李春霞

摘 要 闡述了新課改背景下的高中生物教材，常規(guī)實(shí)驗的內(nèi)容有所增加，實(shí)施高效的實(shí)驗教學(xué)，強(qiáng)調(diào)預(yù)實(shí)驗的必要性，通過預(yù)實(shí)驗的策劃、操作要求、實(shí)踐案例及效果以及達(dá)到教學(xué)目的，初步探索出提高學(xué)生生物實(shí)驗成功率的有效方法。

關(guān)鍵詞 預(yù)實(shí)驗 自主探究 高中生物

中圖分類號 G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 B

生物是一門實(shí)驗科學(xué)，如何上好實(shí)驗課呢？尤其是難度較大的實(shí)驗？最好的辦法就是教師重視預(yù)實(shí)驗，提高學(xué)生的實(shí)驗成功率，實(shí)施高效的實(shí)驗教學(xué)。

1 預(yù)實(shí)驗的策劃

1.1 預(yù)實(shí)驗前的時間策劃

學(xué)期開始時，教師要對教材里的常規(guī)實(shí)驗做計劃。不是所有實(shí)驗都需要預(yù)實(shí)驗，教師提前將所有需要做預(yù)實(shí)驗的實(shí)驗羅列出來，按教學(xué)進(jìn)度安排實(shí)驗時間，然后估計實(shí)驗的耗時長短，計劃預(yù)實(shí)驗的時間，盡可能讓班級實(shí)驗與教學(xué)內(nèi)容同步。

1.2 預(yù)實(shí)驗后的問題策劃

如“土壤微生物的分解作用”“設(shè)計并制作生態(tài)缸，觀察其穩(wěn)定性”等這些難度較大的或耗時過長的實(shí)驗，學(xué)校實(shí)驗室條件無法滿足全班操作的要求，只能做預(yù)實(shí)驗。雖然不能大規(guī)模地實(shí)施全班實(shí)驗，但可以對預(yù)實(shí)驗進(jìn)行討論，教師策劃討論的內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生解決預(yù)實(shí)驗過程中出現(xiàn)的問題，并改造實(shí)驗內(nèi)容，提出可行性方案，供下一屆學(xué)生參考。

2 預(yù)實(shí)驗的操作要求

首先，在全班范圍內(nèi)選拔“偵查小組”，選拔喜歡動手、喜歡自主探究、愿意花時間的學(xué)生。其次，教師準(zhǔn)備材料和試劑器皿，指導(dǎo)“偵查小組”寫出預(yù)實(shí)驗的報告單，包括實(shí)驗?zāi)康?、?shí)驗原理、自備實(shí)驗材料、拍攝實(shí)驗過程和結(jié)果。最后，“偵查小組”將實(shí)驗過程和結(jié)果做成PPT，由組長匯報，內(nèi)容包括介紹組員及分工情況，展示實(shí)驗結(jié)果，對全班的實(shí)驗提出忠告和建議。

3 預(yù)實(shí)驗的實(shí)踐案例

3.1 預(yù)實(shí)驗的建議

如“探究促進(jìn)扦插枝條生根的最適生長素溶液濃度”的預(yù)實(shí)驗。

（1） 選材：新生柳枝11份。

（2） 溶液配制：配制生長素類似物溶液11份，濃度為0～10-11 mol/L（無10-1 mol/L），梯度差為10倍。

（3） 培養(yǎng)生根：將柳枝插入燒杯裝的生長素類似物溶液中，浸泡直至生出根來。

（4） 測量不定根的長度并作記錄，數(shù)據(jù)如表1所示。

（5） 結(jié)論：新生的柳枝生根的最適生長素類似物溶液濃度為10-11 mol/L。

（6） 建議：① 選材要得當(dāng)，柳枝要新生且?guī)а?，這樣容易生根。② 結(jié)果需探究，不能確定生根的最適值就是10-11 mol/L，還需進(jìn)一步探究。③措施：配置的生長素溶液在10-11 mol/L左右，10-9～10-13 mol/L即可，其他濃度均舍棄。這樣生根裝置就由11組減為5組，體現(xiàn)出省時省力省材的優(yōu)勢。

預(yù)實(shí)驗的效果：學(xué)生采納了預(yù)實(shí)驗的建議，但培養(yǎng)的方法做了一些改變，沒有像“偵查小組”將材料一直浸泡在生長素溶液里，而是先在生長素類似物溶液里浸泡20 h，然后換成清水浸泡，再測量根的長度，計數(shù)根的數(shù)量，拍照。師生統(tǒng)計出全年級所有小組的數(shù)據(jù)，促進(jìn)生根的最適生長素類似物溶液濃度是在10-10 ～10-11 mol/L之間。

3.2 預(yù)實(shí)驗的嘗試

如“探究酵母菌細(xì)胞呼吸方式”的預(yù)實(shí)驗?！皞刹樾〗M”的實(shí)驗裝置是用飲料瓶自制的，充氣管和出氣管都是吸管，吹氣球是手動的，很簡易。學(xué)生將干酵母菌稱量之后，直接倒入葡萄糖溶液中，密閉放在教室里的窗臺上接受陽光的照射。不到0.5 h，出現(xiàn)葡萄糖和酵母菌混合液沿著吸管外溢，污染了氫氧化鈉和石灰水，還四處噴濺。師生共同分析原因：干酵母菌未經(jīng)活化，直接使用所造成。

