池淮清

(福建省尤溪縣第七中學(xué) 365100)

1 通過實(shí)驗(yàn)揭示原理

人教版高中生物學(xué)教材選修1《生物技術(shù)實(shí)踐》設(shè)置有傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的實(shí)驗(yàn)，例如，釀葡萄酒、制作腐乳和泡菜等。這些傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)在我國尋常百姓家中常運(yùn)用，學(xué)生也常耳聞目睹，再選修這些傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的實(shí)驗(yàn)，會感到十分親切，能激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣。但教材選編這些傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)實(shí)驗(yàn)的目的，并不是僅僅讓學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)流程，操作一遍實(shí)驗(yàn)，而是讓學(xué)生通過親身體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)過程，理解實(shí)驗(yàn)原理，掌握實(shí)驗(yàn)要領(lǐng)。例如，“傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用”中課題1“果酒和果醋的制作”，學(xué)生對果酒和果醋的制作方法和流程十分熟悉了，因此，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，教師要求學(xué)生不僅要嚴(yán)格地根據(jù)教材提供的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，而且還要帶著一些問題邊思考邊實(shí)驗(yàn)：①為什么先沖洗葡萄再除去枝梗？②實(shí)驗(yàn)過程應(yīng)從哪些方面防止發(fā)酵液被污染？③制葡萄酒時(shí)，為什么要將溫度控制在18℃～25℃？制葡萄醋時(shí)，為什么要將溫度控制在30℃～35℃？④制葡萄醋時(shí)，為什么要適時(shí)通過充氣口充氣？⑤在制葡萄酒和葡萄醋的過程中，發(fā)酵液分別有哪些變化？其中最明顯的變化發(fā)生在發(fā)酵后多少天？引起變化的原因是什么？⑥如何證實(shí)葡萄汁轉(zhuǎn)化成葡萄酒是由于酵母菌的發(fā)酵作用？⑦能想出什么簡單易行的方法，證明葡萄醋中有醋酸生成呢？要求學(xué)生帶著問題進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，就能促進(jìn)他們在實(shí)驗(yàn)過程，仔細(xì)觀察、開動腦筋，認(rèn)真思考，并能深刻理解果酒和果醋制作的原理，掌握有關(guān)果酒和果醋制作的方法。學(xué)生通過這樣實(shí)實(shí)在在體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)的過程，就能感受到實(shí)驗(yàn)成功的喜悅。

2 通過實(shí)驗(yàn)修正結(jié)論

教材只是提供了一些參考資料和線索，教師在指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)，會發(fā)現(xiàn)某些課題的實(shí)驗(yàn)原理、方法和步驟、實(shí)驗(yàn)結(jié)果中，往往還蘊(yùn)藏著一些可以繼續(xù)探究的問題。例如，“制作泡菜并檢測亞硝酸鹽的含量”實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生按照教材介紹的泡菜制作方法腌制出來的泡菜，品質(zhì)不好，含鹽量太多，太咸，難于下咽。于是，學(xué)生就向教師提出建議：能否改變清水與鹽的質(zhì)量比例腌制泡菜呢？為了快速有效地腌制出味道鮮美的泡菜，教師把全班50位學(xué)生分成25組，每組準(zhǔn)備一個(gè)壇罐，并編號，清水與鹽的質(zhì)量比例分別按照6∶1、7∶1、8∶1……28∶1、29∶1、30∶1等25組梯度濃度比例裝入25個(gè)壇罐中進(jìn)行泡菜腌制。在泡菜的腌制過程中，教師要求學(xué)生注意控制無關(guān)變量，如腌制的時(shí)間、溫度、蒜瓣、生姜及其他香辛料等。10 d后，全班學(xué)生同時(shí)打開25個(gè)壇罐分別取出泡菜品嘗。大家共同品評哪組的泡菜最清香鮮美爽口？最后學(xué)生通過無記名投票，評選出清水與鹽的質(zhì)量比例按照20∶1、21∶1、22∶1、23∶1、24∶1、25∶1腌制的泡菜品質(zhì)是最好的。通過這樣的實(shí)驗(yàn)不僅激發(fā)了學(xué)生實(shí)驗(yàn)的興趣，而且還促進(jìn)學(xué)生積極主動地學(xué)習(xí)，批判性思考，培養(yǎng)學(xué)生敢于質(zhì)疑的精神，并引導(dǎo)學(xué)生思考為什么教材中建議的清水與鹽的質(zhì)量比那么高。

