高中生物实验材料的“多材一用”

王道磊　张飞雪

教材中所给的实验材料一般是指定的，如“验证酶的催化效率”的实验中用的是猪肝，“观察质壁分离及复原”的实验中用的是紫色洋葱外表皮。但教师如果在实验教学中也仅仅局限于教材所提供的实验材料，既不利于学生发散性思维的培养，又与新课程所提倡的“实施探究性学习”的理念相违背。因此，在实验课堂中增加实验材料的开放性，实行“多材一用”，即在同个实验中选择多种实验材料，放手让学生探究，将能极大地激发学生的“主体”意识，提高学生学习的积极性。以下就是笔者在高中生物实验中，让学生对实验材料进行“多材一用”所做的尝试(表1)。

1有利于实验材料的优化

教材中所提供的实验材料未必是最佳的，这就需要广大教师结合本地情况，筛选到更加符合当时当地情况的“本土材料”。当然，筛选到的实验材料应该满足以下几个原则：符合课程和教材的要求；符合当时当地的实际情况；节省成本；效果好。

如在“观察植物细胞的有丝分裂”实验中，教材采用的是洋葱的根尖。但是从多年实验的结果来看，虽然都可以找到处于有丝分裂期的细胞，但缺点也显而易见：①洋葱根尖培养时换水频繁，发根数量较少；②洋葱根尖的分裂旺盛期在深夜12点至凌晨1点，不利于实验时间的安排；③洋葱体细胞的染色体数较多(2n=16)，不易看清，数染色体数目更是难上加难；④分裂期细胞少，可观察细胞数量少。但如果改用用蚕豆的侧根根尖作为实验材料，就可以克服以上不足，其优点明显：①培养简便，发根量大，可充分满足实验的需要；②蚕豆的细胞有丝分裂高峰期集中在上午8点到12点、下午1点到5点这两个时间段，与正常上课时间同步，容易找到有丝分裂相；③蚕豆体细胞的染色体数较少(2n=12)，且染色体大而清晰，便于观察。再如，在“观察渗透作用”的实验中，学生通过动手探究，知道了鸭蛋膜的实验效果要优于鸡蛋膜等，都是通过多种材料的实验找到效果更好的实验材料。

2有利于对实验原理和实验过程的理解

对教材中所提供的实验材料，学生往往“知其然，而不知其所以然”。但是提供多种实验材料，学生就会去思考：“哪种材料好，哪种材料不好?”然后通过自己动手选择材料并加以验证。在课堂小结的时候，教师请学生分析用自己所选择的实验材料进行实验成功与失败的原因，这样有利于学生对实验原理和实验过程的理解，也能让学生从比较系统的角度去思考本实验，而不是仅仅去关注实验过程中的细枝末节。

如在“观察质壁分离和复原”的实验中，教材选用的是紫色洋葱外表皮，学生也许很少去思考“为什么一定要用外表皮而不用更容易剥离的内表皮”。通过从提供的多种供试材料中选择实验材料，学生就能深入理解了什么样的实验材料更适于做质壁分离和复原实验。再如，在“酶的催化效率”实验中，学生通过对多种材料的实验，理解了为什么要对各种材料进行研磨，研磨的目的是什么；了解了动物的肝脏细胞含有的过氧化氢酶的含量是较多的。在“还原糖的鉴定”实验中，理解了橙汁不能作为该实验的材料的原因。理解了该实验的材料应含还原糖多而颜色又要浅的道理；在“色素的提取和分离”实验中，通过不同材料做出的颜色条带的比较，深刻理解了色素提取应该采用浓绿的叶片。

3有利于学生发散性思维的培养

发散性思维是一种寻求变异、从多方面搜索答案的思维方式。具有思维的多向性、变通性等特点，即思考问题时注重多思路、多侧面，解决问题时多途径、多方式。在这种思维方式驱动下，学生思想活跃、勇于探索、善于发现，对创新人才的培养至关重要。

在高中生物实验中，教材都给学生提供了实验材料，学生只要机械地拿到实验材料，沿着既定的“路线”走就能得到实验的“成功”。但是这样的“成功”是教材的成功而不是学生的成功。它大大限制了学生创新精神和实践能力的发挥和培养，更达不到课程标准中“重视发展学生的创新精神和探究能力”的要求。

在以上所列实验中的“多材一用”，是一种以学生为主体，解放学生的思想和双手，创造条件让学生去创新、去实践的一种实验教学模式。这样的一种实验教学模式，能使学生在生物实验的过程中提高自身的创造力和形成探究的习惯，使发散性思维得到培养。