劉莉

高中生物實驗的拓展，是指在教材原有實驗的基礎(chǔ)上再做出新研究和新嘗試。通過實踐，加深學(xué)生對知識的理解；借助自主探究，塑造學(xué)生的理性思維和科學(xué)探究意識。

拓展實驗與生物教學(xué)

生物是建立在實驗基礎(chǔ)上的學(xué)科，生物實驗對高中生物教學(xué)研究的重要作用不言而喻。生物實驗拓展是指在教材原有實驗的基礎(chǔ)上再做出新研究和新嘗試，并對生物教學(xué)具有重要意義。針對學(xué)生易混易錯內(nèi)容展開拓展實驗，可以加深學(xué)生對知識的理解；實驗設(shè)計和操作過程，可以塑造學(xué)生的理性思維和科學(xué)探究的核心素養(yǎng)；團(tuán)隊協(xié)作探究，能引發(fā)學(xué)生的求知欲和學(xué)習(xí)樂趣，可謂一舉多得。

實驗“比較過氧化氫在不同條件下的分解”位于人教版高中生物必修一第五章第一節(jié)，是教材中第一個與酶有關(guān)的實驗。此實驗的探究目的是說明酶在代謝中的作用，其中無機(jī)催化劑和酶處理組結(jié)果的對比還能說明酶的特性——高效性；同時，本實驗中滲透的“控制變量”“對照實驗”的實驗思想，是生物實驗設(shè)計的關(guān)鍵方法，需要學(xué)生多思考多落實。為達(dá)成本實驗內(nèi)容的教學(xué)目標(biāo)，培養(yǎng)學(xué)生的探究意識和思維能力，教師可以對本實驗進(jìn)行以下三方面的拓展并帶領(lǐng)學(xué)生動手落實，達(dá)成真實收獲。

實驗拓展內(nèi)容

拓展一：實驗材料的拓展 在本實驗操作過程中，教師和學(xué)生都發(fā)現(xiàn)向過氧化氫中加入肝臟研磨液時，氣泡產(chǎn)生量很大，由于氣泡中攜帶水汽，易使衛(wèi)生香熄滅，不能獲得預(yù)期結(jié)果。同時，許多文獻(xiàn)及習(xí)題中提及馬鈴薯中含過氧化氫酶，這些酶的含量和活性如何？能否代替豬肝研磨液作為實驗試劑？這可成為學(xué)生探究的問題。在原有實驗材料的基礎(chǔ)上，增加馬鈴薯塊莖和與豬肝研磨液濃度相等的馬鈴薯勻漿兩種材料。根據(jù)實驗現(xiàn)象：有時加入肝臟研磨液組會出現(xiàn)衛(wèi)生香熄滅，引發(fā)學(xué)生探究馬鈴薯塊莖或馬鈴薯勻漿對過氧化氫分解速率的影響。依據(jù)單一變量原則，學(xué)生將原來的4組實驗增加為6組，即增加馬鈴薯塊莖、馬鈴薯勻漿處理組，通過氣泡產(chǎn)生速率和衛(wèi)生香的復(fù)燃情況，判斷底物分解速率。最終結(jié)果顯示：馬鈴薯塊莖或勻漿的催化效率優(yōu)于FeCl3溶液，但遠(yuǎn)不如豬肝研磨液?？紤]到馬鈴薯具有價格低、易獲得、安全性高等優(yōu)點，在肝臟不易獲得的條件下，可嘗試用馬鈴薯作為代替材料，否則建議使用豬肝研磨液。

拓展二：研究問題的拓展 酶的用量、反應(yīng)物濃度與反應(yīng)速率間的關(guān)系，是理解酶的作用機(jī)理和酶的特性的重要內(nèi)容。不過，許多學(xué)生對此內(nèi)容缺乏感性和理性認(rèn)識，可以說是只知其然，而不知其所以然，導(dǎo)致在解題過程中阻礙重重。綜上，本次實驗中將酶的用量與過氧化氫分解的關(guān)系、反應(yīng)物濃度與過氧化氫分解的關(guān)系，設(shè)為拓展探究內(nèi)容。實驗設(shè)計過程，實質(zhì)是對酶的相關(guān)內(nèi)容和實驗設(shè)計原則的應(yīng)用，學(xué)生在團(tuán)隊協(xié)作中容易發(fā)現(xiàn)自己的知識漏洞，形成清晰的自我評價；通過動手實踐，學(xué)生可發(fā)現(xiàn)實驗設(shè)計的漏洞并修改，發(fā)現(xiàn)新的研究議題并探究，發(fā)現(xiàn)分工合作的重要性并及時協(xié)調(diào)，這些過程使學(xué)生在潛移默化中鍛煉了理性思維和科學(xué)探究意識。

拓展三：實驗設(shè)備的拓展 為進(jìn)一步鍛煉學(xué)生收集、整理和分析數(shù)據(jù)的能力，我們將本實驗由定性實驗改為定性和定量相結(jié)合的實驗。教材中原有實驗及“實驗材料拓展”實驗仍采用觀察氣泡產(chǎn)生速率和衛(wèi)生香復(fù)燃情況的方法衡量過氧化氫的分解速率，使學(xué)生對酶的作用機(jī)理有清晰的認(rèn)識。在“問題拓展”的兩個實驗研究中，通過定量測量的方式分析結(jié)果。這就需要拓展實驗器材，即在結(jié)果檢驗中增加氧氣傳感器的使用。氧氣傳感器與電腦相連，通過電腦顯示屏的示數(shù)，可以得出單位時間內(nèi)反應(yīng)體系中氧氣含量的變化；然后通過數(shù)據(jù)整理分析，便可得出酶的用量對過氧化氫分解影響、反應(yīng)物濃度對過氧化氫分解影響的曲線；并由學(xué)生嘗試解析結(jié)果得出結(jié)論，最終形成對該問題的清晰認(rèn)識。

結(jié)束語

生物實驗的拓展是高中生物實驗教學(xué)的新方向、新起點。實驗課程的拓展，需要教師更多地關(guān)注學(xué)情，思考實驗與常見問題的聯(lián)系，更需要教師完善的課程安排和較高的學(xué)科素養(yǎng)。同時，拓展實驗務(wù)必要聯(lián)系實際，多做一些對學(xué)生學(xué)習(xí)有益、鍛煉學(xué)生能力的拓展實驗，培養(yǎng)學(xué)生解決實際問題的能力，使他們學(xué)之有用、學(xué)之樂用，并在興趣的伴隨下，不斷塑造核心素養(yǎng)，提升實驗教學(xué)質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1]劉桃彥.淺談高中生物學(xué)實驗的拓展教學(xué)[J].生物技術(shù)世界，2015（6）：205.

[2]成蘊(yùn)秀，陳曉波，魏京寧，李林澤.“比較過氧化氫在不同條件下的分解”實驗替代材料篩選[J].生物學(xué)通報，2015（6）：53-54.

（作者單位：黑龍江省大慶實驗中學(xué)）