基于學生創(chuàng)新思維培養(yǎng)的高中生物實驗教學改進

莫顯紅，孫麗瑤，岳凱平，于淑春，呂鐵英，徐振軍

摘 要：生物學是一門以實驗為基礎的學科，開展實驗教學有助于增強學生對生命現(xiàn)象探索的興趣，幫助學生建立完善生物學體系，為學生終身發(fā)展和應對社會快速發(fā)展奠定基礎。《探究植物細胞的吸水和失水》是人教版高中生物學必修1的探究性實驗。多數(shù)教師采用驗證性實驗的教學方式，導致教學效果不理想，對于實驗過程中顯現(xiàn)的不同于課本的現(xiàn)象，并沒有深入探索其原因。A老師就傳統(tǒng)的實驗教學進行創(chuàng)新，基于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維對《探究植物細胞的吸水和失水》這一實驗進行改進。

關鍵詞：實驗教學;高中生物;創(chuàng)新思維;探究實驗

中圖分類號：G633.91? 文獻標識碼：A? 文章編號：1673-260X（2022）05-0099-06

1 學生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)

1.1 利用實驗教學，強化創(chuàng)新思維培養(yǎng)

培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力是生物學科教學的重點和難點。從客觀上審視，高中生物理論及實驗方面的知識，都屬于驗證性結論，即所有的知識點、實驗規(guī)律等都是通過前人反復論證形成的。高中生物實驗下的操作并不是探索，而是以實驗現(xiàn)象為依據(jù)對實驗原理的還原，這種“按部就班”下的實驗操作極易限制學生的發(fā)散思維。這種情況下，教師可以合理利用身邊的資源靈活開展實驗，鼓勵學生從實驗方法或步驟上對傳統(tǒng)實驗進行大膽創(chuàng)新，變驗證性實驗為探究性實驗[1]。如“探究植物細胞的吸水和失水”實驗，可在原實驗方案的演示后帶領學生跳脫出課本的限制，自由選擇其他實驗材料和用具進行探究，以小組為單位設計新穎的實驗方案，或進行競技性質的實驗活動，極大激發(fā)學生的學習興趣[2]。

1.2 豐富學習資源，培養(yǎng)創(chuàng)新能力

隨著信息技術的不斷發(fā)展，教學模式和教育資源變得更加豐富。因此，教師要加強自己的信息素養(yǎng)，為適應時代進步而轉變自身的教學理念，不斷提升自己的專業(yè)水平和綜合素質。從傳統(tǒng)應試教學的思想中跳出來，合理開展實驗教學，促進學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的提高。同時，當代高中生成長于互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境之中，其計算機、多媒體等操作能力很強。在進行一個新的實驗項目之前，可以引導學生先自行在網(wǎng)絡上搜索相關資料，繪制生物實驗的流程圖、組織相關材料、設計試劑比例[3]。這樣在真實的生物實踐操作中，學生不僅思路清晰，掌握自主學習方法，而且能跨越教材的“統(tǒng)一標準”進行創(chuàng)新。

2 傳統(tǒng)實驗教學與改進后實驗教學對比

2.1 傳統(tǒng)實驗教學內容

2.1.1 實驗內容分析

“植物細胞的吸水和失水”是人教版高中生物學教材必修1中一個重要的探究性實驗，也是高中生物學中的第一個探究性實驗[4]。在此之前，學生已經(jīng)學習了滲透裝置對半透膜和滲透作用，對滲透裝置的組成有了清晰的認識。并且通過對課本圖片的觀察和討論動物細胞發(fā)生滲透作用的條件以及實驗現(xiàn)象等，會產生各種疑問。因此在教學中教師應讓學生在具體實驗過程中獲得經(jīng)驗，并通過自己的動手操作解決疑問，懂得運用科學的實驗方法，培養(yǎng)學生嚴謹?shù)目茖W態(tài)度，提高小組合作能力。

