首页 -> 2008年第9期
生物实验中的立体教学
作者：施裕红
一、 横向联系
1．联系本学科，加深理解
学生在学习过程中，总是把精力过分集中于单一的知识点上，在实验过程中也是如此，他们中很少有主动去联系前后知识点，更少有学生能理解各知识点间的关系，所以他们所掌握的知识基本上是比较零散的，不能形成完整的知识系统。在实验过程中，他们往往只看到了实验的外在现象，没有去真正思考其中所体现的知识点，也就是实验原理。我们在实验操作前应先引导他们复习回忆前面已学的知识，把那些知识点与实验联系起来，让他们透过实验现象，理解其中体现的实验原理。比如在“观察植物细胞的质壁分离与复原”的实验中有这样两份实验材料：质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液和清水，对于细胞来说，这是两种外界溶液，前者比细胞液浓度高，后者则低。当细胞处于这两种溶液中时，就满足了渗透系统中的一个条件：细胞内外具浓度差。细胞膜、细胞质、液泡膜作为一个整体原生质层，具有选择透过性，在这里相当于渗透系统中的另一个条件半透膜。这样，渗透系统就完整了，我们可联系渗透作用的原理：当外界溶液浓度高于细胞液浓度时，细胞失水；当外界溶液浓度低于细胞液浓度时，细胞就吸水。由于植物细胞原生质层外还有一层细胞壁，而细胞壁具有全透性，所以当细胞处于0.3g/mL的蔗糖溶液中，细胞失水，整个原生质团缩小时，原生质层就会与细胞壁分离，即质壁分离；而当已发生质壁分离的细胞再处于清水中，细胞重又吸水，原生质团重又增大恢复至原状时，原生质层就会与细胞壁在分离后复原，即质壁分离复原。
2.联系其他学科，加强渗透
俗话说：“生化不分家”。生物与化学都是实验性较强的自然学科，生物学科中有许多实验都是与化学知识联系渗透、融为一体的。如“生物组织中可溶性还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定”实验，联系化学中某些化学试剂能够使生物组织中的有关有机化合物质产生特定的颜色反应的原理，另外，“酶的高效性和专一性”，“几种果蔬的Vc含量的测定”，“根对矿质元素离子的交换吸附”等都是与化学学科有联系的实验。此外像光合作用机理的研究实验中涉及的放射性同位素标记法是与物理学科联系的知识点；孟德尔揭示遗传定律的实验及“性状分离比的模拟实验”中涉及的统计学知识还可与数学学科相联系。通过生物与其他学科联系，可以加强学科间知识点的渗透，从而提高学生的综合素质。
二、 纵向延伸
纵向延伸，是指教师根据教学大纲的要求事先精心设计，或通过创设一定的教学情境引导学生提出一些假设与猜想，让他们带着问题去钻研课本，进行探究，使他们在提出问题，探究验证，最后得出结论的整个过程中，体会到课本的实验方法并不是探究问题的唯一途径，通过自身的努力也可以验证原理，从而有利于激发他们探究的欲望与学习生物学的兴趣。
如在 “观察植物细胞的质壁分离与复原”实验中，学生已初步学会了观察植物细胞质壁分离与复原的方法，并能够理解植物细胞发生渗透作用的原理。在实验过程中，有的学生提出了实验中一些小的方面的问题，比如洋葱表皮细胞在质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液中能发生质壁分离，如果浓度高一点，高到0.4g/mL，甚至0.5g/mL，或者浓度低一点，低到0.2g/mL，甚至0.1g/mL，细胞会不会发生质壁分离？对于类似的问题，我们应尽可能地创造条件，帮助学生作进一步的实验探索，让他们对奇妙的生物界产生浓厚的兴趣。通过实验，学生可以发现，浓度越高，质壁分离越明显，但并不是没有限制的，到了一定的程度，细胞会因过度失水而死亡，质壁分离复原的现象就无法看到了。由此，可以引导学生得出这样的结论：质壁分离与复原的实验材料中，植物细胞必须是生活着的；通过该实验也可以证明植物细胞是否是生活着的。而如果在该实验中，把蔗糖溶液的浓度慢慢降低，学生可以观察到质壁分离与复原的现象逐渐不太明显，最终，学生们还可以通过实验现象发现，当蔗糖溶液的质量浓度约为0.09g/mL，相当于生理盐水的质量浓度时，洋葱表皮细胞就不再出现质壁分离了，如果蔗糖溶液的浓度再降低下去，植物细胞还会稍有胀大。由此，我们可引导学生得出结论：洋葱表皮细胞的细胞液的质量浓度就约等于0.09g/mL，而当蔗糖溶液的浓度低于细胞液浓度时，植物细胞会吸水。通过诸如上述的纵向延伸实验，学生能在教师的引导下，对实验作出进一步的探究，这无论对于课堂教学效率的提高，还是对于他们自身在生物学科方面兴趣的提高都是很有帮助的。
三、 回味思考
通过上述横向联系，纵向延伸的教学，学生对于本堂实验应该有所了解与掌握，对于生物学科的兴趣也应有所增强，这时，教师可以安排一段时间让学生回味思考一下实验过程中的注意点与体会，进而有效巩固他们所学的知识。
在实验教学的进行过程中，不可避免地会出现这样或那样的问题，学生通过回味思考，会将他们在实验中遇到的问题一一列举出来。比如在本文所提的“观察植物细胞的质壁分离与复原”的实验中，有的学生刚开始没有观察到物像，后来重新取了表皮才看到了，原因在于原先所取的表皮上，叶肉过多。有的学生在用低倍镜观察质壁分离现象时很清楚，但用高倍镜观察则不清楚，原因是他在滴蔗糖溶液时不小心把高倍镜的镜头污染了。诸如上述的问题有很多，学生通过回味思考，可以为他们在以后进行类似实验时避免出现重复差错，同时也为教师在后面的实验教学过程中提出了更多的要求和注意点，这无疑会推动我们的生物实验教学中对于教材处理、教学方法、学法指导、课堂结构、教具准备、板书设计等的改进，从而不断提高我们的教学质量和教学能力。
生物是一门重要的实验学科，没有观察和实验，学生不可能真正掌握生物学知识，也不可能真正体会到生物学的奥妙，更不可能对生物学产生浓厚的兴趣和爱好。而要学好一门学科，都必须建立在浓厚兴趣的基础上，所以我们应该让学生勤于动脑，勤于动手，勤于动口，从多方面着手，充分发挥他们的主观能动性，让他们真正融入到生物学科教学中来，深切体会到生物世界的魅力所在，激发他们学好生物学的浓厚兴趣。
（责任编辑孙晓雯）