料与步骤进行实验，和自己设计的实验结果相比较，进行分析，得出实验结论。实验中出现了以下问题：学生所提取出的色素液很浅；用水作提取液没有提取出色素；滤纸条上的色素带弯曲，有的只有两条或者三条；滤纸条上没有出现预期的色素带，只有颜色很浅很少的色素线等等。教师启发学生思考出现这些现象的原因，小组讨论总结，并改进自己的实验方案。

第三阶段：教师选择几个具有代表性的小组展示实验结果，并启发学生解释实验结果。如在本实验中有的实验小组用粉笔做实验：取一根干燥的白色粉笔，把一端直立浸入提取液中充分吸液，待这端全部变绿后，自然干燥。取一培养皿，注入少量95%乙醇。把已干燥的粉笔绿色的一端直立在乙醇当中，稍等片刻，可以看到色素沿粉笔分离。实验效果非常好，而且简单易行，得到大家的肯定。最后教师引导学生分析并总结选择实验材料的原因。

责任编辑 潘孟良