2.1.2 實驗構思

在進行實驗前，學生首先需要了解本實驗的原理和目的。接下來讓學生探討選取洋蔥鱗片葉外表皮為材料的原因，總結選材的幾個要求：①材料必須是完整的活細胞;②植物細胞中有較大的液泡，細胞液中帶有色素;③材料易得，便于操作，以方便制作臨時裝片和觀察[5]。通過教師演示實驗和實驗視頻的播放，學生觀察并思考撕取洋蔥鱗片葉外表皮時需要注意的事項。然后進行分組實驗，觀察現(xiàn)象，總結結論并反思經(jīng)驗。

2.1.3 實驗教學過程

（1）導入情境

老師：請同學們觀察實驗臺上3個燒杯里的蘿卜條，1號燒杯里是放在鹽水里的蘿卜條，2號燒杯里是放在清水里的蘿卜條，3號燒杯里是自然狀態(tài)下的蘿卜條，把他們分別對折一下，有什么區(qū)別？

學生：1號燒杯里的蘿卜條變軟，2號燒杯里的蘿卜條變硬，3號燒杯里的蘿卜條介于兩者之間。

老師：很好，請坐，炎熱的夏天，我們去買菜，經(jīng)?？吹讲宿r給蔬菜噴水。我們喜歡吃的糖拌西紅柿，放上糖后，西紅柿汁就會流出來。通過這兩個實例和剛才的實驗現(xiàn)象，請同學們思考，你想探究的問題是什么？（小組內討論）

學生：植物會出現(xiàn)失水的情況嗎？

老師：很好，請坐。我們共同回顧一下滲透裝置，請同學們思考發(fā)生滲透作用需要的條件是什么？

學生：半透膜;半透膜兩側存在濃度差。

老師：動物細胞放在清水中會滲透吸水，放在鹽水中會滲透失水。根據(jù)發(fā)生滲透作用的條件，動物細胞的哪一部分結構相當于半透膜[6]？

學生：動物細胞的細胞膜相當于半透膜。

（2）實驗教學過程

教師在多媒體上展示成熟植物細胞的圖片，引導學生對照圖片辨認各部分的名稱。

老師：成熟的植物細胞有中央大液泡并占據(jù)細胞大部分空間，將細胞質擠成一薄層，細胞內的液體環(huán)境主要指的是液泡里面的細胞液，成熟植物細胞的濃度指的是細胞液的濃度;細胞膜和液泡膜以及兩層膜之間的細胞質稱為原生質層，水分進出細胞要經(jīng)過原生質層。根據(jù)剛才的復習，請同學們再通過深入思考，你想探究的問題是什么？

