例談如何評價生物學(xué)實驗設(shè)計和結(jié)論

杜維波　劉穎飛

【摘要】新教材倡導(dǎo)探究式學(xué)習(xí)，實驗探究貫穿在整個高中生物教材之中。本文通過實例分析，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會探究，學(xué)會分析，學(xué)會評價實驗，對培養(yǎng)學(xué)生的實驗思想，提高學(xué)生的探究能力，具有十分重要的作用。

【關(guān)鍵詞】探究式學(xué)習(xí) ； 實驗探究 ； 評價實驗

【基金項目】陜西省基礎(chǔ)教育“十二五”教育技術(shù)研究規(guī)劃課題《高中生物學(xué)科主題學(xué)習(xí)資源的設(shè)計與開發(fā)研究》課題研究成果，課題立項號[12511068]。

【中圖分類號】G633.91 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】B 【文章編號】2095-3089（2017）08-0272-02

生物學(xué)作為一門實驗科學(xué)，在新教材中得到了充分體現(xiàn)。作為生物老師，不僅要給學(xué)生傳授生物學(xué)知識，還要傳授解決問題、分析問題的方法，更重要的是讓學(xué)生學(xué)會用實驗的思想去學(xué)習(xí)，去探究，從而真正提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。在科學(xué)知識的探索過程中，評價實驗設(shè)計和結(jié)論就顯得極為重要。

一、評價的意義

評價實驗設(shè)計和結(jié)論，側(cè)重于訓(xùn)練學(xué)生在實驗設(shè)計和得出結(jié)論時邏輯思維的嚴(yán)密性，使學(xué)生認(rèn)識到科學(xué)發(fā)現(xiàn)是承前啟后，繼往開來的，從而使學(xué)生養(yǎng)成善于思考，不斷進(jìn)取的學(xué)習(xí)習(xí)慣。

通過“評價實驗設(shè)計和結(jié)論”，能夠訓(xùn)練學(xué)生“根據(jù)已知的知識和題目給定的事實和條件，抽象、歸納相關(guān)信息，對自然科學(xué)問題進(jìn)行邏輯推理和論證，得出正確的結(jié)論或作出正確的判斷，并能把推理過程正確的表達(dá)出來的推理能力。”這也是考綱中所要求達(dá)到的能力，也是新課改的一個亮點，注重探究性學(xué)習(xí)，使學(xué)生在主動探究中獲得知識。

在實驗設(shè)計的改進(jìn)上，應(yīng)鼓勵學(xué)生依據(jù)科學(xué)實驗的要素分析實驗設(shè)計的嚴(yán)密性，提出改進(jìn)意見等。要開放思路，不搞唯一答案和“一刀切”，給予學(xué)生充分的思考空間，在老師的指導(dǎo)下，盡可能的鼓勵學(xué)生創(chuàng)新。

二、實例展示

在新教材人教版必修3《穩(wěn)態(tài)與環(huán)境》第3章《植物的激素調(diào)節(jié)》第1節(jié)《植物生長素的發(fā)現(xiàn)》課后的技能訓(xùn)練中，第一次出現(xiàn)評價實驗——探究生長素的極性運(yùn)輸，以此實驗為例，淺談一下如何評價實驗。

請分析以下實驗和結(jié)論之間的邏輯關(guān)系。

（一）實驗

取一段玉米胚芽鞘，切去頂端2mm，使胚芽鞘不再產(chǎn)生生長素。在上端放一塊有生長素的瓊脂，下端放一塊不含生長素的瓊脂（如圖1所示，胚芽鞘形態(tài)學(xué)上端朝上）。過一段時間檢測，發(fā)現(xiàn)下端的瓊脂塊逐漸有了生長素（圖2所示）。

（二）結(jié)論

1.下端瓊脂塊的生長素來自上端的瓊脂塊。

2.生長素在胚芽鞘內(nèi)只能由形態(tài)學(xué)的上端運(yùn)輸?shù)叫螒B(tài)學(xué)的下端。

（三）討論

1.這個實驗的設(shè)計是否嚴(yán)密？

2.從實驗結(jié)果到結(jié)論之間的邏輯推理是否嚴(yán)謹(jǐn)？

3.如果要證明上述結(jié)論的正確性，應(yīng)該對實驗方案如何改進(jìn)？

（四）答案

1.提示：不嚴(yán)密，沒有考慮將胚芽鞘倒過來放置時的情況。

2.提示：結(jié)論2不嚴(yán)謹(jǐn)，沒有實驗證明生長素不能從形態(tài)學(xué)下端運(yùn)輸?shù)叫螒B(tài)學(xué)上端。

