許剛強 楊小慶 敖永權(quán)

（重慶市第十一中學校 重慶 400061）

為貫徹落實《教育部關(guān)于加強和改進中小學實驗教學的意見》文件精神，根據(jù)《教育部基礎(chǔ)教育司關(guān)于舉辦第八屆全國中小學實驗教學說課活動的通知》要求，為進一步深化課程改革，推動實驗教學改革與創(chuàng)新，為培養(yǎng)中、小學教師實驗教學能力、實驗操作技能和動手實踐能力，激發(fā)教師創(chuàng)新思維和創(chuàng)新意識，同時為廣大教師提供學習交流的機會，從而引領(lǐng)年輕教師專業(yè)成長，重慶市教育委員會開展了重慶市第4 屆中、小學教師實驗教學說課暨創(chuàng)新實驗操作活動。本文以“維生素C 的檢測”為例，介紹基于科學探究的教學創(chuàng)新嘗試。

1 教材實驗分析

本實驗選自北師大版初中生物學7 年級下冊第4 單元“生物圈中的人”中第8 章“人體的營養(yǎng)”的第1 節(jié)“人類的食物”。7 年級學生不具備有關(guān)食物中營養(yǎng)成分的物理學、化學知識，開展“鑒定食物中的營養(yǎng)成分”實驗有一定難度。教材提供的維生素C 溶液是由維生素C 藥片溶解所得，而非來自食物，食物中是否存在維生素C？這需要通過設(shè)計實驗進行驗證，從而培養(yǎng)學生用科學方法解決實際問題的能力[1]。

2 實驗教學目標

1）科學思維、科學探究：學生體驗“維生素C的檢測”實驗，可激發(fā)學生奇心和求知欲，以及培養(yǎng)學生的團隊合作精神和創(chuàng)新精神；通過學生對實驗中發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)象進行分析歸納，形成科學思維，并運用科學的思維方法認識事物、解決實際問題，從而培養(yǎng)學生的科學思維習慣和能力。

2）生命觀念：基于實驗結(jié)果，形成珍愛生命的觀念，逐步養(yǎng)成良好的生活衛(wèi)生習慣，確立積極健康的生活態(tài)度。

3）社會責任：樹立責任意識，識別身邊的虛假宣傳和無科學依據(jù)的傳言，并指導解決生產(chǎn)和實踐中的具體問題，使生物學學科核心素養(yǎng)在教學中落地生根。

3 實驗內(nèi)容設(shè)計

經(jīng)反復研究與實踐，對原有實驗進行整合、改進。

3.1 巧用注射器簡化實驗流程 用注射器代替試管、量筒作為實驗器材，如圖1 所示。利用注射器上的刻度，可更為準確地吸取實驗藥品，將2 個注射器連接，推動活塞可使2 種液體充分混合，比直接使用試管振蕩液體更為安全有效。

圖1 改進后的注射器實驗儀器

通過改進實驗器材，緊密結(jié)合學生的日常生活，既能讓學生感受到科學就在身邊，又能激發(fā)其探究興趣，學以致用[2]。

3.2 設(shè)計能級遞進活動，逐步培養(yǎng)學生的科學探究能力 本節(jié)課設(shè)計了3 個活動：①探究維生素C 的特性；②探究水果中的維生素C；③探究蔬菜中的維生素C。依次從單一分析實驗現(xiàn)象→按給定實驗方案完成實驗→設(shè)計并完成實驗。

3.3 以小組為單位進行合作探究，促進深度學習 學生以小組為單位進行合作學習，相互啟發(fā)、相互鼓勵、取長補短，圍繞學習主題，積極參與探究，體驗實驗成功并獲得結(jié)果的喜悅。

4 實驗方法設(shè)計

本實驗教學涉及以下2 個實驗方法：

1）實驗觀察法。觀察顏色變化，類比推理食物中可能含有維生素C，啟發(fā)學生借助實驗獲取證據(jù)，培養(yǎng)實事求是的科學態(tài)度。

2）合作探究法。依托分組實驗，學生自主討論，分組交流，積極思考，教師逐步引導學生通過合作，自主探究檢測不同食物中的維生素C，從而化解對實驗現(xiàn)象的疑惑。