教師組織學生進行小組討論，讓學生明白什么問題更有探究價值。

學生：原生質層是否相當于半透膜？

老師：請同學思考，植物細胞會失水和吸水嗎？原生質層是否相當于半透膜？哪個問題更有探究價值？

小組經(jīng)過討論決定選擇“原生質層是否相當于半透膜”作為探究問題。

老師：請同學們根據(jù)已有的知識和生活經(jīng)驗，對提出的問題作出嘗試性的回答。

學生：原生質層相當于半透膜。

老師：我們所做的假設即使是有依據(jù)的，也僅僅是一種推測。這種推測是否正確，還需要實驗來檢驗。

老師：根據(jù)課本實驗內容介紹，這個實驗需要什么實驗器材和實驗材料呢？

學生：紫色的洋蔥鱗片葉、質量濃度為0.3g/mL的蔗糖溶液、清水、顯微鏡、載玻片、蓋玻片、吸水紙、紗布、擦鏡紙、刀片、鑷子、滴管。

老師：下面請同學們根據(jù)提供的實驗器材設計實驗方案。

教師引導學生考慮這個實驗設計上的一些細節(jié)問題，如實驗材料、試劑、用具的選擇等，引導學生思考，從而有利于學生有效地在顯微鏡下觀察。

老師：在材料選擇方面，我們選擇有顏色的還是沒有顏色的，細胞小的還是相對比較大的實驗材料？為什么選擇洋蔥表皮細胞？

學生：有顏色，較大的細胞容易觀察。洋蔥表皮細胞有紫色液泡，而且表皮容易撕取獲得。實驗過程細胞處于生活狀態(tài)。

老師：在試劑的選擇方面，我們?yōu)槭裁催x擇糖水而不是酒精？

學生：因為酒精會破壞細胞的結構成分，使蛋白質變形。

老師：植物細胞的吸水和失水是一個微觀的過程，必須通過什么工具觀察？

學生：顯微鏡。

在進行操作實驗之前，教師給學生播放視頻演示紫色洋蔥鱗片葉表皮細胞的吸水和失水的操作過程，加深學生印象，規(guī)范學生操作步驟，有利于實驗的進行。在教師引導下以小組為單位展開實驗，表格記錄現(xiàn)象：

老師：請同學描述你觀察到的實驗現(xiàn)象。

學生：滴加蔗糖后，液泡顏色變深，變小，原生質層與細胞壁脫離，細胞的大小基本不變;加清水后，液泡顏色變淺，恢復原來的大小，原生質層恢復原來的位置，細胞基本不變。

老師：很好，請坐。根據(jù)實驗過程，請同學們思考：質壁分離中的“質”、“壁”分別指的是什么？質壁分離后的細胞，細胞壁和細胞膜之間的液體是什么？

學生：“質”指的是原生質層，“壁”是細胞壁。質壁分離后細胞壁和細胞膜之間的液體是蔗糖溶液。因為蔗糖能夠透過細胞壁但是不能透過細胞膜。

老師：回答很好。這次實驗有的小組成功了，也有小組沒有成功。你認為本次實驗成功的關鍵是什么？小組討論交流后找小組代表起來回答。

學生：首先是材料的選擇，選用紫色洋蔥鱗片葉外表皮，偏于觀察，顏色較深，制作裝片時切片要薄。其次是試劑的選擇，能夠與細胞液形成濃度差，使細胞失水收縮。還有小組間的團結合作。

老師：通過本次實驗你能得出什么結論？

學生思考后回答，并由此得出結論。

學生：細胞液和外界溶液通過原生質層確實發(fā)生了滲透作用。在細胞液的濃度低于外界溶液的濃度時，洋蔥鱗片葉表皮細胞失水，發(fā)生質壁分離;在細胞液的濃度高于外界溶液的濃度時，細胞吸水，已出現(xiàn)質壁分離的細胞，發(fā)生質壁分離復原。細胞能否從外界吸收水分取決于細胞液的濃度和外界溶液濃度的高低?？偨Y出實驗結論，原生質層就相當于一層半透膜。

2.1.4 反思與改進

在本次的教學過程中，學生課堂反應略顯沉悶，整個課堂相較于改進后的課堂缺少知識探索的氛圍。實驗教學的內容形式過于單一，缺乏立體生動的演示，實驗操作過程也只是按部就班地按照課本進行，缺乏培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的過程設計，學生并不能理解真正的意義，甚至讓學生陷入這就是“標準答案”的誤區(qū)。

經(jīng)過反思后A老師決定對教學進行改進：

①由直接給學生們講授實驗相關內容、讓學生們以給出的實驗方案進行科學實驗驗證假設的教學模式，轉變?yōu)橛汕榫硨?、層層遞進地讓學生們置身于問題情境中，主動地去思考、探索、發(fā)現(xiàn)實驗背后的因果始終。

②在實驗的材料的選用上進行創(chuàng)新，除了使用經(jīng)典的紫色洋蔥鱗片葉表皮，還增添白色洋蔥和菠菜葉兩種不同特點的實驗材料。教師在實驗之前帶領同學們對此進行分析，為后續(xù)的實驗過程做鋪墊，并在實驗結束后引導學生們對實驗材料的選取條件做歸納總結，完善學生們對實驗細節(jié)問題的掌握。

