廖树章

【摘 要】本文论述的是中学生物实验探究教学模式的构建背景和构建方法，并以“细胞的质壁分离及质壁分离复原”为例说明实验探究教学模式的具体应用。

【关键词】实验教学 探究 教学模式

一 高中生物实验中探究教学的设计模式

探究性实验教学并不是杂乱无章的，而是一种精心编排的教学活动。实验探究是学生在课堂上进行的一系列科学探究活动，其基本程序一般包括提出问题、构思假说、设计实验、实验操作、得出结论和交流反思六个过程。在设计实验阶段要将实验的目的、原理、实验方案，所需设备及材料确定好，同时要做好实验过程的预测，以及意外的处置对策，因此在实验方案中务必要给出操作定义和控制变量。

二 “细胞的质壁分离和复原实验”探究模式设定

“细胞的质壁分离和复原”实验的探究模式可设定如下：学生自己提出探究的问题→学生自行设计实验方案→学生进行实验探究→学生分析实验数据和现象并得出结论→学生交流并反思。

三 实验探究的主要思想及目的

本次质壁分离和复原实验中所需的材料为紫色洋葱的鳞片叶、0.3g/mL的蔗糖溶液和清水。紫色洋葱鳞片叶是观察材料，当滴加0.3g/mL的蔗糖溶液时，鳞片叶中的细胞就会渗透失水，从而发生质壁分离；几分钟后再滴加清水，鳞片叶中的细胞又会渗透吸水。在滴加蔗糖溶液和水的过程中可以清楚地观察到质壁分离和复原现象。针对这个实验可以让学生考虑：蔗糖溶液的浓度为什么要选择0.3g/mL，能否用其他浓度的蔗糖溶液代替。

四 实验方案设计及探究思路

1.实验方案设计

针对“能否用其他浓度的蔗糖溶液代替0.3g/mL 的蔗糖溶液”这个问题，可以设计一组对照实验。在这组实验中，所用的实验材料仍为紫色洋葱鳞片叶和蔗糖溶液，只是将蔗糖溶液的浓度改换了一下。为了使实验现象能够区分得较为明显，所用的溶液浓度差别可以较大一些。比如分别为0.1g/mL、0.3g/mL、0.5g/mL、0.7g/mL，学生通过实验对比得出结论。

2.实验材料准备

新鲜洋葱、0.1g/mL蔗糖溶液、0.3g/mL蔗糖溶液、0.5g/mL蔗糖溶液、0.7g/mL蔗糖溶液、清水、显微镜、吸水纸、载玻片、盖玻片。

五 研究过程及实验方法

实验选择了0.1g /mL、0.3g /mL、0.5g /mL、0.7g/mL四种不同浓度的蔗糖溶液，分别加入紫色洋葱鳞片叶中，观察验证结果为：选用0.1g/mL的蔗糖溶液时，细胞发生轻微的质壁分离，但分离现象并不明显，几分钟后滴加清水，复原较慢；用0.3g/mL的蔗糖溶液时，分离较明显，有一部分细胞原生质层已经完全脱离细胞壁，几分钟后滴加清水，复原较快；用0.5g /mL和0.7g/mL的蔗糖溶液时，质壁分离很明显，但几分钟后滴加清水，分离后的质壁不能发生复原。

引导探究为什么前两种情况下可以发生复原，而后两种情况下即使滴加清水都不能复原呢？经学生们小组分析讨论得知，是由于后两者浓度过高，导致了细胞失水过多而死亡，从而不能复原。而前两者由于浓度不是太高，细胞因失水不是太多，因而仍然能够存活。

实验结论：为了更清晰地观察质壁分离复原现象，不可以采用0.5g /mL或0.7g/mL的蔗糖溶液，而由于0.1g /mL 的溶液分离现象不明显并且用时太长，所以最好选用0.3g/mL 的蔗糖溶液来观察植物细胞质壁分离和复原现象。

六 实验反思

探究实验的目的并不在于得到全班学生统一的结果，而重在使学生真正参与探究过程，在实践中获得具体的经验体会，让学生懂得科学的探究方法，培养严谨的科学态度，使他们的创新意识得到发挥，这可以让学生受益终身。从此次案例中我们发现，探究式教学能够使学生成为知识的探索者，而不是消极的接受者，充分体现了学生是学习的主体，同时有利于开发学生的智力和培养其实验、观察、思维能力。同时，学生在探究活动中感受到成功带来的喜悦，增进了同学间的合作精神，获得了理想的教学效果。

七 开展生物探究性实验教学的优点

与传统的实验教学相比，探究性实验教学在以下三方面具有突出的优点。

1.激发求知欲，培养浓厚的兴趣

在高中生物学实验教学中，采用探究性实验教学强烈地激发了学生的求知欲，培养了学生学习生物的稳定持久的兴趣，同时观察能力、思维能力、综合分析能力和实验探究与设计能力等诸多方面都有所提高。学生能够从实验现象、生活经历入手，提出可探究的问题并能够设计可行的实验方案，最后完成实验并得出相应结论。因此，教师在教学中要力求把学生的兴趣调动起来，唤起学生学习生物课程的热情，并使之自觉转化成为学好生物学科的动力。

2.发挥学生主体性，提升探究能力

“实验探究教学”模式与传统教学模式最大的不同就在于学生不再是一味地听教师讲、看教师做，而是由自己来确定时间的分配，进行方案设计并开展实验操作，对实验的事实加以分析并做出结论。在生物探究性实验教学中，真正体现了学生的主体作用，充分发挥了学生的主观能动性，使他们能够在实验教学中认真实验、主动观察、大胆提问、积极思考，极大地调动了学生的积极性、主动性和创造性。

3.培养严谨的科学态度和开拓创新思维

生物探究性实验教学与传统的教学方式相比，更有利于培养学生实事求是的科学精神与严谨的科学态度，提高学生的探究能力和创新能力。在实验过程中，当出现与预想不同的现象时，学生必须认真分析原因，尊重事实而不弄虚作假。通过实验来探究、解决问题，逐步提高了学生的实验能力、探究能力和创新能力。同时，在探究的过程中学生获得了亲自参与研究、探索的积极情感，逐步形成了一种在日常学习与生活中喜爱质疑、乐于探究、努力求知的心理倾向，养成了尊重前人劳动成果，实事求是的科学态度，以及不怕困难、勇于探索的意志品质。