引導學生從生物實驗中親歷科學探究的過程

張利

摘 要： 作者結合教學案例，就引導學生從生物實驗中親歷科學探究的過程，最終得出結論。這樣獲得的知識，印象深刻，理解透徹。同時在學生實驗設計的過程中，學生的合作意識、思維能力、科學素養都有不同程度的提高。

關鍵詞： 生物教學 實驗設計 探究實驗 培養能力

科學探究活動是生物科學學習的中心環節，倡導探究性學習是生物課程標準的重要理念之一，設計并組織好科學探究活動，是課改教師貫徹落實這一課程理念的關鍵所在。在設計和組織科學探究活動中，我們感到“度”的把握更關鍵和重要。能否把握好科學探究活動中“度”的問題，不僅關系到課程標準的落實，而且影響到學生參與探究活動的主動性和積極性。科學探究活動的開展，有利于學生學習方式的轉變，有利于學生主體性的發揮和創新精神的培養，對培養學生的生物科學素養起到至關重要的作用。下面筆者結合教學案例，就引導學生從生物實驗中親歷科學探究的過程談談做法。

一、案例呈現

在復習初一生物時，遇到一個練習題：（如圖所示）天平兩端托盤上的盛水燒杯內各插有1根樹枝，且兩根樹枝的樹葉一多一少，開始時天平兩端平衡。現將此裝置移至光下照射一段時間后，發現天平一側上升。產生此現象的原因主要是由于植物的（？搖？搖？搖？搖）

圖1

A.左側 蒸騰作用 B.右側 光合作用

C.左側 呼吸作用 D.右側 分解作用

經過激烈爭論，學生形成了對立雙方：

A方認為：葉片是植物進行蒸騰作用的主要器官，左側葉片比右側多，蒸騰作用速率快，植物體散失水分多，所以左側上升。

B方認為：葉片是植物進行光合作用的主要場所，左側葉片比右側多，光合作用速率快，制造的有機物多，所以右側上升。

正當雙方爭執不下、互不相讓時，在一旁傾聽的筆者，覺得這是一個特別值得研究的題目，它涉及了光合作用和蒸騰作用兩大領域的知識，要想讓學生更好地掌握知識，只有通過親自試驗、得出結論，才能理解透徹、記憶深刻。

這時，筆者靈機一動，說：“真理是在爭議中產生的。既然誰也說服不了誰，我們可以通過實驗驗證同學們的猜想?！蓖瑢W們一聽，熱情很高，對實驗期待。

根據練習題所提供的信息，同學們討論后，設計出了實驗方案，確定了所需的器材和方法步驟。

二、實驗材料與儀器

材料：新鮮帶葉的健壯枝條。儀器：托盤天平、燒杯、枝剪。

三、實驗方法與步驟

1.將學生分組：將選A和選B的學生分成兩組，分別給每一小組配一臺托盤天平、兩套燒杯、一把枝剪，簡要地強調要去除無關變量。

2.學生分組設計實驗，每組選取兩枝兩所帶葉片大小都大致相同的健壯枝條（把其中的一個枝條的葉片去掉），分別插入盛等量水的燒杯中，燒杯中滴入植物油，將它們分別放在預先調試好的天平上，再調試平衡。

A、B兩組同學，設計出如圖所示的實驗裝置。

圖2

將裝置放在陽光下，觀察天平的平衡狀態隨時間的推移而發生怎樣的變化，發生變化的時間需要多長時間？并填寫下表：

大約經過二十分鐘后，天平左側上升。A組同學歡呼雀躍，B組此時卻鴉雀無聲。筆者提出問題：綠色植物的枝條能不能進行光合作用制造有機物？怎樣驗證？

A、B兩組分別討論，設計了自己的實驗方案，確定了所需的實驗器材和方法步驟。

四、探究方案和步驟

（一）A組的設計方案和步驟。

1.把綠色植物的枝條放在黑暗處一晝夜。

2.然后移到陽光下，照射3到4小時。

3.將葉片放在盛有酒精的小燒杯里，再放入大燒杯內隔水加熱，葉片逐漸由綠色色變成黃白色。

4.取出葉片，用清水漂洗干凈。然后放在培養皿里，向葉片滴加碘液。

5.稍停片刻，用清水洗掉碘酒。觀察葉片顏色。

（二）B組的設計方案和步驟。

1.把綠色植物的枝條從清水中取出，用干布把枝條擦凈，用電子天平稱重。

2.然后移到陽光下，照射3到4小時。

3.再把綠色植物的枝條從清水中取出，用干布把枝條擦凈，用電子天平稱重。

4.第二次重量減去第一次重量，即為光合作用制造的有機物重量。

五、探究結果

A組：葉片變藍，說明綠色植物的枝條進行光合作用產生有機物。

B組：第二次重量增加，說明綠色植物的枝條進行光合作用產生有機物。

同學們討論練習題，做出新解釋：在陽光下，綠色植物進行蒸騰作用散失的水分重量遠遠大于光合作用制造的有機物重量。

六、討論和總結

這種練習題，沒有采用傳統的講解手段，而是采用“爭議—提出問題—設計實驗—動手做實驗—觀察記錄—得出結論”這一基本程序。在解決問題的過程中，學生由于爭議，產生了需求，進而提出了探究問題，根據事先預定的假設，分別設計了實驗，然后親自做實驗，通過長時間的觀察、記錄，最終得出了結論。

筆者讓學生親歷科學探究的過程，正如蒙臺梭利說：“我聽到了，但隨后就忘記了：我看到了，也就記得了；我做到了也就理解了。”學生通過自己設計實驗，做中學，逐漸體驗到了“學以致用”，這樣獲得的知識，印象深刻，理解透徹。為了讓學生更好地掌握知識，根據練習題所提供的信息，設計出了實驗方案，確定了所需的器材、方法和步驟；親自做實驗，通過長時間的觀察、記錄，最終得出了結論。這樣獲得的知識，印象深刻，理解透徹。同時在設計實驗的過程中，學生的合作意識、思維能力、科學素養都有不同程度的提高。

參考文獻：

[1]黃小燕.探究性學習在生物教學中的應用初探[J].四川教育，2004（09）.

[2]王小波.生物教學實施科學教育的策略[J].新課程（教師版），2007（09）.

[3]梁松濤.淺談生物教學中探究性實驗模式及其實踐[J].教學研究，2010.（12）.