从错误出发

韩明月

摘 要：在高中生物实验教学中，结合具体的教学内容，将验证性实验变为探究性实验，回归生物学的实验科学属性，培养学生的科学探究能力和创新意识。

关键词：实验教学; 科学探究; 创新意识

中图分类号：G633.91            文献标识码：A    文章编号：1006-3315（2019）10-018-001

一、案例背景

生物学是一门实验科学，这决定实验教学是生物学教学的重要形式。生物实验教学能够给予学生更直观形象的体验，帮助学生积累相应的感性认知。高中生物学课程标准要求加强和完善生物学实验教学。如何做好实验教学设计，构建有效的、充满活力的实验课堂，成为提高教学质量的重要内容。作为一名普通中学的教师，在实验教学中时常遇到因学生错误或不规范操作而引起的一系列问题，这为我改进教学策略，实现实验教学有效性带来了动力。在教学《提取和分离叶绿体中的光合色素》时，尝试改变原有的教学策略，让学生将错就错，因势利导，反而取得意想不到的教学效果。

二、案例过程

1.一节失败的实验课

“老师，我们什么时候才能开始实验？”“老师，我已经预习的很充分了，你今天少讲点，上次我实验都没有做完。”上课伊始，学生们边吵闹着，边迫不及待地向我展示自己提前完成的《提取和分离叶绿体中的光合色素》实验方案。

看到学生都能完成预习和实验方案，我内心很满意。“同学们，今天我们要完成的实验是《提取和分离叶绿体中的光合色素》。实验操作步骤比较多，失败率比较高。虽然大家的预习完成的很好，但还是请大家跟我一起学习本实验的相关内容。” 我开始讲解实验原理、實验步骤、注意事项等内容，重点强调规范操作。大部分学生认真的听着我的讲解，但部分学生的手早已不安分地伸向实验器材。

讲解完毕，学生开始按照实验方案实验，用相机拍下实验结果。吵闹声和仪器的碰撞声交织在一起，实验室喧闹一片。在巡视学生的实验过程中，看到部分学生依然不能做到规范操作，甚至错误操作。菠菜叶不剪碎，研磨不加碳酸钙和石英砂，研钵中一次性加过量的乙醇，滤液细线画的过粗，滤纸条很随意丢入层析液……我想去制止，但为时已晚。

在实验结果展示时，尽管多数同学能够展示出含有清晰条带的滤纸条，但同时看到不少学生因为错误操作而出现的各种结果：色素带颜色浅，色素带分离不均匀，无法辨别色素带，没有色素带……

2.问题究竟出在哪里

下课后，我心情极其沮丧地步入办公室。他们真的提前预习了？预习效果会真的这样差？学生为什么会不按要求规范操作？下午还有高一（1）班要上这节实验课，结果还会这样？边翻看学生的实验结果照片，边思索这些问题。“把失败的结果展示给高一（1）班的同学，让他们找找失败的原因。再将错就错，变验证性实验为多个探究性实验，设计实验探究错误操作对实验结果的影响。”一个想法在脑海中一闪而过。

3.将验证实验转变为探究实验

“今天上午（3）班同学的实验，多数同学做的不错，部分实验结果出了点问题，你们能不能帮他们找出原因？”我向（1）班的同学展示失败的实验结果图片。

“这个滤纸条上有色素带，但是颜色偏低，是什么原因造成的？”我就上午学生的实验结果提出问题。“无水乙醇加多了”，“研磨时没有加碳酸钙”，“画滤液细线的次数太少”……我把这些错误操作写在黑板上，逐条编号。

接着，我将课堂教学的流程设置为以下环节：

（1）提出探究问题，根据问题将学生分组，分别展开探究。如果你认为滤纸条上色素带浅的原因是研磨时没有加碳酸钙，你如何设计实验来验证？一组实验能否证明这个原因？对照组和实验组如何设计？如果你认为滤纸条上色素带浅的原因是研磨时没有加入石英砂，你如何设计实验来验证？如果用青菜实验材料，对实验结果有什么样的影响？不同层析方法对实验结果有什么样的影响？

（2）观看操作视频，让学生分别说出提取和分离叶绿体中色素的原理，概括实验步骤。我再次强调实验细节，实验时间限制和实验安全。

（3）分组实验操作，让学生根据自己小组所要探究的问题，开展实验操作。学生分组编号，分组来探究不同的实验操作对实验结果的影响。设置对照实验，按照实验方案开始实验，记录实验结果。

（4）分析实验结果。

（5）展示实验结果，探讨交流、探究问题的答案和实验中出现的一些问题。

实验结束后，各个小组分别展示自己的实验结果、结果分析和实验结论。在展示活动中，学生展现出大大超乎我预料的实验结果分析和语言表达能力。

三、案例反思

1.重视实验教学，让生物学回归实验科学的属性，体现生物学课堂的特色。只有实验课才能让学生体验到生物学的理科属性。在实验课上，学生可以真实直接地观察实验现象，接受直接的感官刺激，能够投入到实验过程的体验中。学生充满探索的欲望，展现出孩子特有的好奇心，体验到成功的快乐。

2.精心进行实验教学设计，拓展实验，培养学生的科学探究能力。在高中生物学课程中，验证性实验的各个环节中蕴含众多可以探究的问题。教师可以拓展实验，通过探究性实验的开展，提高学生的科学探究能力。通过实验探究，学生的实验设计和探究能力得到提升。

3.实验教学能够培养学生的创新意识，激发学生的创造力。在本实验中，学生根据萨克斯的实验，提出能否用水浴加热的方法提取色素。虽然由于学生实验过程中味道太重，出于安全考虑，实验提前终止，但看到了学生的创新意识。在画滤液细线时，两次画线之间有较长的等待时间，影响实验效率，学生提出用吹风机吹干，节省实验时间。