③在實驗結束之后設置問題情境和應用性問題，在問題解決的過程引導性學生思考，有效的幫助理解本次實驗教學的內容并開闊學生的思維。

2.2 改進后的實驗教學內容

2.2.1 實驗內容分析

“植物細胞的吸水與失水”實驗在教材中承接細胞的結構和功能部分，開啟后續(xù)物質跨膜運輸方式的學習，是本教材中第一個重要的探究性實驗。A老師確定了本次改進實驗教學的具體教學目標。

生命觀念：理解植物細胞的吸水和失水的生命過程，形成結構與功能觀;

科學思維：能從實驗現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)驗證實驗的假設，并根據(jù)現(xiàn)象分析總結實驗原理、結論，并抽象為相應的科學生物學觀點，從而培養(yǎng)解決問題的能力[7]。

科學探究：能熟練地使用實驗器具進行實驗，培養(yǎng)學生探究思維的同時增強他們的科學實驗動手能力，主動地設計實驗方案并保證實施。

社會責任：能夠利用所學知識解決生產生活中的現(xiàn)象、問題。

2.2.2 實驗構思

通過情境的引入和教師的層層引導，去讓學生主動地思考使得植物細胞吸水失水并產生質壁分離及復原的原因或條件[8]。以教材內容為依托，在真正進行探究性實驗之前，幫助學生開啟一條充滿問題探究的、向著科學性探究實驗而去的路徑。此外，為了檢驗學生對本實驗原理和結論的理解掌握，A老師還在實驗教學之后設置采取以重點問題引導學生回顧總結以及拋出應用性問題幫助學生進行拓展思考的重要環(huán)節(jié)。

2.2.3 實驗教學過程

（1）導入情境

給學生播放半透膜裝置形成的滲透作用視頻，學生們對于這個小實驗的結果很是驚奇，同時老師就此現(xiàn)象詢問學生心中的疑惑。

學生：倒置的漏斗封上半透膜之后剛開始液體為什么不漏，為什么過了一段時間漏斗內液面上升然后又停止不動了呢？半透膜的作用是什么？上升的這部分液體是來自于燒杯中的水嗎？

老師：顧名思義“半透膜”是能透過部分物質的膜，可以允許小分子物質通過，也就是說在這個滲透裝置中，水分子是可以通過半透膜的，而溶質分子像蔗糖是不可以通過的。這也就能解釋為什么后來一段時間，漏斗內的液面上升，是因為燒杯中的水分子透過膜進入其中。

老師：那么同學們就要來思考為什么水分子會從燒杯進入到漏斗中呢？為什么到最后又不再上升了呢？

老師組織學生們討論，老師提示學生注意燒杯中的液體是蒸餾水、漏斗中的液體是滴加了紅墨水的蔗糖溶液。

學生：半透膜兩邊的液體環(huán)境濃度不同，燒杯中濃度低而漏斗中濃度高，因而為了使兩邊達到平衡，只能是讓水分子運動透過半透膜從燒杯到漏斗內，最后兩邊濃度一致后，水分子就不再透過膜，液面就不再上升。

老師：大家分析的基本正確，但要注意，等到半透膜兩邊濃度近乎一致后，半透膜兩側的水分子其實是保持動態(tài)平衡的。那么對這一現(xiàn)象做個總結，水分子或其它小分子物質能通過半透膜從低濃度溶液向高濃度溶液方向移動。

之后老師又給同學們舉例了哺乳動物成熟紅細胞在高濃度溶液中失水皺縮、在低濃度溶液中吸水脹大的實驗。

學生：紅細胞膜相當于半透膜，膜兩側的溶液有濃度差，就會發(fā)生滲透作用。

（2）實驗教學過程

緊接著老師又給出一個情境：家里做辣白菜的時候，我們會發(fā)現(xiàn)用幾顆大白菜最后才能腌制出一小盆來，白菜的體積大大縮減了;同學們紛紛點頭表示確實如此，大家對此現(xiàn)象很有興趣。

