趙明明　杜秀菊

【摘要】本文以“綠葉中色素的提取和分離”為例，重點(diǎn)介紹了探究性生物實(shí)驗(yàn)的教學(xué)程序，通過(guò)開(kāi)放式探究性生物實(shí)驗(yàn)，啟發(fā)學(xué)生自主探索、發(fā)現(xiàn)與實(shí)踐，從中獲得新知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的探究能力與創(chuàng)新能力。

【關(guān)鍵詞】高中生物 ； 探究性實(shí)驗(yàn) ； 教學(xué)模式

【中圖分類號(hào)】G633.91 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】B 【文章編號(hào)】2095-3089（2017）08-0271-01

一、探究性實(shí)驗(yàn)的類型及特點(diǎn)

探究性實(shí)驗(yàn)是指學(xué)生在不知曉實(shí)驗(yàn)結(jié)果的前提下，在教師的組織及指導(dǎo)下，通過(guò)自己設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)、探索、討論及分析，獲得科學(xué)結(jié)論的過(guò)程。它比傳統(tǒng)的演示性實(shí)驗(yàn)和驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)?zāi)芨玫劐憻拰W(xué)生的分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，有利于提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力以及創(chuàng)新意識(shí)。

探究性生物實(shí)驗(yàn)的類型有兩種，即限定式探究和開(kāi)放式探究。高中生物開(kāi)設(shè)開(kāi)放性探究性實(shí)驗(yàn)可以引導(dǎo)學(xué)生積極參與科學(xué)探究的過(guò)程。

本文以綠葉中色素的提取和分離為例，采用開(kāi)放性探究來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。開(kāi)放性探究實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是教師通過(guò)創(chuàng)設(shè)情境，引導(dǎo)學(xué)生自主提出問(wèn)題。學(xué)生自主選擇實(shí)驗(yàn)方法，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，尋求實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

高中生物探究性實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)具有自主性和探究性。

1.自主性

在明確了的實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮腿蝿?wù)的基礎(chǔ)上，學(xué)生可以自己設(shè)計(jì)每一步實(shí)驗(yàn)步驟，盡可能的用多種方式，從多個(gè)方面去設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，利用一切可利用的因素去完成實(shí)驗(yàn)。

例如在綠葉中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)中，在提取色素時(shí)，甲同學(xué)提出采用兩歩研磨法，減少用量，分次加入，使研磨更加充分，省時(shí)省力。在畫濾液細(xì)線時(shí)，乙同學(xué)提出可以改用毛筆畫線法，將線畫的細(xì)、齊、直，使濾紙條吸收葉綠素會(huì)更加均勻集中。

2.探究性

在進(jìn)行探究性實(shí)驗(yàn)中，教師可以將學(xué)生應(yīng)該掌握的知識(shí)設(shè)計(jì)為未知情境，給學(xué)生提供隱藏有學(xué)習(xí)信息的背景資料，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)新知識(shí)與原有認(rèn)知水平聯(lián)系的學(xué)習(xí)背景[1]。從而使得學(xué)生能夠通過(guò)觀察、做出假設(shè)、驗(yàn)證假設(shè)，來(lái)獲取問(wèn)題的答案。

例如在綠葉中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)中，教師擬定幾個(gè)針對(duì)原理及操作步驟的問(wèn)題，如選擇不同實(shí)驗(yàn)材料對(duì)實(shí)驗(yàn)有何影響呢？ 如何充分提取綠葉中的色素呢？ 如何設(shè)計(jì)裝置等問(wèn)題，提高學(xué)生的興趣，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新意識(shí)。

二、探究性生物實(shí)驗(yàn)的教學(xué)程序

探究性生物實(shí)驗(yàn)的教學(xué)程序由三部分組成，即探究問(wèn)題，探究過(guò)程，探究評(píng)價(jià)。科學(xué)的教學(xué)程序能夠有效地進(jìn)行教學(xué)。因此，以高中生物“綠葉中色素的提取和分離”為例展示探究性生物實(shí)驗(yàn)的教學(xué)流程。

1.探究問(wèn)題

（1）創(chuàng)設(shè)情境，提出問(wèn)題

在探究性實(shí)驗(yàn)中，問(wèn)題情景的創(chuàng)設(shè)能夠引發(fā)學(xué)生對(duì)生物實(shí)驗(yàn)探究的欲望，激發(fā)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的興趣，活躍學(xué)生的探究思維，從而使學(xué)生的問(wèn)題意識(shí)被喚起，使學(xué)生進(jìn)入良好的探究性實(shí)驗(yàn)狀態(tài)。在綠葉中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)中，教師通過(guò)多媒體展示出綠色植物不同時(shí)期的葉片顏色不同的圖片，闡明出現(xiàn)這種情況的原因應(yīng)該是與細(xì)胞中的色素有關(guān)，接下來(lái)向?qū)W生提出問(wèn)題，綠葉中有哪些色素呢？能否把色素提取出來(lái)研究呢？應(yīng)該如何提取色素呢？提取后的色素該如何分離呢？激發(fā)了學(xué)生強(qiáng)烈的探究興趣和求知欲。

