赵国钧

摘要：《普通高中生物新课程标准（实验）》明显增加了实验教学的内容和深度，对高中生物实验室建设提出了新的要求和标准。笔者依据新课标，通过对传统演示实验“渗透现象”的改进，实现了由演示向分组、验证向探究、课内向课外、共性向个性、结果向过程的转变，从而培养了学生的创新精神。

关键词：新课标；改进实验；培养创新精神

中图分类号：G633.91文献标识码：A 文章编号：1992-7711（2017）19-028-1

生物学是一门以实验为基础的学科，学生的很多能力与科学素养都要通过实验来培养和提高。《普通高中生物新课程标准（实验）》对实验部分进行了重要调整，可以说，实验内容的大幅增加和实验课程目标的提升，是生物新课标体系最为显著的特征之一。与传统教学大纲相比，新课标下高中生物实验要求实现了由演示向分组、验证向探究、课内向课外、共性向个性、结果向过程的转变。

高中必修一教材第4章第1节《物质跨膜运输的实例》中，以渗透现象作为基础知识铺垫，该实验主要以一套实验装置展示实验过程，让学生通过观察实验现象，思考问题，理解渗透作用所需的条件。这是一个传统的演示实验，缺乏具体的更明显的对照试验，学生仅仅通过观察思考再加上老师的讲解得出结论，难免有些突兀和牵强。如果能将这个实验进行改进和补充，从一套装置改进成四套装置，增加对照试验，让学生亲自动手操作，进行小组讨论，通过具体的探究，达到共识，得出结论，这样就能从分发挥学生的主动性，促使学生顺理成章地完成植物细胞通过渗透作用吸水和失水的知识体系的构建，并且培养学生的创新精神。

改进1：

由于清水、蔗糖溶液均为无色透明的液体，在透明玻璃仪器中观察溶液液面的高度及其变化，对比不明显，结果不容易观察到，所以，可以用红墨水将某种溶液染成红色，增加对比度，使实验结果便于观察。非常简便的一个操作就可以大大增强实验的效果，让学生体会到创新并不是遥不可及的事情，只要平时稍作思考就可以实验，给学生以思维上的启迪。

改进2：

针对教材中传统的单一演示实验效果，将其改成演示和分组相结合。由教师的演示实验和学生的分组实验完成“渗透作用条件”的探究。首先由老师演示向长颈漏斗内加红色清水、向烧杯内加无色浓蔗糖液及标记漏斗内起始液面的实验，然后由各大组的四个小组分别完成“漏斗封口为玻璃纸、内为红色蔗糖液、外为清水”的实验、“漏斗封口为玻璃纸、内为红色蔗糖液、外为等浓度无色蔗糖液”的实验、“漏斗封口为气球膜、内为红色蔗糖液、外为清水”的实验、“漏斗封口为多层纱布、漏斗内当场注红色蔗糖液”的实验。

小组合作进行探究实验，组织学生交流观察到的实验现象，各个小组派一代表汇报实验现象，通过改进后的对照实验培养学生探究未知领域的积极态度和热情。设置不同的对照试验，引导学生分析比较四个实验。由第一组实验可判断水分子能否通过半透膜？引出渗透作用的概念：水分子通过半透膜的扩散。由第一组实验可得出发生渗透作用水分子的总体扩散方向为从浓度低的一侧向浓度高的一侧。由第一、第三、四组实验可得出发生渗透作用的條件之一为半透膜。由第一、第二组实验可得出发生渗透作用的条件之一为半透膜两侧的溶液浓度差。接着自然节能总结渗透作用的相关知识。通过分析比较实验，归纳总结渗透作用的概念和条件，构建渗透作用模型，体会实验的单一变量原则和对照原则，培养学生科学的实验态度和创新精神。

该方法的创新之处是：增设“探究渗透作用发生条件”的实验，使学生了解渗透作用发生的条件，再根据后面实验中观察到的植物细胞在低浓度、高浓度溶液中发生吸水和失水现象，为最后生成“成熟的植物细胞与外界溶液可以构成渗透系统”这样的结论，搭建思维发展的辅桥。

改进3：

由于在显微下无法观察到植物细胞渗透吸水和失水过程中，细胞壁是否有伸缩性，针对这一难点，可以增设“萝卜条的渗透吸水和失水”实验。

具体操作为：引导各小组学生用一打孔器分别打出两个粗细一样的萝卜条，并分别放入A液（浓盐水）、B液（清水）中，一段时间后，将处理后的萝卜条重新塞回原打孔器（与处理前进行比对）。这样操作现象直观明显，效果好。当然没有打孔器的时候，也可以通过用尺测量萝卜条长度的变化来代替，但是效果欠佳。

引导学生根据观察到的萝卜条失水、吸水的现象，尝试提出问题。由上述实验现象，学生提出问题：比如A、B两种溶液分别是何种溶液？植物细胞在什么情况下失水，又在什么情况下吸水？植物细胞失去的水来自植物细胞的哪个结构？让学生根据已学内容及前面观察到的渗透作用实验现象或生活经验，试着对问题作出假设。学生作出假设：植物细胞失去的水来自液泡；植物细胞在高浓度溶液中失水，在低浓度溶液中吸水。从现象引发学生思考，培养学生发现问题的能力，并能从已有的信息中获得新的启迪。

其创新之处为：增设了“萝卜条吸水和失水实验”，引导学生从宏观到微观对植物细胞的吸水和失水进行设问和假设，使学生深有感触地从宏观层面上直观地有效地理解知识，很好地实现了教学过程中难点的突破。本实验利用生活中常见的材料进行科学实验，特别是进行课本上没有的补充实验，激发了学生兴趣和探究热情。

以上的实验改进，创新了实验教学内容，使用了新的实验材料，创新了实验设计和实验方法，拓展了实验内容，从而降低了学生实验的难度，有效促进了教学目标的达成。

[参考文献]

[1]陈继贞，张祥沛，曹道平.生物学实验教学研究[M].北京：科学出版社，2004.

[2]方国才.新课程怎样教得精彩.北京：中国科学技术出版社，2004.endprint