在生物实验中实践研究性学习

【前言】在生物实验中实践研究性学习由文秘帮小编整理而成，但愿对你的学习工作带来帮助。通过对实验原理分析，可以从渗透系统建立的条件上思考，创设一些研究性学习的情景。 （1）对外界溶液的改变：要求学生利用此实验原理，为现有A、B、C三种不同浓度的溶液进行排序，自行设计有关的方法、步骤，然后把方法、结论及其说明填写在报告上。 学生使用的方法多...

生物学是一门实验性学科，实验能使学生直接接触生物，并仔细研究生命现象，调动学生学习的积极性，培养学生对实验原理的理解能力，对实验结果做出理论上的分析和解释的能力；培养学生实事求是的科学态度。因此，生物实验是培养学生创新精神的最好机会。而研究性学习则是指学生在教师指导下，以类似科学研究的方式获得知识、培养能力的一种学习方式。

那么，如何从以教师为主的实验教学方式转变为让学生进行研究性学习呢？原则是以学生为主体，让学生在遵循基本实验操作规程的基础上，在理解实验原理的前提下，进行研究性学习。

一、从实验原理出发设计研究性实验

模式：教师提出需学生研究的问题学生设计实验实验验证得出结论填写报告。

以“细胞的质壁分离及质壁分离复原”实验为例，本实验的原理是：一个成熟的植物细胞，放在一定浓度的溶液中，就可构成一个渗透系统，从而可以发生渗透作用。渗透系统建立的条件为：需要半透膜，且半透膜两侧具有浓度差。学生通过大纲规定的实验得出结论：水分子总是从低浓度溶液向高浓度溶液移动。

通过对实验原理分析，可以从渗透系统建立的条件上思考，创设一些研究性学习的情景。

（1）对外界溶液的改变：要求学生利用此实验原理，为现有A、B、C三种不同浓度的溶液进行排序，自行设计有关的方法、步骤，然后把方法、结论及其说明填写在报告上。

学生使用的方法多种多样：有每种溶液各制一张装片，比较细胞的质壁分离的数量与程度的；有通过导流方法，观察细胞有无质壁分离或质壁分离复原现象的；甚至有位学生问道：溶液的化学成分是什么？当得知是食盐溶液后，他把每种溶液都尝了一下，来验证其实验的结果；有的学生还提到可以通过测定溶液的导电率来判断其浓度等。课堂小结时让学生分析自己实验成功与失败的原因，很多学生谈到了实验过程中比较心急，引流之后没有等足够的时间，导致实验结论的错误。我们认为这些失败的教训也是他们的收获之一。

（2）对内部溶液的改变：因实验所需时间较长，此情境适合课外活动或高三选修生物的学生。

A.要求学生测定某植物细胞细胞液浓度。在实践过程中，学生提出了两种外界溶液的配制方法，即配制具有一定浓度梯度的溶液或先配制一个较高浓度的溶液和较低浓度的溶液，观察细胞质壁分离的情况，然后取中值的方法逐步测定细胞液浓度，虽然，实验中某些步骤不断重复，可以说有点“枯燥”，并且最后得到的结果又是一个近似值，但学生从中体会到实验设计的严密性以及科学研究需要的耐心。

B.要求比较两种植物细胞的细胞液的浓度。如取新鲜的洋葱、大蒜的表皮细胞作为实验对象，比较两者对同一浓度的溶液发生质壁分离的情况，从而判断两者细胞液浓度的高低。这一实验情境同大纲规定的相似，只是增加了一个对比，目的在于提高学生兴趣。

二、从实验步骤出发设计研究性实验

模式：教师对实验步骤提出建议，学生选择比较实验分析对比结果得出结论填写报告。

以“叶绿体中色素的提取和分离”实验为例。本实验步骤是：新鲜菠菜叶5g剪碎放入研钵加少量CaCO3、石英砂、5mL丙酮研磨过滤画滤液细线放入层析液中层析。

我们在教学过程中，鼓励学生在实验过程中使用不同方法，通过对比实验来研究哪种方法能达到最佳的实验效果。如建议学生对所取的菠菜与酒精的量的比例作研究（10g菠菜与5mL丙酮；10g菠菜与10mL丙酮；5g菠菜与10mL丙酮；10g菠菜与10mL丙酮组合等）；也可对滤纸条画线次数（3次、次、5次、10次）；画线方法（用毛细吸管、载玻片、铅笔、滤纸条折线等）；是否要过滤等实验步骤提出建议。学生在实验中，自己选择对比实验组，通过自己的实验，得出结论。

三、从允许学生出错的角度设计研究性实验

模式：教师针对教材中某些“不许”“不能”“注意”等内容提出质疑要求学生解释为什么学生实验得出结论。

如在“叶绿体中色素的提取与分离”实验中不能让层析液浸没滤液细线，否则色素会溶解在层析液中，影响实验结果；“植物细胞的有丝分裂”实验中根尖解离后必须经过漂洗，否则盐酸同染色剂反应，会影响根尖细胞内染色体的染色效果；“生物组织中蛋白质的鉴定”实验中对蛋清液要充分稀释等。

通过这一设计，能养成学生批判性获取知识的习惯，培养学生发现问题，并积极探索解决问题的精神。

四、结合教材设计研究性实验

模式：教材中的知识点教师、学生提出质疑学生课外实验得出结论。

现行生物教材中的学生实验以及演示实验，既有验证型的，又有探索型的；既有观察型的，又有操作型的。而这些实验，都为前人的科学研究过程中的一部分，学习对比进行重复操作，不仅有助于对有关知识的理解和掌握，同时也培养了学生的观察、实验操作和思维能力，从实践中体会科学实验的严谨性。

总之，研究性实验进入学生生活，打破了学生认知过程中的思维定势，发展了学生的创新思维，可以激发学生的学习兴趣和参与意识，培养他们学习的主动性，形成客观而实事求是的科学态度和不懈的进取精神，严谨细致的作风和坚忍不拔的意志等。