老師：那么大家怎么去分析這個現(xiàn)象呢？

學生：在腌制辣白菜時會添加許多佐料，比如會放鹽、糖等導致細胞外的濃度很高，植物細胞內的水分就通過半透膜作用的細胞膜結構滲透出去了。

老師：植物細胞內的水分大部分來自于哪里？

學生：成熟的植物細胞中含有大液泡，這可能是水分的主要來源。

老師：沒錯！那同學們想想植物細胞結構中具體哪一結構相當于半透膜呢？

學生：細胞壁？細胞膜？液泡膜？也有說都可以的。

接下來老師開始引導學生去辨析思考。

老師：根據(jù)上一章所學的，植物細胞的細胞壁、細胞膜結構在功能上有什么區(qū)別呢？

學生：細胞膜有選擇透過性，而細胞壁沒有;細胞壁是全透的，所以它不起到半透膜的作用。

老師：好，那我們排除了細胞壁后，那細胞膜和液泡膜呢？

學生：它們都是生物膜，結構是一樣的，都有選擇透過性，都可以起到半透膜的作用。

老師：很好，那么聯(lián)系之前分析的，成熟植物細胞內的水分大部分都來自于大液泡，那么植物細胞的吸水和失水的過程究竟是怎樣的呢？植物細胞的哪一結構是起到半透膜作用的呢？

學生們大膽地猜想是細胞膜和液泡膜共同起作用。老師在此時給學生們引入了一個新的概念“原生質層”，即由細胞膜和液泡膜以及兩層膜之間的細胞質共同組成[9]。至此引入到了本節(jié)課的探究性實驗過程，基于此學生們已經(jīng)根據(jù)植物細胞怎樣吸水和失水提出了該實驗的假設：原生質層相當于一層半透膜。

老師：同學們根據(jù)你們提出的假設，設計出實驗方案。在這里給到大家三種實驗材料：紫色洋蔥鱗片葉、白色洋蔥鱗片葉、新鮮的綠色菠菜葉。

在設計實驗方案之前，老師帶領同學們分析三種材料的特點、區(qū)別，從而利于學生們有效地在顯微鏡下操作、觀察到實驗現(xiàn)象。為了讓學生了解相關的實驗操作、規(guī)范學生們的實驗方案和進行接下來的實驗操作，老師給學生們用實驗視頻演示了紫色洋蔥鱗片葉表皮細胞的吸水、失水操作過程。最后學生們在老師的引導幫助下獲得了以下分析結果和實驗方案：

材料1：紫色洋蔥鱗片葉 特點：有大液泡，呈紫色;可以直接觀察。操作：①撕取紫色洋蔥鱗片葉表皮制作臨時裝片（載玻片中央滴清水）②將裝片轉移至顯微鏡下用低倍鏡找到物象進行觀察（最初狀態(tài)）③在蓋玻片一側滴加0.3g/mL的蔗糖溶液，并用吸水紙從另一側吸引，如此反復，使樣品都浸潤在蔗糖溶液中④接著用顯微鏡觀察植物細胞的變化情況（主要觀察原生質層的變化，已驗證假設）⑤若發(fā)生了質壁分離，接著在蓋玻片一側滴加清水，再用吸水紙從另一側吸引，反復操作，使樣品浸潤在清水中，再觀察植物細胞的的變化情況⑥最后質壁分離若能復原，則可以結合質壁分離的現(xiàn)象證明植物細胞的原生質層確實相當于一層半透膜;然后通過實驗現(xiàn)象總結出結論。

材料2：白色洋蔥鱗片葉 特點：有大液泡，呈白色，在顯微鏡下直接觀察不到具體顏色的變化;采用染液染色的方法（老師提示學生注意，染液不可以染細胞，因為會破壞細胞結構），即用染液（提供紅色墨水）滴入蔗糖溶液中，通過觀察無紅色區(qū)域的大小來驗證實驗。其它操作步驟與材料1所示一致。

材料3：新鮮的綠色菠菜葉 特點：細胞中有大液泡，并且細胞質中有大量的葉綠體，顯微鏡下觀察呈現(xiàn)綠色視野，有利于植物細胞吸水和失水實驗的直接觀察;其它操作步驟與材料1所示一致。

