體會新課程背景下高中生物實驗的科研味道

劉庚秀

【摘 要】生物學是一門研究生命現象和生物活動規律的科學，作為自然科學，也是由許多現實生活當中經常會遇到生物學現象和事實所構成的理論體系，同時也是在人們的不斷實驗和探究過程中漸漸成熟起來的學科。在新課程背景下，隨著高中生物課程所占比重的加大，對學生生物實驗能力的要求也越來越高，尤其是探究實驗，所占的比重越來越大，有點科研化的味道。本文將作者在課余時間學習到得生物學發展前沿的一些知識，所閱覽的一些優秀論文中的前言，實驗步驟，結果及分析等項目逐一與高中生物實驗教學的各個項目相比對，力求找出它們間的相通之處，從而說明高中生物實驗的科研化味道。

【關鍵詞】高中生物實驗教學；新課程；科技論文；科研化

生物探究實驗課是目前中學生認識和研究生物科學的必不可少的一種手段，也是生物學教學中的一個不可或缺的環節。新課程背景下的生物實驗已經不再僅僅是生物教師指導學生利用事先安排好的一些材料和儀器設備等，遵循書本上給出的步驟去完成實驗的操作，更強調的是學生自己從生活的一些現象中去多問幾個為什么，從而提出問題，進而做出相關可能的假設，并且自己設計相關的實驗步驟來驗證自己的假設，最終能夠對自己的實驗結果進行分析，得出恰當的結論。與此同時，能夠與其他同學或其他組的所設計的不同實驗步驟進行交流和探討，通過交流，能夠看到自己或者他人所設計的實驗步驟的不足之處或閃光點。所以現在對高中生實驗的要求可以說準接近于科研的水平，或者說接近于科研的思考方式和思維模式。

以人教版生物必修1中的探究實驗《探究植物細胞的吸水和失水》為例，在早期的生物教材中，這個實驗的名稱不是這么叫的，而是叫《觀察植物細胞的質壁分離》。從這兩個實驗名稱的差異中就可以看出新舊課程對實驗要求的差異。很顯然新課程對學生的實驗能力的要求有了很大的提高，同時也更貼近生活的真實，還原科學研究的生活化，讓學生形成“生活處處是科學，科學蘊藏于生活之中”的觀念。新課程通過這種探究性的實驗讓他們會更加的關注生活，熱愛生活，多向生活中的現象問為什么，從而不僅在達到了課標中所要求的能力目標，同時也體現了情感教育，并且通過內化的形式把知識目標融入到學生的記憶中去。所以探究實驗可以說是對三維目標的很好詮釋。

既然探究實驗有如此之多的好處，那么如何將高中新課程當中的探究實驗的精神認真的貫徹落實執行，這是當前擺在每一位高中生物教師面前的一個難題。每一位教師都有責任和義務把這個難題解決好。盡管作為一名有一定教學經驗的教師，但在新課程背景下的教學，也正處在不斷深入學習和認識的過程中，以下是我結合自己的教學經歷來談談我對這個問題的看法。

人教版新課程高中生物的書有6本，分別為必修1：分子與細胞，必修2：遺傳與進化，必修3：穩態與環境，選修1：生物技術實踐，選修2：生物科學與社會，選修3：現代生物科技專題。比起舊人教版生物教材來說，不論從內容的量上還是難度上來說都有一個很大的提高?？梢娭袑W對生物是越來越重視，這從每周的課時數中也可以得到體現。而且現在很多中學生物的內容跟最新科研成果銜接的非常的緊密，現在高校生物學的很多內容，在中學中也出現了。所以這樣的結果也必然會導致中學的實驗會有科研化的味道。怎樣將科學的實驗方法和技巧落實到中學生物教學中，為學生將來進入高校的學習奠定良好的基礎就顯得尤為重要。

接下來我以一篇本科畢業論文為例，分別從前言，實驗步驟，實驗結果，實驗分析與討論等方面與中學探究實驗之間的比較和聯系，初步培養學生進行科學探究的意識、方法及能力。

該畢業論文的題目是《月見草愈傷組織的誘導及其再生》這是一個關于植物組織培養方面的實驗，涉及到高度分化的植物細胞的全能性問題，相關的高中知識在必修1第六章細胞的生命歷程。在《細胞分化》一節中有介紹把高度分化的胡蘿卜的韌皮部組織培養成一棵完整的胡蘿卜的過程。