5 實驗教學過程

5.1 情境引入，探究維生素C 的特性 學生觀看教師做的一個小實驗：淀粉溶液加入碘伏后變藍，再加入維生素C 藥片后藍色消失，作出假設(shè)“維生素C 能發(fā)生褪色反應”。教師引導學生根據(jù)提供的注射器、淀粉、碘液、維生素C 藥片、蒸餾水等實驗材料，設(shè)計活動1：探究維生素C 的特性。學生3 人一組合作：①查閱實驗資料，如何配制加碘淀粉溶液？②實驗操作；③記錄實驗現(xiàn)象。學生通過分析活動1 的實驗結(jié)果，得出：維生素C 能發(fā)生褪色反應。實驗現(xiàn)象如圖2 所示。

圖2 探究維生素C 特性的實驗現(xiàn)象

5.2 對比分析，探究水果中的維生素C 學生觀看另一個小實驗：淀粉溶液加入碘伏后變藍，再加入橙汁后藍色消失，并作出假設(shè)“橙汁中可能含有維生素C”。學生根據(jù)教師提供的注射器、淀粉、碘液、臍橙、檸檬、梨、獼猴桃等實驗材料，設(shè)計活動2：探究水果中的維生素C。學生3 人一組合作：處理實驗材料、實驗操作、記錄實驗現(xiàn)象。學生通過分析活動2 的實驗結(jié)果，得出：水果中可能含有維生素C。實驗現(xiàn)象如圖3 所示。

圖3 探究水果中的維生素C 的實驗現(xiàn)象

5.3 對比實驗，探究蔬菜中的維生素C 教師提前準備好常見的蔬菜汁，讓學生自主選擇實驗材料，設(shè)計活動3：探究蔬菜中的維生素C。學生通過分析活動3 的實驗結(jié)果，得出：蔬菜中可能含有維生素C。實驗現(xiàn)象如圖4 所示。

圖4 探究蔬菜中的維生素C 的實驗現(xiàn)象

5.4 歸納概括，總結(jié)提升 學生經(jīng)實驗探究得出：維生素C 能發(fā)生褪色反應，新鮮的水果、蔬菜中可能含有維生素C。實驗通過“小魔術(shù)”引入，激發(fā)學生的探究興趣；巧用注射器，簡化操作流程，使探究更行之有效；選用生活中常見的材料，可使學生關(guān)注實際生活中的生物學知識，體現(xiàn)了課程標準中科學知識源于生活、用于生活的理念，具有實用性原則；教師提供了多樣化的實驗材料，學生可自主選擇，擴展了學生的探究空間，讓探究更具靈活性、開放性。

5.5 拓展延伸，開闊視野 學生對實驗結(jié)論“新鮮的水果、蔬菜中可能含有維生素C”中的“可能”提出疑問，經(jīng)小組合作探討、思維碰撞后提出問題：蔬菜、水果中是否含有能發(fā)生褪色反應的其他物質(zhì)？教師引導學生回顧科學探究過程，重點讓學生說出設(shè)計實驗的思路。還有學生提出實驗材料的顏色，例如，青椒汁、胡蘿卜汁的顏色較深，是否會影響實驗效果？本實驗有優(yōu)點，也存在不足，學生自己提出問題，有利于批判性思維的滲透，同時拓展維生素C 在生產(chǎn)、生活中的應用，形成健康生活的意識。

6 效果與評價

本實驗教學簡化實驗裝置、操作流程，高效有趣；材料充分，激發(fā)學生自主設(shè)計的興趣，并可進行多樣化選擇；對教材現(xiàn)有實驗進行補充，使學生探究有成效、有深度、有廣度；拓展延伸，思維碰撞，學生勇于提出質(zhì)疑，并應用于實踐。同時，小組合作探究，可相互監(jiān)督，相互學習，增強了自主性。學生通過親歷科學探究實驗，提升了生物學學科核心素養(yǎng)。在此基礎(chǔ)上，還可進一步開發(fā)能激發(fā)學生興趣的研究課題，例如，通過記錄使加碘淀粉溶液褪色的用量，判斷不同水果、蔬菜中維生素C 的含量，讓學生自己設(shè)計實驗方案、記錄實驗結(jié)果等。