（2）組織設(shè)計(jì)方案

為了設(shè)計(jì)出更好的實(shí)驗(yàn)方案，教師要具備一定的知識(shí)水平和較強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)組織技巧，同時(shí)在實(shí)驗(yàn)前做好準(zhǔn)備工作。學(xué)生做好實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)后，教師要篩選出合理的實(shí)驗(yàn)方案，并對(duì)不合理的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行指導(dǎo)及改進(jìn)。

在學(xué)生的問(wèn)題提出以后，教師適當(dāng)引導(dǎo)分析色素提取與分離的實(shí)驗(yàn)原理，向?qū)W生說(shuō)明該實(shí)驗(yàn)所需要的材料用具及其用途，熟練掌握相關(guān)的實(shí)驗(yàn)方法。對(duì)于實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可能出現(xiàn)的問(wèn)題，進(jìn)行正確的引導(dǎo)，幫助學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)順利進(jìn)行。

2.探究過(guò)程

（1）進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)，控制實(shí)驗(yàn)流程

通過(guò)設(shè)置學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)及分組討論的環(huán)節(jié)，既能使學(xué)生的主觀能動(dòng)性得到良好的發(fā)揮，又能體現(xiàn)學(xué)生的主體地位，同時(shí)有利于加強(qiáng)學(xué)生之間的合作精神以及競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)。

在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，先將學(xué)生分組，5-6名學(xué)生為一個(gè)小組。以菠菜的綠葉為實(shí)驗(yàn)材料，各小組同學(xué)分工合作，最后觀察與記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。為加深學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的理解，可以在實(shí)驗(yàn)中增設(shè)一個(gè)對(duì)照組，即設(shè)立一個(gè)層析液浸沒(méi)色素線的對(duì)照組，用使色素被溶解而無(wú)法分離的結(jié)果，使學(xué)生理解教材中“濾液細(xì)線不能觸及層析液”的含義。

（2）糾錯(cuò)解疑，討論分析

在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，教師要時(shí)刻關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)，觀察學(xué)生的操作步驟是否合理，對(duì)實(shí)驗(yàn)試劑的使用原理是否明確，實(shí)驗(yàn)完成后，需要學(xué)生對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析，觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否為圖1所示，從上到下顏色依次為：橙黃色、黃色、藍(lán)綠色和黃綠色，對(duì)應(yīng)的色素分別為：胡蘿卜素（橙黃色）、葉黃素（黃色）、葉綠素a（藍(lán)綠色）和葉綠素b（黃綠色），如果實(shí)驗(yàn)結(jié)果出現(xiàn)偏差，則需要進(jìn)一步分析，找出失誤的原因。例如，獲取的色素帶顏色較淺的原因有可能是研磨不夠充分，色素帶不平直的原因可能是濾液細(xì)線畫的不平直等，這些錯(cuò)誤的操作都有可能造成實(shí)驗(yàn)的失敗。選擇多種方式引導(dǎo)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)過(guò)程正確是否，有利于培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)客觀的實(shí)驗(yàn)態(tài)度[2]。

3.探究評(píng)價(jià)

教師需要對(duì)學(xué)生在探究性實(shí)驗(yàn)過(guò)程中所表現(xiàn)的情感態(tài)度、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力、觀察能力、操作能力等進(jìn)行評(píng)價(jià)?？梢赃x擇多種評(píng)價(jià)相結(jié)合的方式進(jìn)行[3]，比如學(xué)生自評(píng)、小組互評(píng)與教師評(píng)價(jià)相結(jié)合的方式等，通過(guò)交流互評(píng)，展示成果，促進(jìn)學(xué)生與教師的共同進(jìn)步。

三、結(jié)語(yǔ)

探究性生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐表明，探究性生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)確實(shí)能夠提高學(xué)生的分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，體現(xiàn)學(xué)生的主體地位，激發(fā)和調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性。同時(shí)，增加學(xué)生思維的廣度和深度，對(duì)于學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和思維能力的提高起到事半功倍的效果。

參考文獻(xiàn)

[1]陳建明，高中生物探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)中教師角色的定位及實(shí)施策略[J]，中學(xué)生物學(xué)，2011，4（27）：19-20.

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