例谈在高中生物教学中怎样通过实验材料的选择培养科学素养

易时宇

四川富顺第二中学校 四川自贡 643200

课改在不断地深入，实验课开设比以前多了，但很多时候，在实验室有限的时间还是没有充分的调动学生的主动性，体现学生为主体，教师为主导的新课程理念，达到培养科学素养的目标。本文就具体在实验教学中，怎样在实验材料的选择方面通过问题模式培养学生的科学素养举例，浅作分析，供大家共同探讨研究。

如在人教版生物必修1《分子与细胞》模块中“检测生物组织中的糖类，脂肪和蛋白质”。这个实验学生选择了苹果汁、花生、大豆作为实验材料，并实验检测发现苹果汁中有还原糖，花生含脂肪，大豆含蛋白质。而课前，我们在实验桌上还摆了甘蔗汁、面粉、西红柿、小白菜、甘蓝叶、葡萄糖溶液、食用油、正常人尿液和糖尿等材料供学生选择。由于此实验操作较简单、易成功。所以，要求学生探究：在实验中为什么只是选择苹果汁、花生、大豆作为实验材料？能否有替代品？思考并尝试用其它材料进行实验，结果又该如何呢？在实验分析后，又引导学生思考：生物组织中是否只含有一种物质？比如苹果汁中是否只含有还原糖，有没有蛋白质？学生很快会明白生物组织中不只含有一种物质。能否用苹果汁中检测蛋白质？用花生来检测还原糖？大豆来检测脂肪呢？让学生尝试探究，畅所欲言。在提示学生尿液含的糖是葡萄糖后，提出问题：哪种尿液含糖，怎样检测？鼓励学生继续探究，联系生活实践。

从实验材料的选择入手，还可培养学生大胆质疑、挑战教材的批判性思维。“观察DNA和RNA在细胞中的分布”这个实验选取的材料是人的口腔上皮细胞和洋葱鳞片叶内表皮细胞。结果很少有同学能观察到人口腔上皮细胞中DNA和RNA的分布。提出问题：有没有更好的材料替代？学生根据已有的经验会举出如：哺乳动物血液中的红细胞、肌肉细胞、叶肉细胞、叶表皮细胞等等，分组讨论、相互辩论后得出：?哺乳动物血液中的红细胞不能做本实验的材料。?与动物细胞相比植物细胞取材更简便。教师追问：那教材为什么不都以植物细胞为材料，而要增加一个动物细胞的材料呢？学生分组讨论、辩论后恍然大悟：原来是为了证明动植物细胞都有DNA和RNA两种核酸，体现生命的共性。在讨论、辩论的过程中激发了学生的批判性思维，于复杂生命现象中求同的思维。

在教学中分析探究实验材料的选择，加强学生对科学知识、科学方法的理解。在“探究酵母菌细胞的呼吸方式”这个实验中，不仅提供葡萄糖，还增加蔗糖、麦芽糖、淀粉为实验材料，分组探究，结果发现蔗糖、麦芽糖为材料均可观察到实验现象，而淀粉为材料就不能观察到现象。由此推断酵母菌除了葡萄糖，还能利用蔗糖、麦芽糖，加深对“糖类是主要的能源物质”这一核心知识点的理解。

在模型构建的实验中，如“建立减速分裂中染色体变化的模型”和“制作DNA双螺旋结构模型”，不限制实验材料，分组课后进行，课堂展示，学生会用橡皮泥、铁丝、纸版、冰箱贴（有磁性可随意在黑板上粘贴移动取下）等材料。将不同的材料做成模型，锻炼了学生的动手能力，解决实际问题的能力。

在对待实验材料态度上的选择还可以培养学生鲜明的生态道德情感。“调查土壤中小动物类群丰富度的研究”这个实验中的小动物不仅仅是实验的材料，更是活生生的生命。课将结束，突然问学生：这些小动物怎么办呢？学生议论：应该放生，放回自然，而且是它们原先生活的土壤。然后大家一起轻轻地、轻轻地将小动物放生。在这里，教师把自己对自然界动物的爱融入了自己言行中，起到了情感的熏陶。从这个实例中我们可以看出学生鲜明生态道德感情的形成，不应停留于说教，更应贯穿在对待生物实验材料的态度上。在“设计并制作生态缸，观察其稳定性”这个实验中，在材料的选择上引导学生考虑生态系统的各成分，培养思维的完整性，使学生清楚地认识到自然是一个有机整体，而人类只是这个整体的一部分只有遵循自然规律，有效地规划自己的活动和控制自己的行为，避免自然整体的失衡，才能保证人类发展的健康安全和持续，从而形成用生态系统和生态平衡的理论来认识自然的生态观。在微生物的实验即将结束时，问学生怎样处理实验材料，学生回答：灭菌。之后进一步培养学生生态安全意识。

在果酒制作中，提出是不是只有葡萄才能作为实验材料？学生带着问题，在家长的启发下会酿出西瓜酒，草莓酒等。学生在品尝自己劳动成果的同时，一定会体会到生物是一门与人类生活息息相关的科学。

总之，生物实验的材料大多是来自于生命本身，我们不应该加以限制，要多提供，也鼓励学生多寻找不同材料进行实验。这样不但能激发学生主动探究的动力，锻炼学生的动手能力，激发学生求同、求异的思维，发散思维、批判思维，勇于创新，勇于实践的精神，还能让学生贴近自然，从而珍爱生命，珍爱自然，关注环境。随着课改的进一步深入，教学管理者和广大一线教师的努力研究，尝试创新，相信中学生物实验教学的明天会更好。