高中生物学选修1模块实验教学探究

池淮清

(福建省尤溪县第七中学 365100)

1 通过实验揭示原理

人教版高中生物学教材选修1《生物技术实践》设置有传统发酵技术的实验，例如，酿葡萄酒、制作腐乳和泡菜等。这些传统发酵技术在我国寻常百姓家中常运用，学生也常耳闻目睹，再选修这些传统发酵技术的实验，会感到十分亲切，能激发他们的学习兴趣。但教材选编这些传统发酵技术实验的目的，并不是仅仅让学生根据实验流程，操作一遍实验，而是让学生通过亲身体验实验过程，理解实验原理，掌握实验要领。例如，“传统发酵技术的应用”中课题1“果酒和果醋的制作”，学生对果酒和果醋的制作方法和流程十分熟悉了，因此，在实验教学过程中，教师要求学生不仅要严格地根据教材提供的实验方案进行实验，而且还要带着一些问题边思考边实验：①为什么先冲洗葡萄再除去枝梗？②实验过程应从哪些方面防止发酵液被污染？③制葡萄酒时，为什么要将温度控制在18℃～25℃？制葡萄醋时，为什么要将温度控制在30℃～35℃？④制葡萄醋时，为什么要适时通过充气口充气？⑤在制葡萄酒和葡萄醋的过程中，发酵液分别有哪些变化？其中最明显的变化发生在发酵后多少天？引起变化的原因是什么？⑥如何证实葡萄汁转化成葡萄酒是由于酵母菌的发酵作用？⑦能想出什么简单易行的方法，证明葡萄醋中有醋酸生成呢？要求学生带着问题进行实验探究，就能促进他们在实验过程，仔细观察、开动脑筋，认真思考，并能深刻理解果酒和果醋制作的原理，掌握有关果酒和果醋制作的方法。学生通过这样实实在在体验实验的过程，就能感受到实验成功的喜悦。

2 通过实验修正结论

教材只是提供了一些参考资料和线索，教师在指导学生实验时，会发现某些课题的实验原理、方法和步骤、实验结果中，往往还蕴藏着一些可以继续探究的问题。例如，“制作泡菜并检测亚硝酸盐的含量”实验中，学生按照教材介绍的泡菜制作方法腌制出来的泡菜，品质不好，含盐量太多，太咸，难于下咽。于是，学生就向教师提出建议：能否改变清水与盐的质量比例腌制泡菜呢？为了快速有效地腌制出味道鲜美的泡菜，教师把全班50位学生分成25组，每组准备一个坛罐，并编号，清水与盐的质量比例分别按照6∶1、7∶1、8∶1……28∶1、29∶1、30∶1等25组梯度浓度比例装入25个坛罐中进行泡菜腌制。在泡菜的腌制过程中，教师要求学生注意控制无关变量，如腌制的时间、温度、蒜瓣、生姜及其他香辛料等。10 d后，全班学生同时打开25个坛罐分别取出泡菜品尝。大家共同品评哪组的泡菜最清香鲜美爽口？最后学生通过无记名投票，评选出清水与盐的质量比例按照20∶1、21∶1、22∶1、23∶1、24∶1、25∶1腌制的泡菜品质是最好的。通过这样的实验不仅激发了学生实验的兴趣，而且还促进学生积极主动地学习，批判性思考，培养学生敢于质疑的精神，并引导学生思考为什么教材中建议的清水与盐的质量比那么高。

3 通过实验抓住本质

学生在进行每个课题的研究时，首先需要分析教材所提供的资料，理清研究思路，然后设计实验方案，动手探究，并认真观察和思考，这样才能抓住实验本质。例如，专题3“植物的组织培养技术”设置两个课题：课题1“菊花的组织培养”、课题2“月季的花药培养”，这两个课题都属于植物组织培养技术，实验内容应该都一样，为什么要设置这两个课题呢？教师此时明确告诉学生这是两个不同的课题，请同学们进行实验探究，并加以区分。于是，学生根据实验原理，设计实验方案，分别对菊花和月季进行组织培养。学生通过实验发现，这两个组织培养实验过程中有一个显著不同：进行菊花的组织培养，温度要控制在18℃～22℃，并且每日用日光灯照射12 h。而进行月季的组织培养，培养温度控制在25℃左右，不需要光照。幼小植株形成后才需要光照。随后，学生回顾实验过程发现，菊花的组织培养，一般选择未开花植株的茎上部新萌生的侧枝，而侧枝表皮是绿色，含有丰富的叶绿体，能进行光合作用，因此，进行菊花的组织培养，每日要用日光灯照射12 h，使之能通过光合作用产生有机物，以满足侧枝生长发育需要。而月季的组织培养，选择的材料是花药，不含有叶绿体，不能进行光合作用，只有等到幼小植株形成后才有叶绿体，因此，进行月季的组织培养，不需要光照。幼小植株形成后才需要光照。两个课题本质区别就在于此。学生只有通过实验探究，仔细观察，认真思考，才能获得真知。

4 通过实验掌握方法

实验方法是否得当，是实验成败的关键。例如，教材专题2“微生物的培养与应用”课题1“微生物的实验室培养”里有关“倒平板操作”中第4步：“等待平板冷却凝固(大约需5～10 min)后，将平板倒过来放置，使皿盖在下、皿底在上”。为什么在平板冷却凝固后要将平板倒置呢？学生百思不得其解。为此，教师要求学生进行对照实验，A组：平板冷却凝固后不倒置；B组：平板冷却凝固后进行倒置。然后观察两组平板变化情况。结果发现，A组平板冷却凝固后，皿盖上凝结了许多水珠，有些水珠还落入培养基中，造成污染；B组平板冷却凝固后，皿盖上也凝结了许多水珠，但是凝固后的培养基表面的温度也比较高，将平板倒置，既可以使培养基表面的水分更好地挥发，又可以防止皿盖上的水珠落入培养基，造成污染。学生通过对照实验，领悟了为什么平板要倒置的原因，从而正确地掌握实验方法。