高中生物实验课的自主探究尝试

邓立昉

摘 要：在高中生物实验教学中，通过让学生自主学习实验知识，亲自动手做实验，利于学生的知行统一，体现新课程标准中提高学生生物科学素养和倡导探究性学习的课程理念。

关键词：高中生物；生物实验；自主探究

现行的广东省高考模式为“3+理科综合”和“3+文科综合”，为此相当多的中学在高一时已经实行分班，通过选拔考试、参考入学成绩、学生志愿和家长意见，再由学校宏观调控进行文理分班，也就是说通过提前分班明确高考方向。这样势必削减了相应一些实验科目、通用技术、综合实验活动、心理课、音乐课、美术课等的课时，甚至可能会有个别科不开课的情况。因此，高中生物学实验教学的开展显得更为珍贵，更要力图让学生自主探究，合作尝试，从而提升实验探究能力，巩固书本知识。

一、分析实验目的，明确探究思路

每一个实验都有相应的知识作为理论基础，有些实验属于验证性实验，有些实验属于探究性实验。验证性实验具有明确的结果，通过实验加以验证；而探究性实验的现象和结果是未知的或不确定的，应针对多种可能分别加以考虑和分析，得到相关的结论。在实验设计前首先应分清实验类型，但不管是什么实验，都要体现学生的探究能力、实验设计能力以及运用生物学知识和方法分析和解决实际问题能力。更要体现科学态度、科学精神和创新意识，这也是新课程标准的理念，同时也是为了在高考中进一步为高校选拔科学人才作准备。

要明确实验类型，分析实验目的，如，人教版高中生物必修一“植物细胞的吸水和失水”这个探究实验。实验目的很明确，那就是要模拟渗透装置，利用植物组织材料洋葱鳞片叶放在清水和一定质量浓度的蔗糖溶液中，通过是否发生质壁分离来理解物质跨膜运输。作为探究实验，学生要掌握探究的一般思路：提出问题→作出假设→设计实验→进行实验→分析结果→得出结论→表达和交流，如果有必要还可以更进一步探究，这是开展生物自主探究实验课的良好开始。

二、大胆创新研究，设计实验步骤

自主探究实验更多的是强调学生的主体自主探究，教师不参与或少参与，尽量让学生进行自主思考和合作探究，充分发挥学生的积极能动性以及解决实验问题的能力。就以“植物细胞吸水和失水”这个必修一的实验为例，让学生大胆创新研究，教师可以引用“产婆术”设疑：“植物细胞都能吸水和失水吗？除了洋葱鳞片叶材料还能用什么材料？细胞壁属于半透膜吗？能不能进一步地完善实验？能不能确定洋葱鳞片外表皮细胞液的浓度范围？”等一系列问题。

学生的想法是天马行空的，有学生提出“植物细胞同时进行吸水和失水”，原因是植物细胞和外界溶液浓度存在浓度差；有学生提出“外界浓度高细胞失水快，死亡也快”，这也就是为什么会出现对农作物施肥过多造成“烧苗”现象的原因。有学生将这一过程比喻成上坡路和下坡路，坡度越大，失水和吸水越明显，现象也就越容易观察。当然，浓度太高，一下子质壁分离完可能就再也无法复原，也就是细胞失水严重死亡了。对于实验假设也有学生会持相反的假设“原生质层不相当于一层半透膜”等。进行实验步骤设计有学生会用不同浓度的蔗糖溶液来看洋葱细胞失水的速度和程度，最后教师可以问“哪一种浓度现象明显？书本上为什么用0.3 g/ml也就是30%的蔗糖溶液？”不管学生怎么样思考和设计，哪怕是设计错了也罢，教师要尊重学生的想法，让他们亲自设计实验步骤，通过自己或者小组开展实验，进行自主探究，从而获取更多的实验直观感受和理性认识。

三、观察实验结果，思考讨论总结

每小组按照实验预定方案認真操作，仔细观察后将具体的实验结果记录下来，教师可以列个实验结果记录表模板：

自主实验课的探究，通过观察实验结果可以检验每个学生或者小组的探究结果与预期是否吻合，能不能支持自己所做的假设。当然，并不是所有的结果都与预期相符，当实验结果不支持自己的假设或者实验结果与预期有不同时，教师应当引导学生通过看书或者思考实验过程来解释实验结果。

有学生会更进一步思考，并改进实验结果记录，如：

通过观察质壁分离的程度、能否质壁分离复原以及质壁分离和复原速度的快慢，可以进一步得出所选择的生物材料与外界溶液之间的浓度差，真正理解“原生质层相当于半透膜，细胞壁不属于半透膜”这一教学目的，并且通过渗透装置的自我探究更深入地认识物质跨膜运输以及生物膜系统的选择透过性功能。

（作者单位 广东省中山市第二中学）