學生們小組合作開始進行相應的實驗操作，三人一組分工明確，保證了每個人都能參與到實驗中來。在實驗操作過程中會發(fā)現(xiàn)學生在取菠菜葉的葉肉細胞時操作不準確，老師注意到這個問題后糾正學生們要取葉表皮下的葉肉細胞，這個實驗材料的獲取不太容易，需要學生們細心地去刮取[10];最終大部分小組能在低倍鏡下觀察到前兩組材料的實驗現(xiàn)象，有2個小組完成了葉肉細胞的吸水和失水觀察實驗。

老師：接下來各小組進行充分地討論總結，思考下列問題。①原生質層確實起到了半透膜的作用嗎？②植物細胞的失水與吸水是怎樣發(fā)生的（分別說明條件和現(xiàn)象）？③對于實驗材料的選取有何要求、必須本身是有色的嗎？

學生：①原生質層在植物細胞失水和吸水過程中確實相當于一層半透膜的作用。②植物細胞發(fā)生失水和吸水的條件是：要有半透膜，且半透膜兩側有濃度差。當?shù)渭?.3g/mL的蔗糖溶液后，外界溶液的濃度高于細胞內濃度時，細胞失水，原生質層與細胞壁分離;當再次滴加清水后，外界溶液濃度低于細胞內濃度時，細胞吸水，原生質層又恢復到原來狀態(tài)。③實驗材料的選取條件是要有大液泡、活的細胞、有相當于半透膜的原生質層;即使是在顯微鏡下呈現(xiàn)無色的植物細胞也可以，對外界溶液進行染色再觀察即可。

老師：我們可以將植物細胞失水和吸水過程的這一現(xiàn)象，稱為“質壁分離與質壁分離的復原”。

（3）實驗拓展教學

接下來，在學生們得到實驗結果和結論的基礎上，A老師設計相應的問題情境，進行拓展教學。

問題情境1：有標簽丟失且濃度不同的三瓶蔗糖溶液，怎樣能知道它們各自的濃度？（已知其中的濃度有0.1g/mL、0.3g/mL、0.5g/mL）

學生：取A、B、C三組紫色洋蔥鱗片葉表皮細胞，然后分別滴加這三種濃度的溶液，根據(jù)實驗現(xiàn)象來判斷;如果沒有觀察到質壁分離的現(xiàn)象，那么濃度應為0.1g/mL;如果剛剛質壁分離，則濃度為0.3g/mL;若質壁分離明顯，則濃度為0.5g/mL。

老師：非常好。那么是不是用濃度越高的溶液操作，觀察到質壁分離及復原的效果越好呢？

學生們思考了一會，有的同學同意而有的同學反對;老師請有反對意見的同學說明自己的想法。

學生：外界溶液濃度過高，會導致細胞大量失水而死亡，雖然質壁分離現(xiàn)象明顯，但是無法復原。

老師：這位同學表達地很清晰、到位。

問題情境2：有甲、乙、丙三種植物，哪一種更適合種植在鹽堿地中？

老師：鹽堿地的特點是？

學生：土壤中溶質濃度較高。如果該植物細胞內溶液濃度較高，就不會大量失水，所以就適合種植于鹽堿地中。

老師：非常好，那么按照這位同學的思路，大家討論一下如何設計一個實驗來驗證呢？

在同學們進行了熱烈的討論之后，得到了這樣的實驗方案：獲得甲、乙、丙三種植物細胞，分別滴加0.3g/mL的蔗糖溶液，觀察實驗現(xiàn)象，最終要選擇不發(fā)生質壁分離的或者發(fā)生質壁分離程度最小的植物，因為其細胞內溶液濃度是最高的，因而更適合種植。

