例談如何評價生物學實驗設計和結論

杜維波　劉穎飛

【摘要】新教材倡導探究式學習，實驗探究貫穿在整個高中生物教材之中。本文通過實例分析，引導學生學會探究，學會分析，學會評價實驗，對培養學生的實驗思想，提高學生的探究能力，具有十分重要的作用。

【關鍵詞】探究式學習 ； 實驗探究 ； 評價實驗

【基金項目】陜西省基礎教育“十二五”教育技術研究規劃課題《高中生物學科主題學習資源的設計與開發研究》課題研究成果，課題立項號[12511068]。

【中圖分類號】G633.91 【文獻標識碼】B 【文章編號】2095-3089（2017）08-0272-02

生物學作為一門實驗科學，在新教材中得到了充分體現。作為生物老師，不僅要給學生傳授生物學知識，還要傳授解決問題、分析問題的方法，更重要的是讓學生學會用實驗的思想去學習，去探究，從而真正提高學生的學習能力。在科學知識的探索過程中，評價實驗設計和結論就顯得極為重要。

一、評價的意義

評價實驗設計和結論，側重于訓練學生在實驗設計和得出結論時邏輯思維的嚴密性，使學生認識到科學發現是承前啟后，繼往開來的，從而使學生養成善于思考，不斷進取的學習習慣。

通過“評價實驗設計和結論”，能夠訓練學生“根據已知的知識和題目給定的事實和條件，抽象、歸納相關信息，對自然科學問題進行邏輯推理和論證，得出正確的結論或作出正確的判斷，并能把推理過程正確的表達出來的推理能力。”這也是考綱中所要求達到的能力，也是新課改的一個亮點，注重探究性學習，使學生在主動探究中獲得知識。

在實驗設計的改進上，應鼓勵學生依據科學實驗的要素分析實驗設計的嚴密性，提出改進意見等。要開放思路，不搞唯一答案和“一刀切”，給予學生充分的思考空間，在老師的指導下，盡可能的鼓勵學生創新。

二、實例展示

在新教材人教版必修3《穩態與環境》第3章《植物的激素調節》第1節《植物生長素的發現》課后的技能訓練中，第一次出現評價實驗——探究生長素的極性運輸，以此實驗為例，淺談一下如何評價實驗。

請分析以下實驗和結論之間的邏輯關系。

（一）實驗

取一段玉米胚芽鞘，切去頂端2mm，使胚芽鞘不再產生生長素。在上端放一塊有生長素的瓊脂，下端放一塊不含生長素的瓊脂（如圖1所示，胚芽鞘形態學上端朝上）。過一段時間檢測，發現下端的瓊脂塊逐漸有了生長素（圖2所示）。

（二）結論

1.下端瓊脂塊的生長素來自上端的瓊脂塊。

2.生長素在胚芽鞘內只能由形態學的上端運輸到形態學的下端。

（三）討論

1.這個實驗的設計是否嚴密？

2.從實驗結果到結論之間的邏輯推理是否嚴謹？

3.如果要證明上述結論的正確性，應該對實驗方案如何改進？

（四）答案

1.提示：不嚴密，沒有考慮將胚芽鞘倒過來放置時的情況。

2.提示：結論2不嚴謹，沒有實驗證明生長素不能從形態學下端運輸到形態學上端。

3.提示：應該增加一組胚芽鞘形態學上端朝下的實驗，以研究生長素能不能從形態學下端運輸到形態學上端。

三、拓展改進

（一）實驗說明

實驗設計的總體思路，模擬了溫特的設計思想，而溫特的實驗又是建立在詹森和拜爾的實驗設計上的，而達爾文又為植物激素調節的探究實驗提供了經典的實驗材料——胚芽鞘和獨特的設計理念，對后面其他科學家的實驗探究起到了十分重要的指導作用。

（二）實驗方案

（三）引發思考

1.瓊脂塊b和d一樣嗎？

2.需要在暗箱中完成嗎？

3.實驗中所涉及的瓊脂塊都含生長素嗎？含量有差異嗎？

4.改進實驗還能說明什么問題呢？還能得出什么結果呢？

（四）分析闡述

通過該改進實驗：

1.直接說明：瓊脂塊b中的生長素來自上端的含生長素的瓊脂塊，瓊脂塊d中是不含生長素的。

2.最終說明：生長素在胚芽鞘內只能由形態學的上端運輸到形態學的下端，即生長素的運輸為極性運輸。

3.特別注意：在這個改進實驗中，生長素能夠從瓊脂塊經胚芽鞘運輸的原因是擴散作用（被動運輸），而不是主動運輸，是從生長素含量多的瓊脂塊經胚芽鞘的形態學上端到下端的不經過處理的瓊脂塊，這點尤為重要。

（五）解決疑問

1.瓊脂塊b和d是不同的，b中含生長素，d中不含生長素。

2.整個實驗需要在暗箱中完成，可以排除光照對實驗造成的影響。

3.實驗中所涉及的瓊脂塊，a、c、d中是不含生長素的，b中含有生長素，是由于上方含生長素的瓊脂塊通過擴散作用導致的，所以，其生長素含量相對上方的瓊脂塊而言要少一些。

4.改進實驗，還能說明：（1）生長素有促進生長的作用。（2）產生生長素的部位是胚芽鞘頂尖（形態學上端）。（3）彎曲部位是胚芽鞘頂尖下面一段（形態學下端）。（4）胚芽鞘彎曲原因是生長素在形態學下端分布不均勻。

（六）繼續思考

還有其它設計思路嗎？

評價實驗設計和結論，在整個高中生物教材中，就只有這個地方出現過，而且滲透在了技能訓練中，很容易被忽視，同時，這也是考綱中明確要求達到的能力。因此，只有認真分析教材，鉆研教材，勤于思考，不搞經驗主義，徹底清楚新教材的知識體系和章節間的聯系，才能在教學上有所創新，才會在新課改的道路上越走越遠，才能實現新課改的教學理念。

作者簡介：杜維波，男，1981年出生，陜西西安人，一級教師，咸陽市教學能手，陜西省“春筍計劃”“優秀高中指導教師”，陜西省“十二五”教育技術研究規劃課題“先進個人”，主持的省“十二五”研究規劃課題被陜西省電教館評為“優秀”課題。主要研究方向：中學生物教學，模型建構法等。endprint