邵蕾

摘要以“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”的实验教学为例，化传统的“验证教学”为“探究教学”，并在课堂教学的多个环节设计探究活动，在生物实验教学中充分体现科学探究，旨在提高学生的生物学核心素养。

关键词科学探究 实验教学 教学策略

科学探究是学生学习生物学的有效方式之一。新课程倡导的探究性学习是指学生通过类似科学家科学探究活动的方式获取科学知识，并在这个过程中，学会科学的探究方法和技能、科学的思维方式，形成科学观点和科学精神。学校的科学探究活动通常是指学生们获取知识，领悟科学的思想观念，领悟科学家们研究自然界所用的方法而进行的各种活动。实验教学是培养学生科学探究能力的有效途径之一。教师在生物实验教学中要积极引导学生掌握科学探究的一般步骤，积极主动地参与生物科学实验，观察实验现象，从实验中归纳总结出一些生物学知识和基本规律。

1变验证实验为探究实验

中学生物学的实验从学生认知角度可以分为验证性实验与探究性实验。验证性实验是在一个完整的实验框架下，针对己知的实验结果加以验证，验证实验结果是否能呈现原理所描述的现象，目的是验证并巩固习得知识并培养学生的各项实验技能。探究性实验是在教师的引导下，让学生发现问题，提出假设，制定计划并通过自己实验、探索、分析、研究得出结论，从而形成科学概念的一种认知活动。

根据建构主义者的观点：“学习不是简单地由教师向学生传递知识的过程，而是学生依据自己的经验建构知识的过程。教师不简单是知识的呈现者，应该重视学生自己对于各种现象的理解，倾听学生的想法，洞察他们这些想法的由来，以此引导学生的学习，这样的学习才是高效的。”相比探究性实验的教学过程，验证性实验在学生基本实验技能的培养、教师讲授等方面具备优势。其不足在于如果学生只是按部就班地通过实验来验证教师讲授的科学知识是否正确，首先没有引发学生的高层次探究思考，没有学生主动地建构知识，学生获得的只是表面的、肤浅的知识，教学效果往往是低效的甚至无效的。

《普通高中生物学课程标准（2017版）》中指出：以探究为特点的教学不仅会直接影响核心素养中“科学思维”“科学探究”的落实，也会间接影响另外两个核心素养的达成。因此，生物学实验教学不仅是教师讲解和演示的过程，也是师生交流、共同发展的互动过程。教师要善于将“验证实验”变为“探究实验”，为探究性实验创设真实情境，鼓励学生自己观察、思考、提问，并在提出假设的基础上进行探究活动方案的设计和实施。

“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”实验，是高中生物教学过程中的第一个实验，常规的实验教学步骤是：根据课本上的实验原理和实验步骤进行讲解，学生展开实验。这是一个“验证”的过程，实验课堂往往热热闹闹，但不曾让学生留下什么印象，更谈不上对该实验有深层次的理解。笔者在本实验教学过程中，在实验材料的选择、实验步骤的变换等方面设计了多个探究活动，课堂气氛活跃，学生思维活跃，取得了较好的教学效果。

2实验材料的探究

本实验中，教材建议鉴定还原糖所用的实验材料是苹果或梨的匀浆。但这两个材料都有一些不足之处，尤其是苹果匀浆，因苹果多酚氧化酶的作用，使其组织液很快呈褐色，影响后面实验颜色的观察。并且根据实验正常进度，本实验一般在气温较高的初秋进行，这种氧化酶作用速度更快，班级较多的学校在实验时会带来重复制备的麻烦。事实上，很多植物组织都可以作为本实验的实验材料，参考他人实验和文献，一般利用梨和白萝卜组织液为材料的实验效果较好，原因在于原液无色，放置时间较长而不变色。

准备本实验材料时，笔者准备了多种实验材料，如冰糖水、葡萄糖液、苹果匀浆、梨匀浆、白萝卜匀浆等。在实验时，学生可以随机挑选其中的一个或多个作为实验材料，自己设计表格，认真填写实验现象，比较实验结果，解释颜色反应有差异的原因，得出相应的结论。看到这些熟悉的实验材料，学生跃跃欲试，几乎所有小组的学生尝试了所有的材料，小组之间对同一种实验材料的鉴定结果进行了比较。本环节的设计极大地激发了学生的探究欲望，学生在对结果的讨论中充分体现了学生问思维的碰撞，对科学探究和科学思维的培养起到了很好的促进作用。

很多教师认为，西瓜汁、胡萝卜汁、鸡血等本身带有颜色的生物组织材料是不能作为本实验的鉴定材料，因此在选择材料时是不能考虑的，同时也教导学生绝对不使用有色材料。笔者曾以上述材料做过探究实验，这些材料事实上在鉴定过程中都会经过蓝色、棕色再到砖红色的变色过程，不影响最终实验结果的。那能不能在实验前，先对有色的生物组织材料进行脱色处理，再进行鉴定实验呢？笔者也做了大胆的尝试，将活性炭加入西瓜汁中吸附色素，然后通过过滤、沉淀获得无色的西瓜汁；将鸡血高速离心后，获得上清液。笔者将这些材料也提供给学生进行探究实验，砖红色的效果很明显。实验课时，教师可以将原来一些固有的观点列举出来，让学生去判断是否正确，引导学生如何去思考，鼓励学生可以通过一些探究性实验去解决这些问题。

3实验步骤的探究

本实验中所使用的斐林试剂和双缩脲试剂，都由NaOH溶液和CuS04溶液组成，因此学生感到很疑惑，它们之间有什么不一样？学生集中的几个问题是：①鉴定还原糖时，斐林试剂的甲液和乙液能否先后加入，有没有顺序要求？②鉴定蛋白质时，双缩脲试剂A液和双缩脲试剂B液能否颠倒顺序或同时加入？两个鉴定实验中这两种试剂能否混用？

笔者请几个感兴趣的学生利用课余时间继续到实验室做探究，要求他们事先做好分工，设计好探究的方法和步骤，而且在班级汇报最终的探究结果。学生设计的两个实验方案见表1、表2。

学生做了两个探究实验，实验1中6支试管最终都产生砖红色沉淀，试管4、5、6中颜色较浅。实验2中6支试管溶液都呈现紫色，试管4、5、6中颜色较浅。笔者利用生物课，请参与探究实验的学生在课堂上向其他学生做了汇报，再次引发了学生的激烈讨论，将探究活动再一次推向高潮。科学探究是为学生的质疑服务的，教师要鼓励学生大胆质疑，敢于向教材或权威提出问题，然后亲身体验解决问题的探究历程，这无疑将科学探究真正落實到实处。

4结语

培养学生生物学科核心素养是生物课程的价值追求，也是课程预期的教学目标。核心素养所涵盖的生命观念、科学思维、科学探究、社会责任四个方面的基本要求，是较以往生物学课程更具有挑战性的教学要求，需要通过每节课或每项活动来逐步培养形成。在实验教学时，不能单纯地让学生模仿和记忆，教师应引导学生在自主探究和合作交流的过程中真正理解和掌握基本的生物知识与技能、科学思想和方法。教师要善于有选择性地将教材中一部分验证性实验改为探究性实验，从而真正提高生物实验教学的有效性，促进学生核心素养的养成。