高中生物实验课的深度学习研究与思考

张浩勇

摘要：实验是生物学科的特色，改进实验，让学生可以观察到更加清晰的实验现象，将演示实验更改为学生分组实验，选取植物幼苗，降低实验难度，增加实验内容，引导学生主动参与，积极思考，培养学生的生物学科素养，因此，实验教学成为高中生物课堂教学的主旋律。

关键词：高中;生物实验课;深度学习;研究

高中生物实验教学，是基于深度学习，强调教师主导下的学生主动参与、积极建构，强调学生的核心素养的发展;基于养成乐于研究、敢于创新、甘于实践的科学精神和科学思维习惯，是培养“人”的教育。本文以初高中衔接教材中的《植株的生长》一课为例加以阐述高中生物实验课的深度学习。

一、观察根毛

教材中观察长出根毛的幼苗属于分组实验，需要教师培养大量的幼苗，人教版教师用书中有指导教师培养幼苗的过程，但其实验装置比较复杂，需要投入较多的人力和材料，笔者改为直接把种子放在培养皿上培养。笔者在课下尝试过黄豆种子、萝卜种子和小麦种子，结果发现这三种植物種子发芽的速度虽然都很快，但是黄豆和小麦种子观察根毛的现象不理想，尤其是黄豆种子的幼根很光滑，几乎看不到根毛的存在，最终选择培养萝卜种子进行观察幼根根尖和根毛。把萝卜种子放置在浸湿的黑色纸张上面，种子数量3—5粒，分散地放置在培养皿中，为保持减少水分的散失，在种子的上面再覆盖上一层浸湿的纸巾，并随时保持着纸巾的湿润状态（晚上可以盖上盖子），在20℃左右下，大约在第3—4天观察根毛为最佳，轻轻拿走上面覆盖的纸巾，在上课学生观察的时候，直接分发培养皿，整个实验过程不触碰萝卜幼苗，避免了根毛受到损伤而影响观察，从图片到学生亲眼所见，学生在课堂上直接清楚地观察了根尖和毛茸茸的根毛，纷纷描述了自己眼中的根尖和根毛，进一步猜测出根毛的功能，取得了良好的学习效果。

二、研究幼根生长

教学中，教师用图片增强学生的形象记忆。同样经过对比实验选择了黄豆种子，我们知道根尖应该是很小的一小段，剪断一厘米左右就可以将其根尖去掉，黄豆种子生长的速度快，选取相同长度的黄豆芽，一个剪断根尖，一个不剪断根尖，拍个照片，培养两天左右的时间，再拍个照片，学生直接对比这两组照片，就可以很清楚地看到，一个幼根伸长了，另一个几乎没有生长，还是原来的长度。这个实验方便易行，实验现象明显，可以建议学生在家人发豆芽的时候尝试。

三、植物的生长需要营养物质

1.比较植株在蒸馏水和营养液中的生长状况，演示实验转变成分组实验。在课前笔者尝试培养了教材使用的实验材料玉米幼苗，发现用玉米种子一个是萌发需要的时间长，二是幼苗生长到10厘米左右的以后，几乎看不出继续生长的现象（原因留作下次探究），正当感到实验做不下去的时候，偶然去超市看到有卖芽苗菜的，售卖的芽苗有小麦苗、豌豆苗，于是尝试用现成的幼苗实验，一组小麦幼苗里的液体是营养液，一组小麦幼苗里的液体是纯净水（代替了蒸馏水），比较植物幼苗在蒸馏水中和营养液中的生长状况，记录了五天的小麦幼苗的株高，从植物的株高和生长速度对比，可以看出营养液中的小麦苗生长的速度比较快，得出植物的生长确实需要营养物质（无机盐）。

2.探究植物生长需要量最多的是氮、磷和钾。在课堂教学中，要想让学生牢固掌握某方面的知识，不仅要激发他们积极思考，也要引导他们积极动手操作，只有给学生尽量多的动手机会，利用多种感官活动的优势，才能更好地突出学科知识的感性认识。笔者鼓励学生亲自动手完成该项探究实验，实验过程，购买了氮肥、磷肥和钾肥，准备3个空瓶，其中三个分别装上蒸馏水，一个瓶中加入氮肥和磷肥，属于缺钾;一个瓶中加入钾肥和氮肥，属于缺磷;一个瓶中加入钾肥和磷肥，属于缺氮，再加一个空瓶装上营养液做对比，选取等量的小麦苗，分别浇灌上述等量溶液，做好标记，进行培养。这项实验要在课前一周开始，本实验要求空间不大，瓶子用空的矿泉水瓶即可，所以学生在班级就可以进行，还方便学生随时观察，记录现象。实验现象非常清晰，学生通过实验现象得出缺少氮、磷和钾都会严重影响到幼苗的生长，幼苗变得稀疏，叶子枯干、发黄，而营养液中的小麦苗长势良好。学生从实验中得出结论，改变了以往从教材上直接获取知识的方式，更有助于学生对知识的理解和掌握。在该实验中笔者指出：虽然此种方法做出了缺氮肥、缺磷肥和缺钾肥的实验现象，但应该向学生说明的是，植物的生长需要的无机盐目前被确定的有16种，我们设计的实验中，并不是只缺氮、缺磷或是缺钾，那为什么我们还是看到了氮、磷、钾缺少时对幼苗的影响大呢？通过实验，学生能够理解这是因为这三种无机盐是植物生长过程中需要量最多的。

四、实验的深度探究

进一步探究过量使用无机盐对植株生长的实验缺少无机盐会影响植株的生长，那过量使用无机盐行不行呢？考虑到本节课学生已经做了很多实验，过量使用无机盐对植株生长的影响，就设计多氮一组实验，选取两个实验小组负责探究多氮，与上述探究植物生长需要无机盐的实验同步，用加了氮肥的营养液浇灌小麦苗，这个实验学生也很容易看到实验现象，幼苗都萎蔫了，严重缺水，与烧苗现象相似。该探究可以引导学生进一步思考，发散了学生的思维。

总之，一个简单的生物实验可能需要很长的时间，没有深度的探究就不会得到深度的认知，作为一名优秀的高中生物教师，要通过这种深度学习来培养学生的核心素养和初步的科研能力。

参考文献：

[1]黄金鉴.高中生物教学中启发式教学方法的运用[J].高考，2019（20）.

（作者单位：甘肃省秦安县第一中学，甘肃 秦安741600）