高中生物实验课视频 试论问题式教学在高中生物实验课之应用

　　摘要　问题式教学模式强调从问题出发，课堂教学紧紧围绕问题而展开。教师通过精心设置问题来引导学生，启发学生积极思维，使他们进行探究式学习，从而有效地、有创意地解决问题。在新课程强调探究学习的理念指导下，将问题式教学模式的建构与实验教学有机地结合起来，必然会有更好的课堂教学效果。
　　关键词　问题式教学　实验教学　生物学教学
　　中图分类号　G633.91
　　文献标识码　B
　　文件编号　1003－7586(2011)06－0005－03
　　
　　问题式教学模式是一种以学生自主性、研究性学习为主的微观教学模式，它以新课标为指导，以学习理论为依据，以教学目标为核心，具有清新流畅的可操作程序，能反映师生互动的角色配置和解决矛盾交锋的教学策略。
　　问题式教学模式旨从问题出发，整个课堂都紧紧围绕问题展开。教师通过精心设置问题来引导学生，启发学生积极思维，使他们进行探究式学习，从而有效地、有创意地解决问题。在当今新课程探究理念的指导下，将问题式教学模式的建构与实验教学有机地结合在一起，必然会有更好的课堂效果。
　　由于该教学模式强调启发学生的学习积极性、能动创造性，并且不是以常规的只要求掌握课堂内容作为结果，而是要启发引导学生进行思考，因此对教师的要求更高。教师既要做好学生的指导者，使学生在学习中处于主体地位，并给予恰当的指点；同时又要做好学生的合作伙伴、学习伙伴，与学生共同探讨。该教学模式的特殊性使得它的示疑过程，也就是问题情境的设置以及问题的设计在整个教学模式中起着非常重要的作用。
　　鉴于此，下面将重点讨论问题式教学第一阶段中“问题”的设计，旨在为高中生物实验教学中更好地应用这种模式提出一些有益的建议。
　　
　　1　从实验的原理发问
　　
　　实验原理是一个实验的核心，正确理解实验原理是实验科学性的基本保证，深刻理解实验原理是突破实验难点的关键，掌握实验原理是领会实验设计思想的前提，挖掘实验原理的内涵则是教学创新设计的出发点。
　　实验原理是进行实验操作的依据，因原理不清、目的不明导致实验失败是学生常有的事，如出现“实验中漏做某一步骤或操作顺序颠倒”等错误现象。因此，教师可以从原理出发，进行提问。
　　例如，在“探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用”实验中，可以先提问：“在试管1和2内放入了等量的淀粉液和蔗糖液后，试管1和2的下半部要浸在60℃左右的热水中保温5min的目的是什么?”当学生真正认识到酶需要在适宜的温度下才能最好地发挥其催化作用时，就不会搞错这一个实验步骤了。
　　另外酶对淀粉的消化作用需要一定时间，课本要求在37℃条件下作用10min。有的学生在实验时一看到温度达到37℃就立即将试管取出加入碘液，这时试管内因为还有大量的淀粉没被分解，结果两支试管都变蓝，导致实验失败。此时，教师要抓住机会问为什么会出现这种现象，也有的学生在实验中，先将试管放入烧杯再加热，当水温达到37℃后，与烧杯底部接触的试管的温度可能达到40℃以上，使唾液淀粉酶的部分空间结构被破坏，酶的活性下降，影响实验结果。这时教师又要抓住机会，引导学生理解酶活性发生了的变化、正确的操作步骤应。从而师生在共同的探究中总结正确的实验步骤：水加热至37℃，熄灭酒精灯，再将两只试管放入烧杯中约10min，这样才能达到预期的效果。
　　再如，在“探索影响淀粉酶活性的条件”的实验中，教师要组织学生讨论分析：为什么要先将等量的唾液分别放在不同的环境条件下(不同的温度、酸性、碱性、中性)，然后再加入底物(可溶性淀粉液)?如果改变顺序，比如先在等量的唾液中加入底物，再将之放在不同的环境条件下，可能的结果是什么?