問題情境3：如果將實驗用的0.3g/mL的蔗糖溶液替換為0.3g/mL的硝酸鉀溶液，是否可行？

問題提出之后，學生們似乎沒有頭緒，或許只關注到了濃度，忘記了半透膜的特點，于是老師給學生們以提示。

老師：半透膜能通過什么類型的物質？

學生：小分子物質。

老師：硝酸鉀溶液中，不僅水分子可以過膜，K+、NO3-也可以通過。那么跟著老師的思路大家思考，一開始外界溶濃度高于細胞液濃度時，細胞開始失水發(fā)生質壁分離;但溶質離子K+、NO3-也是可以通過原生質層進入到細胞內的，那么隨后慢慢地細胞內溶液的濃度就會隨之升高。

學生：這時細胞內溶液濃度高于外界溶液濃度，細胞會自動吸收外界溶液中的水分子，就會自動發(fā)生質壁分離復原。

老師：我們還要注意，如常見的陰陽離子以及水、二氧化碳、氧氣、葡萄糖、甘油、氨基酸等小分子物質都是可以通過半透膜的。

問題情境4：思考我們如何運用今天所學知識來解釋農業(yè)生產中的“燒苗”現(xiàn)象呢？

老師：“燒苗”是什么意思呢？

同學：是因為肥料施多了，把植物“燒”蔫了。

老師：那我們能試著思考并解釋這個現(xiàn)象嗎？

學生：施肥過多就導致土壤中溶液濃度大于根毛細胞液濃度，這就使得根毛細胞不但不能吸收水分，還要失去水分，從而使植物萎蔫，也就是出現(xiàn)了“燒苗”現(xiàn)象。

（4）總結

在教學過程的最后，A老師以“植物細胞失水與吸水實驗”中一個相關的重要問題對本次實驗教學進行總結。

老師：實現(xiàn)植物細胞質壁分離及復原的條件是什么？

學生與老師共同總結：需要含有大液泡的活細胞;要有相當于半透膜作用的原生質層且其伸縮性要大于細胞壁;細胞液與外界溶液之間有濃度差。

3 總結與反思

本案例基于學生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)對《探究植物細胞的吸水和失水》這一實驗進行改進。改進后的實驗教學本著以教師主導、學生為主體的原則，與傳統(tǒng)實驗教學相比，教學方式更加多元化，教師提問學生思考教師引導學生回答的環(huán)節(jié)增多。課堂導入部分層層遞進，涉及到以前所學到的知識，并引導學生根據(jù)所學思考解釋實驗中的現(xiàn)象和所提出問題。在實驗操作過程中注重問題提出、提出假設、實驗設計、實驗操作、觀察結果、思考總結這幾部分。新穎獨特之處在于實驗材料的多樣有助于學生對比觀察思考，并且讓學生進行材料選擇增加了課堂的靈活性。在實驗結果之后教師還添加了多種問題情景，包括實驗設計類、理論聯(lián)系實際解釋現(xiàn)象、問題解決各種類型，而這些問題也充分促進學生思維能力的發(fā)展，發(fā)揮學生自主學習能力。

A老師實驗改進和拓展教學的目的在于，不只給出學生現(xiàn)成的實驗步驟、機械地去做實驗，而是讓學生從始至終能融入在老師創(chuàng)設的學習情境中，知道為什么探究、怎樣探究、結果如何、是否符合假設，使學生的核心素養(yǎng)得到培養(yǎng)。以學生們的興趣和好奇心為起點和動力，通過教師不斷地在教學情境中給學生們拋出一個又一個問題，引導學生思考，激發(fā)學生主動探究，因而在實驗中學生們確實是帶著自己的疑問，懷著想要驗證假設的迫切而又好奇的心情去進行科學探究實驗的[11]。而在這個過程中無論是實驗前的引入教學、實驗操作過程還是拓展問題的延伸思考，都需要教師適時、適當?shù)卣_引導;并且在教學中要給予學生們自由放松的學習環(huán)境，讓學生敢于發(fā)散思維、敢于表達自己的觀點，同時教師要針對學生的回答給予及時、積極反饋，如此才有益于學生創(chuàng)新思維和能力的提高。

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