3.提示：應(yīng)該增加一組胚芽鞘形態(tài)學(xué)上端朝下的實驗，以研究生長素能不能從形態(tài)學(xué)下端運(yùn)輸?shù)叫螒B(tài)學(xué)上端。

三、拓展改進(jìn)

（一）實驗說明

實驗設(shè)計的總體思路，模擬了溫特的設(shè)計思想，而溫特的實驗又是建立在詹森和拜爾的實驗設(shè)計上的，而達(dá)爾文又為植物激素調(diào)節(jié)的探究實驗提供了經(jīng)典的實驗材料——胚芽鞘和獨特的設(shè)計理念，對后面其他科學(xué)家的實驗探究起到了十分重要的指導(dǎo)作用。

（二）實驗方案

（三）引發(fā)思考

1.瓊脂塊b和d一樣嗎？

2.需要在暗箱中完成嗎？

3.實驗中所涉及的瓊脂塊都含生長素嗎？含量有差異嗎？

4.改進(jìn)實驗還能說明什么問題呢？還能得出什么結(jié)果呢？

（四）分析闡述

通過該改進(jìn)實驗：

1.直接說明：瓊脂塊b中的生長素來自上端的含生長素的瓊脂塊，瓊脂塊d中是不含生長素的。

2.最終說明：生長素在胚芽鞘內(nèi)只能由形態(tài)學(xué)的上端運(yùn)輸?shù)叫螒B(tài)學(xué)的下端，即生長素的運(yùn)輸為極性運(yùn)輸。

3.特別注意：在這個改進(jìn)實驗中，生長素能夠從瓊脂塊經(jīng)胚芽鞘運(yùn)輸?shù)脑蚴菙U(kuò)散作用（被動運(yùn)輸），而不是主動運(yùn)輸，是從生長素含量多的瓊脂塊經(jīng)胚芽鞘的形態(tài)學(xué)上端到下端的不經(jīng)過處理的瓊脂塊，這點尤為重要。

（五）解決疑問

1.瓊脂塊b和d是不同的，b中含生長素，d中不含生長素。

2.整個實驗需要在暗箱中完成，可以排除光照對實驗造成的影響。

3.實驗中所涉及的瓊脂塊，a、c、d中是不含生長素的，b中含有生長素，是由于上方含生長素的瓊脂塊通過擴(kuò)散作用導(dǎo)致的，所以，其生長素含量相對上方的瓊脂塊而言要少一些。

4.改進(jìn)實驗，還能說明：（1）生長素有促進(jìn)生長的作用。（2）產(chǎn)生生長素的部位是胚芽鞘頂尖（形態(tài)學(xué)上端）。（3）彎曲部位是胚芽鞘頂尖下面一段（形態(tài)學(xué)下端）。（4）胚芽鞘彎曲原因是生長素在形態(tài)學(xué)下端分布不均勻。

（六）繼續(xù)思考

還有其它設(shè)計思路嗎？

評價實驗設(shè)計和結(jié)論，在整個高中生物教材中，就只有這個地方出現(xiàn)過，而且滲透在了技能訓(xùn)練中，很容易被忽視，同時，這也是考綱中明確要求達(dá)到的能力。因此，只有認(rèn)真分析教材，鉆研教材，勤于思考，不搞經(jīng)驗主義，徹底清楚新教材的知識體系和章節(jié)間的聯(lián)系，才能在教學(xué)上有所創(chuàng)新，才會在新課改的道路上越走越遠(yuǎn)，才能實現(xiàn)新課改的教學(xué)理念。

作者簡介：杜維波，男，1981年出生，陜西西安人，一級教師，咸陽市教學(xué)能手，陜西省“春筍計劃”“優(yōu)秀高中指導(dǎo)教師”，陜西省“十二五”教育技術(shù)研究規(guī)劃課題“先進(jìn)個人”，主持的省“十二五”研究規(guī)劃課題被陜西省電教館評為“優(yōu)秀”課題。主要研究方向：中學(xué)生物教學(xué)，模型建構(gòu)法等。endprint