從錯誤出發

韓明月

摘 要：在高中生物實驗教學中，結合具體的教學內容，將驗證性實驗變為探究性實驗，回歸生物學的實驗科學屬性，培養學生的科學探究能力和創新意識。

關鍵詞：實驗教學; 科學探究; 創新意識

中圖分類號：G633.91? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? 文章編號：1006-3315（2019）10-018-001

一、案例背景

生物學是一門實驗科學，這決定實驗教學是生物學教學的重要形式。生物實驗教學能夠給予學生更直觀形象的體驗，幫助學生積累相應的感性認知。高中生物學課程標準要求加強和完善生物學實驗教學。如何做好實驗教學設計，構建有效的、充滿活力的實驗課堂，成為提高教學質量的重要內容。作為一名普通中學的教師，在實驗教學中時常遇到因學生錯誤或不規范操作而引起的一系列問題，這為我改進教學策略，實現實驗教學有效性帶來了動力。在教學《提取和分離葉綠體中的光合色素》時，嘗試改變原有的教學策略，讓學生將錯就錯，因勢利導，反而取得意想不到的教學效果。

二、案例過程

1.一節失敗的實驗課

“老師，我們什么時候才能開始實驗？”“老師，我已經預習的很充分了，你今天少講點，上次我實驗都沒有做完。”上課伊始，學生們邊吵鬧著，邊迫不及待地向我展示自己提前完成的《提取和分離葉綠體中的光合色素》實驗方案。

看到學生都能完成預習和實驗方案，我內心很滿意。“同學們，今天我們要完成的實驗是《提取和分離葉綠體中的光合色素》。實驗操作步驟比較多，失敗率比較高。雖然大家的預習完成的很好，但還是請大家跟我一起學習本實驗的相關內容。” 我開始講解實驗原理、實驗步驟、注意事項等內容，重點強調規范操作。大部分學生認真的聽著我的講解，但部分學生的手早已不安分地伸向實驗器材。

講解完畢，學生開始按照實驗方案實驗，用相機拍下實驗結果。吵鬧聲和儀器的碰撞聲交織在一起，實驗室喧鬧一片。在巡視學生的實驗過程中，看到部分學生依然不能做到規范操作，甚至錯誤操作。菠菜葉不剪碎，研磨不加碳酸鈣和石英砂，研缽中一次性加過量的乙醇，濾液細線畫的過粗，濾紙條很隨意丟入層析液……我想去制止，但為時已晚。

在實驗結果展示時，盡管多數同學能夠展示出含有清晰條帶的濾紙條，但同時看到不少學生因為錯誤操作而出現的各種結果：色素帶顏色淺，色素帶分離不均勻，無法辨別色素帶，沒有色素帶……

2.問題究竟出在哪里

下課后，我心情極其沮喪地步入辦公室。他們真的提前預習了？預習效果會真的這樣差？學生為什么會不按要求規范操作？下午還有高一（1）班要上這節實驗課，結果還會這樣？邊翻看學生的實驗結果照片，邊思索這些問題。“把失敗的結果展示給高一（1）班的同學，讓他們找找失敗的原因。再將錯就錯，變驗證性實驗為多個探究性實驗，設計實驗探究錯誤操作對實驗結果的影響。”一個想法在腦海中一閃而過。

3.將驗證實驗轉變為探究實驗

“今天上午（3）班同學的實驗，多數同學做的不錯，部分實驗結果出了點問題，你們能不能幫他們找出原因？”我向（1）班的同學展示失敗的實驗結果圖片。

“這個濾紙條上有色素帶，但是顏色偏低，是什么原因造成的？”我就上午學生的實驗結果提出問題。“無水乙醇加多了”，“研磨時沒有加碳酸鈣”，“畫濾液細線的次數太少”……我把這些錯誤操作寫在黑板上，逐條編號。

接著，我將課堂教學的流程設置為以下環節：

（1）提出探究問題，根據問題將學生分組，分別展開探究。如果你認為濾紙條上色素帶淺的原因是研磨時沒有加碳酸鈣，你如何設計實驗來驗證？一組實驗能否證明這個原因？對照組和實驗組如何設計？如果你認為濾紙條上色素帶淺的原因是研磨時沒有加入石英砂，你如何設計實驗來驗證？如果用青菜實驗材料，對實驗結果有什么樣的影響？不同層析方法對實驗結果有什么樣的影響？

（2）觀看操作視頻，讓學生分別說出提取和分離葉綠體中色素的原理，概括實驗步驟。我再次強調實驗細節，實驗時間限制和實驗安全。

（3）分組實驗操作，讓學生根據自己小組所要探究的問題，開展實驗操作。學生分組編號，分組來探究不同的實驗操作對實驗結果的影響。設置對照實驗，按照實驗方案開始實驗，記錄實驗結果。

（4）分析實驗結果。

（5）展示實驗結果，探討交流、探究問題的答案和實驗中出現的一些問題。

實驗結束后，各個小組分別展示自己的實驗結果、結果分析和實驗結論。在展示活動中，學生展現出大大超乎我預料的實驗結果分析和語言表達能力。

三、案例反思

1.重視實驗教學，讓生物學回歸實驗科學的屬性，體現生物學課堂的特色。只有實驗課才能讓學生體驗到生物學的理科屬性。在實驗課上，學生可以真實直接地觀察實驗現象，接受直接的感官刺激，能夠投入到實驗過程的體驗中。學生充滿探索的欲望，展現出孩子特有的好奇心，體驗到成功的快樂。

2.精心進行實驗教學設計，拓展實驗，培養學生的科學探究能力。在高中生物學課程中，驗證性實驗的各個環節中蘊含眾多可以探究的問題。教師可以拓展實驗，通過探究性實驗的開展，提高學生的科學探究能力。通過實驗探究，學生的實驗設計和探究能力得到提升。

3.實驗教學能夠培養學生的創新意識，激發學生的創造力。在本實驗中，學生根據薩克斯的實驗，提出能否用水浴加熱的方法提取色素。雖然由于學生實驗過程中味道太重，出于安全考慮，實驗提前終止，但看到了學生的創新意識。在畫濾液細線時，兩次畫線之間有較長的等待時間，影響實驗效率，學生提出用吹風機吹干，節省實驗時間。