海邊月見草是柳葉菜科月見草屬多年生野生植物，分布在我國東南沿海的沙灘地。海邊月見草是集藥用、油用和生態保護功能于一身的草本植物，其根、葉、花、種子油均可入藥。海邊月見草植物體黃酮類物質含量比較高，而黃酮類物質大多數具有顯著藥理活性和生理作用，如抗氧化作用和清除自由基等。海邊月見草種子中富含亞油酸，值得一提的是，在海邊月見草油中含有γ-亞麻酸，研究表明γ-亞麻酸具有降壓、降脂和降低膽固醇的作用，廣泛應用于醫藥和保健品等領域。在濱海沙灘地上生長的海邊月見草，不僅耐瘠薄和耐鹽堿，而且對干旱和風力方面具有很強的抗性，在沿海地區可以成為防風和農田保護的林帶。由于海邊月見草的自然資源非常有限，隨著人們生活水平的不斷提高，對海邊月見草加工的產品需求量越來越大，為了滿足人們日益增長的物質需求，利用生物技術手段對其進行研究，建立海邊月見草再生體系具有重要意義。通過植物組織培養的方法獲得海邊月見草再生植株，目前國內外還未見文獻報道。本文利用海邊月見草葉作為外植體，誘導出海邊月見草愈傷組織，選擇胚性愈傷組織進行分化培養，獲得海邊月見草再生植株，并對愈傷組織總黃酮含量進行了測定。這將為進一步開展海邊月見草生物工程方面的研究奠定基礎。

實驗論文的前言是作者對當今國內外關于本方面研究現狀的分析，以及對本實驗的創新之處，意義以及作用的闡述。在高中生物實驗教學當中，雖然不要求他們寫論文，但他們在做實驗之前也必須明白這個實驗的目的和意義所在，并要在實驗報告中得到體現。同時，也只有清楚地明白了實驗的目的和意義才能更合理地設計接下來的實驗步驟或方案。

該論文的實驗步驟及實驗結果是如下：（摘要）

步驟一：海邊月見草無菌苗的獲得。

步驟二：海邊月草愈傷組織的獲得。

步驟三：海邊月見草再生植株的獲得。

步驟四：海邊月見草愈傷組織總黃酮的測定（包含測定的原理和方法）。

以上這些是一個本科生完成的實驗步驟。運用到中學生物實驗教學中，就是要求學生自己根據自己提出的問題，來設計相關的解決問題的實驗步驟，要求在實驗步驟的書寫過程當中簡潔明了，表述清晰，不產生歧義，要做到讓其他同學看了你的實驗步驟后，能夠按照你的步驟，重復你的實驗，得出和你一樣的實驗結果。

盡管該本科生的實驗結果不是很成功，但是對實驗結果的解釋大致嚴謹恰當，分別從愈傷組織中外植體的選擇、愈傷組織分化為再生植株的頻率、愈傷組織總黃酮量和對培養基的組成等原因進行分析討論。

對于培養學生的鉆研和探究意識，這方面在高中生物實驗教學中就是要求學生能夠對自己的結果作出正確的分析。新課程的課堂上我一直堅持的一個觀點就是：結果并不是最重要的，重在對過程和結果的分析上。因為一個實驗，可能前幾次剛剛做你失敗了，但是你如果能夠找出并分析你失敗的原因，也就是認真思考到底是在哪個環節上出問題了，是實驗步驟設計的不夠科學嚴謹，還是實驗材料的選擇不夠恰當，或者是實驗操作過程中的失誤，還是其他因素等等，只要能找出失敗的原因所在，從某種意義上說你的實驗也是成功的。

通過體會新課程高中生物實驗的科研味道，讓學生在生物實驗中不僅掌握生物學知識，同時領悟科學的思想觀念，領悟科學發現的過程和方法，使每一個學生通過做實驗都能看到自己在發展中的長處，增強繼續學習的信心，激發學生的內驅力，調動學生的積極性和主動性；既培養學生小組合作精神，又培養學生分析問題、歸納問題、總結問題的能力。從根本上促進學生認知、能力、個性的發展，乃至完美人格的形成，為學生的終身學習奠定基礎。同時使教師發現學生多方面的潛能，了解學生發展中的需求，通過不斷優化教學方式和方法最終促進學生在知識與技能，過程與方法，情感態度與價值觀方面的發展。

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