常耘+张晓亚

【摘 要】生物实验课探究教学，打破了传统生物实验课多以验证性实验的形式，一个课时完成包括原理、方法、操作、结果分析等多项内容，学生只是被动参与的模式，有效提高了学生的科学研究素养和合作学习能力，极大的激发了学生的学习兴趣。本文以“探究植物细胞的吸水和失水”为例，详述了笔者把实验课内容与课本基础知识有效整合，把实验课部分内容前提或延后在实验室之外，进行生物实验课探究教学的课例，以期为中学生物实验课探究教学的开展提供一些切实可行的策略和可参考的模式。

【关键词】生物实验课；探究教学策略

一、生物实验课探究教学的意义

高中生物新课程标准中倡导学生主动参与、勤于动手、乐于探究，重视培养学生搜集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力以及交流和合作的能力。能力是在实践中形成和发展的。生物学是一门以观察和实验为基础的自然科学，实验教学有着独特的教学特点和教学手段，在实验教学中深入开发课程资源，大胆进行探究教学尝试，让学生在民主、开放的氛围下，像科学家探索真理一样探究求知，真正成为学习的主人，并学会用科学的思维方法去探索结论，随之在观察、操作、分析、归纳等方面的能力也得到了提高。同时，也极大地激了发学生的学习兴趣。

目前的新课程教材中，虽创设有探究性实验课题，但部分实验课题仅停留于实验探究的表面形式，真正适于深入探究的实验课题不多，且由于教师素质、实验室条件等种种原因，在实际的实验教学中还把探究实验变成了验证性实验，甚至是把做实验变成了看实验、听实验、背实验。生物学实验不应该只是一个验证生物学结论的过程，而更应该是一个探索、尝试、体验的过程。在教师的启发诱导下，以学生独立自主学习和合作讨论为前提，为学生提供充分自由表达、质疑、探究、讨论问题的机会，让学生通过个人、小组、集体等进行多种解难释疑尝试活动，将自己所学知识应用于解决实际生物学问题，发展学生的创造性思维，培养自学能力，力图通过自我探究，引导学生学会学习和掌握科学方法，为终身学习奠定基础。

二、生物实验课探究教学策略

新课程标准中明确列出的19个基本实验中，探究类实验有6个：“通过模拟实验探究膜的透性”、“探究影响酶活性的因素”、“探究酵母菌的呼吸方式”、“探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用”、“探究培养液中酵母菌数量的动态变化”、“探究水族箱中群落的演替”。这几个实验，都可以按照笔者总结的实验探究教学策略组织实施。人教版《分子与细胞》第四章第1节教材中设计了“探究植物细胞的吸水和失水”的探究性課题，该实验对于学生来说，探究和操作的难度并不是很大，结合课本上探究该课题提示的思路，经过笔者深入的挖掘、开发和整合，对该课题的教学进行了改进，获得了更好的教学效果。本文就以课标“活动建议”中“观察植物细胞的质壁分离和复原”实验为例，以“探究植物细胞的吸水和失水”为课题，详述了笔者进行探究教学的基本策略，以供同行批评。

1.创设情境、激发思维

教材中，学生在“问题探讨”环节的学习后，认识了渗透现象及原理，然后结合教材中的图示（图4-1水分进出哺乳动物红细胞的状况），引导学生讨论分析了动物细胞吸水和失水的原理。这时，联系生活经验，如吃过甜或过咸的食物后口腔黏膜会有不适感、对植物施肥过量，会出现“烧苗”现象等，引导学生思考“为什么会发生这些现象”的讨论，顺势引出“探究植物细胞的吸水和失水”研究课题。然后，笔者先引导学生回顾前面学习的植物细胞的结构与功能的知识，引出原生质层的概念。这时，笔者提示：水分进出细胞要经过原生质层，原生质层是不是相当于一层半透膜呢？我们能不能开动脑筋思考一下如何用实验证明原生质层到底是不是相当于一层半透膜，实验应该如何设计和操作。引导学生讨论后，提示学生学习教材上检验原生质层是不是相当于一层半透膜的探究案例。随之，引导学生进一步思考：以该问题为引子，你认为还有那些问题值得探究？同时，给出下列提示：①材料的选择；②外界溶液的浓度的选择；③还可作哪些方面探索。让学生针对上述提示，分组讨论。

