开展生理生化实验 发展生物核心素养

姚红敏 陈国梁

摘 要：理性分析和科学探究能力是高中生物核心素养的重要内容。而基于生理或生化分析开展的生物实验教学，则可以有效地培养学生们的理性分析和科学探究能力。本文主要讲解了在生物实验教學的过程中，关注实验的生理和生化分析实验，从取材、试剂、操作这三个方面着手，引导学生关注生物实验细节，从而提升学生们的科学探究能力。

关键词：高中生物；生理生化；实验分析

生物核心素养是现阶段高中生物教学的重要内容，也是广大生物教师不断探索研究的内容。基于生物教材内容开展的实验教学，是培养学生理性分析和科学探究能力的重要过程。因此，高中生物教师应结合生物实验内容，引导学生们开展有效的生理、生化实验分析，让学生们在分析取材、试剂和具体操作的过程中，关注生物实验结果中的细微变化，从而培养学生们的实验分析能力，为培养学生们的生物核心素养提供助力。

一、 取材分析，关注生长部位

取材是生物实验探究的基础，也是组成生物实验过程的重要步骤。正确地取材，是生物实验能够顺利、成功地完成的前提。但在实际教学的过程中，教师往往只关注实验原理和实验操作的正确性，忽视了实验开始前的取材过程分析，从而导致部分学生即使按照正确的实验操作完成实验，也得不出正确的实验结果，最终对实验内容仍旧一知半解。

比如，我在带领学生们学习《观察植物细胞的有丝分裂》这一实验时，就引导学生们关注实验取材这一过程，并针对取材设置了对照组进行实验结果的对照。实验中，我们选取了“培养好的洋葱”作为实验材料，实验的开端应先制作装片。取材时，我要求学生们先在“洋葱根尖生长点部位”准确地切取实验材料，然后再在“洋葱的其他部位”切取一块实验材料作为取材对照组，同时开展后续解离和漂洗等步骤。制作完成后，学生们观察两组实验装片，发现有一组实验装片可以清晰地观察到分裂相细胞，而另一组则很难观察到分裂相细胞。这时，我引导学生们开展分析：为什么取材部位的不同会导致不同的实验结果？结合对照实验结果加以分析，学生们得知只有在植物的根尖分生组织细胞才能够观察到有丝分裂的过程。

实验教学时，教师引导学生们就实验取材设置对照组，让学生们观察不同取材对于实验结果的影响，不仅能够完善实验内容，也让学生们认识到取材的不同对于实验结果有着较大的影响。同时，通过分析实验取材这一细微过程，也可以提高学生们对于生物实验严谨性的认识。

二、 试剂分析，关注浓度纯度

开展生物实验时，往往会涉及试剂的量、浓度或者纯度等实验因素的选取，选择不同浓度或纯度的试剂往往会导致实验结果不同。因此，高中生物教师在实验教学时，应当引导学生们结合具体的实验内容分析试剂浓度等因素，并在对照分析的过程中，关注不同浓度的试剂对于实验结果的影响程度，保证学生们的理性分析能力有所提高。

比如，我在引导学生们探究《植物细胞的吸水和失水》这一实验时，就设置了对照实验，用于分析不同浓度的实验试剂对于实验结果的影响。实际操作的过程中，我们选取了紫色的洋葱鳞片叶、质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液、清水以及质量浓度为1 g/mL的蔗糖溶液等实验材料。实验开始后，我们将制成的装片放置于显微镜上，先滴质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液进行观察，发现植物细胞发生了明显的质壁分离，再滴入清水，植物细胞恢复到原先的样子。此时，在实验对照组的装片上滴1 g/mL的蔗糖溶液，我们仍旧能够观察到细胞发生了明显的质壁分离，滴清水后，细胞却不能还原到原先的样子了。

在完成生物实验的过程中，着眼于分析不同浓度或纯度的试剂对于实验结果的影响，不仅可以引导学生们准确地完成生物探究实验，也能够加深学生们对于实验原理和相关知识点的理解，使其认识到实验探究的科学性与严谨性，有助于学生们科学探究能力的提升，以及生物核心素养的发展。

三、 操作分析，关注细微误差

合理且严谨的实验操作也是完成生物实验的关键。结合实验教学的具体过程，我们发现：实验操作的细微误差往往是最容易忽略的，却也恰恰是学生们实验失败的最大诱因。因此，生物教师应当充分关注实验操作的细节教学，引导学生们分析生物实验中不同的操作过程对于实验结果的影响，明确实验操作的准确性对生物实验的重要作用。

比如，我在带领学生们完成《植物细胞的有丝分裂》这一实验时，首先指导学生们完成实验装片。而装片制作过程中的很多细微之处都会对实验结果分析产生影响。装片的制作过程中有一个步骤是解离，就是用15%的盐酸溶液溶解细胞壁之间的胞间质，使组织中的细胞相互分开，避免显微镜下观察细胞时发生重叠现象。解离时，细胞解离程度的控制要求就比较高。若是解离不充分，观察细胞时就会出现重叠的现象；若是解离过度，细胞则会腐烂。而解离之后的漂洗也是实验成功的关键，许多学生在漂洗操作时敷衍了事，不能够彻底地予以漂洗，导致最终的染色效果不佳，影响了实验结果的观察分析。

进行生物实验时，若是各个步骤的操作都存在误差，就会对最终的实验结果产生较大影响。而学生们在完成实验时，常常因粗心而忽略了准确操作的重要性，此时就要求生物教师能够对这一细节开展针对性的教学指导，在纠正错误操作的过程中，明晰正确的操作过程，从而提升学生的科学实验探究能力。

总的来说，实验教学是高中生物教学的重要内容。而生物教师通过引导学生们分析取材、试剂、操作之于实验结果的影响，不仅可以提升学生们理性分析和科学探究能力，也可以有效地发展其生物核心素养。因此，广大生物教师在实际教学时，应适时地开展生物实验中的生理生化分析，为发展学生们的生物核心素养奠定基础。

参考文献：

[1] 吴长紫.浅谈新课标高中生物实验教学策略[J].考试周刊，2014（11）.

[2] 曹英姿.高中生物实验课有效教学的几点思考[J].新课程学习，2011（5）.

作者简介：姚红敏，陈国梁，湖北省襄阳市，湖北省南漳县第二中学。