关于高中生物开放性设计实验若干问题探讨

随着近几年高考制度改革的不断深入，对学生综合分析问题能力考查的生物设计实验越来越呈现多样化、综合化、情景化。这种可喜的变化有利于改变目前学生死记实验结论的现象，有利于培养学生科学的思维方法，更有利于学生创新能力的培养，同时对教师的教学提出了更高的要求，面临如何更有效地培养学生把握设计实验的切入点困惑。下面就结合我校生物教学的实际，谈四点看法。

首先，把握生物设计实验的切入点是解决问题的关键，也是设计实验的难点，需要培养学生认真分析题目所给的各种条件和情景因素，又要严格遵循科学实验的基本原理，做好设计实验的归类，只有这样才有利于学生容易找到设计实验的切入点。就目前设计实验来看，可以将其分为两大类：（1）验证某实验受多种条件因素影响。例如：�验证唾液淀粉酶活性受温度和PH的影响；‚验证光合作用受光照强度、温度和CO₂浓度的影响等实验。此类实验的切入点是：应按照某一条件发生变化，而其它条件均不发生变化，在同一条件下，利用对照实验组所发生的变化来得出本实验的结论和要说明的问题。一般对照实验组有四种形式：有些实验要作空白对照；有些实验要作相互对照；有些实验要作条件对照；有些实验要作自身对照，其目的是使实验可靠性更强。（2）根据已有的科学实验的基本原理和实验目的à实验步骤à实验结果à实验结果分析。例如：�验证Ca²⁺在血液凝固中的作用；‚验证不同地点空气中的细菌数量存在差别；ƒ验证土壤中存在微生物；„验证生长素的运输具有方向性的特性等实验。此类实验的切入点应先弄清该实验的实验原理，不同的实验，实验原理不同，这种类型的实验学生是最难把握的。上述四个实验的切入点分别是：�利用Ca²⁺是血液中激活凝血酶原的一种因子来切入；‚利用细菌数量多寡使亚甲基蓝溶液褪色快慢性质来切入；ƒ利用土壤中存在好气性的微生物产生CO₂的性质来切入；„利用生长素存在极性运输的特性来切入。这方面的知识要靠平时积累，只有实验类型清楚，设计思路正确，多做这方面积极探索，实验设计能力会有较大的提高。

其次，把握生物设计实验的科学性，应包括原理是科学的、过程是科学的、结论是科学的。为了保证实验的科学性，一定要保证实验条件的一致性和严谨性，任何一个环节不正确，实验就没有说服力。因此，科学性是设计实验成功的前提。要善于运用生物学方面的科学原理，有些实验还要运用化学方面有关的知识应用到生物设计实验当中去。对于学生：要有扎实的基本功，要有热爱大自然和关注大自然的兴趣，要关注人类自身的发展，要弄清科学原理的内涵和外延。对于教师：应重视把科学原理运用到解释自然界生命现象和生命活动本质中去，做到理论和实际相结合，亲自带领学生做开放性实验，而不是在黑板上来讲实验，让学生参与到实验的全过程，我们进行了这方面探索。例如：在验证不同地点空气中的细菌数量存在差别的实验中，让学生分组自己设计实验过程，并实施其方案，正确的步骤如下：�把放有煮沸过的、冷却的洗碗水的四个培养皿分别同时放置学校的小树林、体育运动场、教室、寝室；‚放置二天时间后，加盖取回；ƒ