2.分组讨论、设计方案

学生在实验课前以研究小组（约10人）为单位，由组长负责，利用课外活动时间，组织小组成员讨论，综合各人的意见，设计好实验方案，然后提交实验方案供老师审阅。由于学生的知识面较窄，所以组建了10人为单位的研究小组，以最大限度发挥集体的智慧。同时，笔者审阅实验方案时，就实验材料、实验方法、实验操作步骤的设计、实验结果分析等内容和研究组组长、实验小组组长进行分析讨论，最后确定了4个探究实验方案：①探究用不同实验材料观察质壁分离与复原；②探究不同浓度蔗糖溶液中紫色洋葱表皮细胞的吸水和失水情况；③探究不同种类溶液中紫色洋葱表皮细胞的吸水和失水情况；④探究洋葱表皮细胞液浓度大小。

3.分组准备、实验探究

各研究小组根据讨论设计的探究课题及方案，由研究组组长、实验小组组长提前在实验准备室准备实验。例如：设计不同实验材料观察质壁分离与复原的小组，准备紫色洋葱表皮，无色洋葱表皮，其他有颜色的叶子的表皮（如：菠菜叶表皮细胞）等材料；探究不同浓度蔗糖溶液中紫色洋葱表皮细胞的吸水和失水情况的小组，配置了质量分数为10%、30%、50% 、70%等浓度梯度蔗糖溶液；探究不同种类溶液中紫色洋葱表皮细胞质壁分离与复原，设置了果汁饮料、0.3g/mlKCl、 50%乙醇、醋酸等外界溶液；探究洋葱表皮细胞液浓度大小的小组设计配制了（0.1-0.8）g/ml的梯度蔗糖溶液。

实验课上，根据上述探究实验方案，一个大研究组的两个小实验组按既定实验方案，进行相同的实验操作，观察记录实验结果。笔者巡视指导，辅助解决实验中出现的各种问题。

4.展示报告、反馈总结

实验结果出来后，利用课余时间，以研究小组为单位讨论，撰写实验报告。实验报告整理完毕后，利用辅导课时间，由小组长负责陈述实验结果，分析实验成败及结论，其他小组提问，该小组成员进行答辩，笔者最后总结点评各小组实验，对优秀的实验小组提出表扬、张贴实验报告展览以示鼓励。

三、生物实验课探究教学反思

实验探究的整个实验过程中经历了如下过程：发现问题一思考和分析问题一找出解决问题的方法一实验操作一分析实验现象一得出结论。整个过程都是在教师启发下，学生独立完成的，学生真正成为学习的主体，充分发挥了他们的创造性思维能力，在很大程度上拓展了他们的思维，提高了科学研究素养。

在探究教学过程中，教师要注意以下问题：①学生课下要做好预习，对课本实验原理、方法等有充分的了解②小组讨论的实验方案要及时上报给教师，以确定最终探究方案，提前准备实验；③实验期间要提醒学生注意安全问题，要遵守课堂纪律；④实验课期上教师要多巡视，及时发现问题，及时指导；⑤观察到结果的实验小组尽快讨论，填写实验报告，准备组间展示。

此外，结合一些生活中的实际问题，如“水污染对生物的影响”，也可以设计成探究实验，让生物兴趣小组的学生积极思考，独立探究，从而完成知识的迁移和能力的转化，以此来提高学生的研究性学习的能力。

虽然对于实验课的探究教学，师生最初都感觉不太适应，尤其是学生感觉难度较大，花费了较多时间，但当学生熟悉具体的教学流程后，对探索性实验的开展自然会形成一种习惯，解决问题的能力也会得到提高，也增强了学生创新的自信心及科学探索的积极性。

本文为2015年河南省教育技术装备和实践教育研究立项课题“普通高中生物探究实验教学案例的开发与应用研究”部分研究成果（编号：PZS099）