　　实验前教师通过提示性发问，可以有效地帮助学生理解实验原理、实验目的。
　　
　　2　从实验的材料发问
　　
　　根据不同的实验目的和实验原理，选择恰当的实验材料，是实验达到预期结果的重要保证之一。在实验中学会选择与运用相关材料是一种重要的实验技能。
　　例如，在“生物组织中可溶性还原糖、脂肪、蛋白质的测定”实验中，对于选择怎样的实验材料来进行可溶性还原糖的鉴定，教师可以设计这样的问题：在西瓜、甘蔗、苹果、梨及各种葡萄糖含量很高的绿叶中，应该选择哪一种做为实验材料，为什么?通过讨论，学生会发现，西瓜瓤的红色、叶片的绿色会掩盖鉴定过程中呈现的砖红色沉淀，造成干扰。甘蔗所含的糖类物质为蔗糖，为非还原性糖，也不可以用。所以，应选择含葡萄糖量较高、颜色为白色或近于白色的植物组织，以苹果、梨为最好。
　　在“验证酶的高效性”实验中，教材是以肝脏研磨液做实验材料的。在实际的教学中，笔者做了适当的改革与创新。一方面，让学生以肝脏研磨液为材料作为必选实验；另一方面，引导学生以土豆研磨液、萝卜研磨液替代肝脏研磨液作为选做的探究实验，并思考这些材料都能催化过氧化氢分解的原因。这样，不但使学生掌握了实验的基本技能，也拓展了学生的思维，即由原来的肝脏中含有过氧化氢酶拓展到动、植物细胞中都含有过氧化氢酶。更重要的是学生通过替换实验材料有了新的发现，变得善于发现，勇于创新了，同时，思维活跃，创新的欲望提高了。学生成了探究实验的主人，充满活力的创新者。
　　又如，“观察植物细胞质壁分离和复原”实验，教材选用紫色洋葱和0.3g／mL蔗糖溶液做实验材料。紫色洋葱有紫色大液泡，实验效果好，是理想的实验材料，沿着这条思路，教师可以追问学生：如果用没有颜色的材料能不能做出效果来呢?学生认为可用染色的方法。教师继续追问：如果不用染色的方法，能否选用合适的实验材料来观察?学生经过讨论、思考与实验探究，结果发现，用蚕豆根尖成熟区的细胞可以在不，染色的情况下观察到植物细胞质壁分离和复原的现象；当然，操作时必须将光线调暗些，即用小光圈和平面反光镜。实验中，有的学生积极思考，敢于创新，用0.5g／mL蔗糖溶液替代0.3g／mL蔗糖溶液来做实验，结果发现，前者使细胞质壁分离更明显，放人清水中，却不能发生质壁分离复原。针对这种现象，教师要及时提问“为什么不能质壁分离复原?”学生马上意识到细胞因过量失水而死亡。接着，教师可以继续提问，能不能用适宜浓度的NaCl溶液替代0.3g／mL蔗糖溶液?学生继续进行实验探究，结果发现，质壁分离自动复原，这又是什么原因?学生觉得很奇怪，莫非植物细胞“死而复生”。学生经讨论才明白，原来是植物细胞通过主动运输吸收Na+和Cl-，细胞液浓度增大，细胞吸水，而质壁分离复原。通过多次替代训练，学生选择生物实验材料的视野拓宽了，思维活跃了，能力也就逐步提高了。
　　
　　3　从实验的程序发问
　　
　　在实验中教师要引导学生学会分析实验程序，要指导学生去分析实验中每一个步骤的作用，每一个处 理意义及各个步骤的联系，从中学习解决问题、研究问题的方法，让学生不但“知其然”，更该“知其所以然”。对实验过程中程序安排的理解，有利于训练学生思维的有序性、层次性，使学生的思维向着有效的方向不断深化。
　　如在“叶绿体中色素的提取和分离”实验中制备滤纸条时，要创设问题情境，进行讨论，为什么要将滤纸剪成“长10cm、宽1cm”?如果剪成“长5cm、宽2cm”的滤纸条会怎样等，对于学生提出的各种实验方案，教师要给学生尝试的机会，并创造条件让学生去探究。学生通过实验探究会发现：胡萝卜素在纸条上扩散的距离约为9cm；宽1cm去两角可以使层析液在纸条上扩散速度均衡，有利于扩散出四条平行的色素带。在距去两角的一端1cm处用铅笔画一横线，目的是为划滤液细线提供参照线，并且防止层析时在盛有3mL层析液的100mL烧杯中滤液细线被层析液淹没。又如在划滤液细线时要组织学生进行讨论：为什么要在干燥后重复划2～3次?如果在不干燥的情况下连续划线又会怎样?在反复的讨论以及动手尝试的过程中，学生会发现，干燥后划线，可以增加色素的分子数，纸条上的四条色素带非常明显。而在没干燥的情况下马上划线，色素会随滤液中的液体(如丙酮)在纸条上的扩散而扩散，同时，划出的滤液细线较宽，相邻的两条色带会发生部分重叠。看到这些实验现象，学生也会进一步明白，为什么划滤液细线时一定要细而直。
　　总之，在实验中，教师要根据学生的知识结构与基础、涉及原理的难易程度，结合实验程序，引导学生进行思考，使学生既知道实验应怎么做，也知道为什么这样做。
　　
　　4　从实验的结果分析发问
　　
　　生物学是一门实验性很强的学科，在实验过程中，会有很多因素影响干扰实验结果，致使实验失败。在高中生物实验中，不少学生只重视实验结果，不重视分析结果；只满足于实验的成功，而不愿对实验失败的原因进行分析。针对这种现象，教师应以培养学生善于分析实验结果，从而提升学生的分析能力为目的而多问为什么。
　　如在“检测生物组织中的糖类”实验中，当出现实验现象不变砖红色时，就要分析其中的原因：(1)是否温度不适合，过高或过低?(2)斐林试剂是否现配现用?
　　又如在“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”实验中，如果无法观察到有丝分裂的现象，那么就要和学生一起讨论分析，如：(1)取材是否正确?有没有选取有丝分裂旺盛的分生区细胞?(2)实验过程中的步骤较多，是否有遗漏?或者实验顺序不对?……
　　实验分析是非常重要的实验技能。通过实验分析，可以找出影响因素，及时总结经验教训、修正实验方案，为再次实验提供参考。
　　问题式教学是一种引导学生学会、学好生物实验课程的教学模式，教师应该合理安排实验教学内容，精心设计问题，充分发挥这种模式的优点，在建构问题式教学模式的过程中，提高生物实验教学的有效性。