“偵查小組”重新制作裝置，進(jìn)行第二次試驗。2個裝置經(jīng)過酸性重鉻酸鉀的檢測，都出現(xiàn)灰綠色，說明有氧呼吸和無氧呼吸都產(chǎn)生了酒精。原因是手動吹氣球太小，充氣不充分，導(dǎo)致有氧呼吸裝置出現(xiàn)無氧呼吸。雖然“偵查小組”兩次嘗試都失敗，但找到了原因，提醒了全班同學(xué)注意：① 干酵母一定要經(jīng)過活化后使用；② 有氧呼吸裝置的吹氣一定要充分，換大一點(diǎn)的吹氣球，或最好用氣泵；③ 還要注意葡萄糖溶液一定要煮沸冷卻后再使用。

預(yù)實(shí)驗的效果：全班學(xué)生吸取“偵查小組”的經(jīng)驗，注意酵母菌的活化，大力吹氣，將葡萄糖溶液的煮沸并冷卻，最終都成功完成實(shí)驗。

3.3 預(yù)實(shí)驗的創(chuàng)新

“細(xì)胞大小與物質(zhì)運(yùn)輸?shù)年P(guān)系模擬”的預(yù)實(shí)驗。該實(shí)驗簡單，無需預(yù)實(shí)驗，但因為實(shí)驗室沒有酚酞溶液，只有品紅，實(shí)驗條件不成熟?！皞刹煨〗M”主動要求嘗試，試圖在品紅變色問題上找到突破口。能讓品紅褪色的是二氧化硫，生物實(shí)驗室提供不了二氧化硫，只能提供鹽酸和氫氧化鈉。小組嘗試用鹽酸和氫氧化鈉與品紅分別反應(yīng)，結(jié)果鹽酸使品紅褪色了。這樣很快就記錄了測量的數(shù)據(jù)（表2）。

預(yù)實(shí)驗的效果：教師將創(chuàng)新的模擬實(shí)驗推薦給了其他班級，大家對“偵查小組”的匯報給予掌聲。第二天進(jìn)行全年級學(xué)生實(shí)驗，順利完成，獲得有效數(shù)據(jù)。

3.4 預(yù)實(shí)驗的改造

如“探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化”的預(yù)實(shí)驗。此實(shí)驗的難度較大，主要原因是學(xué)生不會使用血球計數(shù)板?！皞刹樾〗M”稱量5 g干酵母，先進(jìn)行活化，使用500 mL的飲料瓶，加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的葡萄糖溶液300 mL。放在實(shí)驗室的窗臺上，每天下午活動課時間到實(shí)驗室觀察計數(shù)，計錄5次，如表3所示。

在此實(shí)驗的匯報時，組長認(rèn)為要對該實(shí)驗進(jìn)行改造，因為每天去實(shí)驗室用顯微鏡觀察計數(shù)很耗時，記錄的五組數(shù)據(jù)比較單薄，不具有說服力。

預(yù)實(shí)驗的效果：全班討論出兩種改造方案。第一種方案：所有組取5 g干酵母，第一天第一組培養(yǎng)計數(shù)，第二天第二組培養(yǎng)計數(shù)，依次類推，培養(yǎng)次數(shù)不同，但計數(shù)的次數(shù)一樣。第二種方案：各個組取不同質(zhì)量的干酵母，如5 g、8 g……梯度差為3 g，培養(yǎng)天數(shù)一樣，均為3 d，計數(shù)的時間相同。

以上兩種方案有共同之處，就是到實(shí)驗室計數(shù)一次，節(jié)省了時間，缺點(diǎn)是只使用一次血球計數(shù)板，對血球計數(shù)板使用不熟練。最終學(xué)生采納了方案一。

4 預(yù)實(shí)驗達(dá)到的目的

4.1 獲得寶貴的數(shù)據(jù)和圖片

學(xué)生用手機(jī)或相機(jī)拍攝實(shí)驗結(jié)果的照片，并打印出來貼在實(shí)驗報告單上；或用攝像機(jī)拍攝視頻，生動形象，可以隨時觀看，如“細(xì)胞質(zhì)的流動性”和“探究植物細(xì)胞的吸水和失水”。偵查小組在預(yù)實(shí)中收集到的數(shù)據(jù)對全班實(shí)驗都是寶貴的參考，全年級實(shí)驗得到的數(shù)據(jù)對下一屆學(xué)生也是重要參考。

4.2 為全班實(shí)驗的成功提供有價值的建議

在操作方法、選材方面及小組分工合作方面進(jìn)行預(yù)實(shí)驗后的反思，可起到提醒的作用，最大程度地避免了全班實(shí)驗的失敗，為實(shí)驗插上了成功的翅膀。預(yù)實(shí)驗提供的建議和忠告，使全年級的實(shí)驗有的放矢，減少了盲目性。

4.3 提高了學(xué)生探究能力和創(chuàng)新能力

預(yù)實(shí)驗一般安排在教學(xué)內(nèi)容之前，學(xué)生還沒有學(xué)到相關(guān)的知識，“偵查小組”需提前自主學(xué)習(xí)，閱讀教材或上網(wǎng)查詢，與實(shí)驗教師溝通。在全班學(xué)生實(shí)驗時，“偵查小組”成員主動指導(dǎo)其他小組操作，或解答現(xiàn)場出現(xiàn)的問題，提高了“偵查小組”的綜合素質(zhì)。預(yù)實(shí)驗后的討論開闊了學(xué)生的思維，激發(fā)出學(xué)生自主探究和積極創(chuàng)新的潛能。