谈生物教材中经典实验的挖掘和处理

李洁

摘要：经典实验是科学家精心思考、巧妙设计，反复实践，经后人多次重复证明是正确的一些最具代表性的实验。经典实验常常与生物学发展史密切联系，是学生获得生物学实验方法的重要途径。

关键词：经典实验;探究;思维

高中生物教材中列举了历史上许多科学家所做的一些经典实验，在我们平时的教学中，对于这些经典实验往往是只关注表面的生物学知识，而忽视其深层次的科学思想和精神。笔者在平时教学中注意了对这些经典实验的挖掘和处理，收获到了意想不到的效果。

一、搜集资料，了解探索历程

很多经典理论的得出，要经过多为科学家历经几十年甚至百年的不懈探究才能形成，而课本的介绍只是点到为止，如果让学生利用课余时间查阅相关资料，了解科学家的探索历程，对于学生知识体系的构建，更加深入理解生物学原理，以及体验科学探究的艰辛都是很好的途径。例如新教材必修一关于生物膜的结构模型的构建 ，如果只是作为生物学知识的传递，教师只需简单讲解加以学生的自学即可掌握，而这显然未达到应有的教学目标。这里不仅有知识目标，更应该包含情感和科学价值观的目标。教学中我让学生课后搜集整理资料，系统的了解生物膜模型构建的过程及跨越的年代，同学们通过查阅资料，发现生物膜的模型种类很多，除了书本中介绍的罗伯特森提出的单位膜模型和桑格、尼克森提出的流动镶嵌模型之外，还有晶格镶嵌模型和板块镶嵌模型，这些模型都是从不不同角度描述了生物膜的结构特征，并且大家还以小论文的形式展现出来。通过这种探究，既培养了学生的协作精神，又能感知到科学探究的艰辛和乐趣。

二、构建模型，体验探究艰辛

我们知道，沃森和克里克在前人研究的基础之上，创造性的构建DNA双螺旋结构模型，向世人传递了一个划时代的讯息。在本节教学中，我舍弃了实验室现成的模型材料，而是布置学生分小组课后自己制作模型，材料不限。果然同学们各显神通，有的用橡皮泥，有的用塑料剪接，还有的用彩色硬纸板制作模型，然后在课堂上师生们一起对这些模型进行评比，好的作品还放在学校生物标本室展览。同学们在此过程中不仅体会到创作的快乐，同时也对DNA的结构特点有了深刻的认识。

三、重做实验，再走探索之路

对于这些经典实验，我一直在想如果能让我们同学自己模仿前人重新演示，那无疑是最深刻的体验了。限于条件很多实验无法开展，但是光合作用的探究历程中萨克斯的实验我觉得可以让同学们尝试一下。生物兴趣小组利用课余时间自己组织开展了，实验比较成功但是过程中也遇到了一些问题，比如对于淀粉的检测要在光照后及时进行，时间如果间隔过长，淀粉可能转化或运输。实验中光照处理的一半叶片可能有淀粉转移进来，影响结果的检测等。另外，何时对叶片进行脱色处理、如何处理，都是需要考虑的问题。

关于生长素的发现过程，往年在教学这节内容时，学生普遍觉得抽象，教师也感到棘手。于是我引导学生以兴趣小组的形式课后进行实验探究，重走科学家的探索之路，这次尝试有一些让我感到惊奇和感动的地方。首先，敢于創新。比如在做温特的实验时，同学们发现由于切面太小，胚芽鞘娇嫩，琼脂块放置胚芽鞘尖端切面的一侧非常困难，无论如何都无法成功，后来同学们大胆创新，用玉米胚芽鞘尖端榨出的液体定期涂在切面的一侧，实验也获得了成功。很多实验看似简单，真正要亲手实践才会发现有很多不可控制因素，同学们的这种遇到困难没有退却、放弃，而是积极思考、勇于创新的精神已经让人感动。

四、评价实验，提倡质疑精神

经典实验是科学家精心思考、巧妙设计，反复实践，经后人多次重复证明是正确的一些最具代表性的实验。但是高中教材的描述有的并不客观，可能是编写的专家想尽可能简单明了的阐述问题。例如，对于光合作用的探究历程中鲁宾和卡门的实验，教材描述用H218O和CO2的实验结果是释放的氧气全部为18O2，而H2O 和C18O2的实验结果是释放的氧气全部为O2，而有的同学提出两组实验中有机物氧化分解产生的水均可以参与光合作用释放氧气，因此不能说全部为18O 或O2。由于条件限制，无法通过实验加以验证，通过网上查阅历史上真实的鲁宾卡门实验，发现教材中对实验过程和实验结果的叙述也是不符合事实的。鲁宾和卡门的实验是分3组进行的，实验对象是小球藻。在光照条件下，每一组给小球藻提供的水和碳酸氢盐（用以供给CO2）中含有不同比率的18O，在其他条件相同的情况下，他们分析了每一组释放的氧气中18O的比率，发现它与水中18O的比率相称，而与碳酸氢盐中18O的不同。

总之，生物是一门实验探究学科，很多知识理论的形成均要通过实验得出，而教材中的经典实验无疑是教学中最好的案例。因此，合理的运用、挖掘教材中的经典实验可以有效地提高教学效果，达到预期的教学目的。

参考文献：

[1]齐利生：生物学——对生命本质的探讨 [美]Stanley L. Weinberg著，复旦大学、南开大学、北京大学、山东大学、北京师范大学、厦门大学合译;人民教育出版社1981年6月第1版）第162页