开放性实验在高中生物实验教学中的应用

施猛

开放性实验是对实验进行开放性优化，以达到激发学生探究兴趣，提升学生实验创新能力的目的.开放性实验可以作为高中生物实验教学的一种新的教学方法进行尝试.

一、促进高中开放性实验教学的开展

高中阶段开放性实验可以在教师的指导下，利用现有的课程资源逐步完成开放性实验教学.根据开放性大小，我们把开放性实验分为“小改”“中改”“大改”三种.

“小改”就是我们将实验材料、實验条件等要素开放，在尝试、纠错中学习知识，总结原因.“中改”就是在“小改”基础上，优化或增设新的实验组，形成更科学的实验结论.“大改”就是在学生熟练掌握实验基本技能，能独立设计实验的基础上，教师将实验中发现的问题抛给学生，让学生独立思考，并设计、完成实验，形成实验结论.

二、开放性实验教学在三大营养物质鉴定实验中的应用

1.对实验的初步开放——“小改”.

针对实验材料的开放，我们在蛋白质鉴定实验中选取的材料有很多种（其中“稀释的蛋清”会作为考点来考查），我们可以针对这些实验材料进行如下扩展：

实验材料：扩展为四组，①豆浆，②牛奶，③稀释后蛋清溶液，④蛋清溶液（未稀释）.

实验现象：第一组溶液呈紫色，第二组溶液呈紫色，第三组溶液呈紫色，第四组紫色絮状沉淀（不彻底）.

在未稀释蛋清组出现絮状沉淀，反应不彻底，且絮状物吸附在试管壁上很难清洗.教师可以引导学生学习双缩脲试剂与蛋白质溶液反应的原理，并和稀释后的蛋清组对比查找这一组现象出现的原因.在学生形成初步结论后我们先不进行评价，可以在这个结论基础上扩展实验，进行更深入研究.

2.对实验的进一步开放——“中改”.

蛋清溶液是胶状溶液，吸水性较强，蛋白质含量较高，是否可以稀释使用？是否能够将溶胶变成凝胶状（煮熟）？经过教师引导，学生重新增加实验组进行实验.

实验材料：扩展为四组，①稀释后蛋清，②蛋清（未稀释），③煮熟蛋白块，④煮熟蛋白块（研磨）.

实验现象：第一组溶液呈紫色，第二组紫色絮状沉淀，第三组溶液呈紫色，第四组溶液呈紫色.

第三组实验虽然顺利，但是由于接触面积较小，反应不是很明显.教师讲解相对表面积相关知识后引导学生将蛋白块研磨成小颗粒状，从而反应变得明显，而且试管容易清洗.

3.对实验的完全开放——“大改”.

经过前面一系列实验，学生有一定的知识储备，也具有实验设计和操作能力.我们下面就可以将上述实验中出现的问题提炼、汇总成一个问题，让学生独立设计实验并完成实验.

实验课题：鉴定五种溶液（淀粉、蔗糖、葡萄糖、脂肪、豆汁）.

实验试剂：蒸馏水、双缩脲试剂、碘液、苏丹Ⅲ、斐林试剂.

实验过程：

第一小组：①取五只试管，量取2 ml未知溶液.用碘液鉴定，溶液显蓝色的为淀粉溶液.②用双缩脲试剂鉴定，显紫色为豆汁溶液.③用苏丹溶液鉴定，显橘黄色为脂肪.④用斐林试剂鉴定，出现砖红色沉淀的为葡萄糖溶液.剩余为蔗糖溶液.

第二小组：①取五只试管，量取2 ml未知溶液.加入1 ml蒸馏水，出现分层的为脂肪.②用碘液鉴定，溶液显蓝色的为淀粉溶液.③将斐林试剂中硫酸铜溶液用水稀释成双缩脲试剂鉴定，显紫色为豆汁.④用斐林试剂鉴定，出现砖红色沉淀的为葡萄糖溶液.剩余为蔗糖溶液.

第一小组是标准的鉴定方法，而第二小组运用开放性实验知识，巧妙运用脂肪不溶于水的性质，以及双缩脲试剂与斐林试剂成分相同的特点，更高效地完成了实验.

三、开放性实验教学模式应用的教学建议

1.按需设置实验开放环节.

在开放性实验教学中，每个实验都可以有很多开放环节，但没有必要必须经过“小改”“中改”“大改”这三步骤.我们要以“普通生物学课程标准”为准绳，以课堂教学为主阵地，以提高学生探究能力为主要目标，科学按需设置实验开放环节.

2.充分激发学生自主学习.

教学初期，学生有很大的新鲜感，但是学生的实验探究能力尚浅，这个时期实验环节的开放，以及问题的再研究要以教师为主体.随着教学过程的深入开展，教师要逐步引导学生独立思考，让学生在发现问题，设计实验，自主完成实验.