3 通過實(shí)驗(yàn)抓住本質(zhì)

學(xué)生在進(jìn)行每個(gè)課題的研究時(shí)，首先需要分析教材所提供的資料，理清研究思路，然后設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，動手探究，并認(rèn)真觀察和思考，這樣才能抓住實(shí)驗(yàn)本質(zhì)。例如，專題3“植物的組織培養(yǎng)技術(shù)”設(shè)置兩個(gè)課題：課題1“菊花的組織培養(yǎng)”、課題2“月季的花藥培養(yǎng)”，這兩個(gè)課題都屬于植物組織培養(yǎng)技術(shù)，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容應(yīng)該都一樣，為什么要設(shè)置這兩個(gè)課題呢？教師此時(shí)明確告訴學(xué)生這是兩個(gè)不同的課題，請同學(xué)們進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，并加以區(qū)分。于是，學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，分別對菊花和月季進(jìn)行組織培養(yǎng)。學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，這兩個(gè)組織培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)過程中有一個(gè)顯著不同：進(jìn)行菊花的組織培養(yǎng)，溫度要控制在18℃～22℃，并且每日用日光燈照射12 h。而進(jìn)行月季的組織培養(yǎng)，培養(yǎng)溫度控制在25℃左右，不需要光照。幼小植株形成后才需要光照。隨后，學(xué)生回顧實(shí)驗(yàn)過程發(fā)現(xiàn)，菊花的組織培養(yǎng)，一般選擇未開花植株的莖上部新萌生的側(cè)枝，而側(cè)枝表皮是綠色，含有豐富的葉綠體，能進(jìn)行光合作用，因此，進(jìn)行菊花的組織培養(yǎng)，每日要用日光燈照射12 h，使之能通過光合作用產(chǎn)生有機(jī)物，以滿足側(cè)枝生長發(fā)育需要。而月季的組織培養(yǎng)，選擇的材料是花藥，不含有葉綠體，不能進(jìn)行光合作用，只有等到幼小植株形成后才有葉綠體，因此，進(jìn)行月季的組織培養(yǎng)，不需要光照。幼小植株形成后才需要光照。兩個(gè)課題本質(zhì)區(qū)別就在于此。學(xué)生只有通過實(shí)驗(yàn)探究，仔細(xì)觀察，認(rèn)真思考，才能獲得真知。

4 通過實(shí)驗(yàn)掌握方法

實(shí)驗(yàn)方法是否得當(dāng)，是實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵。例如，教材專題2“微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用”課題1“微生物的實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)”里有關(guān)“倒平板操作”中第4步：“等待平板冷卻凝固(大約需5～10 min)后，將平板倒過來放置，使皿蓋在下、皿底在上”。為什么在平板冷卻凝固后要將平板倒置呢？學(xué)生百思不得其解。為此，教師要求學(xué)生進(jìn)行對照實(shí)驗(yàn)，A組：平板冷卻凝固后不倒置；B組：平板冷卻凝固后進(jìn)行倒置。然后觀察兩組平板變化情況。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，A組平板冷卻凝固后，皿蓋上凝結(jié)了許多水珠，有些水珠還落入培養(yǎng)基中，造成污染；B組平板冷卻凝固后，皿蓋上也凝結(jié)了許多水珠，但是凝固后的培養(yǎng)基表面的溫度也比較高，將平板倒置，既可以使培養(yǎng)基表面的水分更好地?fù)]發(fā)，又可以防止皿蓋上的水珠落入培養(yǎng)基，造成污染。學(xué)生通過對照實(shí)驗(yàn)，領(lǐng)悟了為什么平板要倒置的原因，從而正確地掌握實(shí)驗(yàn)方法。