依据拓展性实验，培养学生科学探究能力

依据拓展性实验，培养学生科学探究能力

陈洁敏 姚晨

陕西省西咸新区秦汉中学

随着普通高中课程标准的实施，各学科核心素养的提出，学校教育的基本目的，教给学生一些长大成人所必须的技能和知识，从而能更好的培养德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人。然而很多学生在课堂上或者测验上的成绩

非常好，但不能将他们的知识或者技能迁移到真实的生活情景中。

为了改变上述问题，我们尝试利用校本课时间开展了拓展性实验课程。拓展性实验课程是在中小学科学类必修课程的基础上，根据学生认知结构特征和学科实验特点，整合实验资源，结合学生生活实际和身心发展现状，对教学规定实验内容予以拓展而形成的系列实验课程。因为从一个情景到另一个情境的学习迁移，依赖于在最初情境中对知识或技能的掌握程度，也依赖于最初学习的情境与后来应用的情境之间的相似程度。我们对于学习迁移的最重要的认识，就是不能想当然地认为迁移可以自动发生，某个学生在一种情境中掌握了一种技能或概念，这并不能保证在任何情况下，该学生都能将习得的这一技能或概念运用到新的情境中，即使这个情境看起来与原来情境非常相似。迁移的一条重要原则，是在新环境中运用知识的能力部分的依赖于学生学习或应用知识技能时的环境的多样性。而实验过程中，由于实验操作中存在一定的不确定性，因此通过设置一定的情境让学生在真实的情境中应用所学知识分析，能比较好的让学生将所学的知识和技能迁移到了真实生活中，对培养学生的科学思维能力也有较好的效果。

现通过《水蕴草之谜》这节课为例，来介绍一下。

1.1设置情境，引发学生思考：朋友在自家墙壁的小鱼缸中养了一条小鱼并放进了几条水蕴草，结果第二天早上醒来鱼就死亡了，但是往常养的小鱼不放水草反而能活两三天，这是为什么呢？

在这一情境下，学生利用所学知识并结合生活经验都有自己的见解。大多数学生认为：夜晚水草不进行光合作用只进行呼吸作用消耗氧气，与小鱼一起竞争氧气在此过程中，小鱼因为缺氧而死。

如何设计实验来验证你的假设呢？

1.2设计实验，检验假设：请大家根据细胞呼吸和光合作用的原理，应用材料框中所提供的材料设计相应的实验来证明自己的见解。同学们都写出了相应的实验步骤并设计了相应的实验装置。

学生1：植物细胞呼吸过程中会消耗氧气，产生二氧化碳，我们可以利用氢氧化钠溶液吸收产生的二氧化碳，使瓶子中的气压减小，使得液滴移动，便可以证明我们的假设，并给出了如图甲所示的装置。

在将氢氧化钠溶液倒入用报纸包好的试管并用橡皮塞封口后，红色液滴迅速往里移动了一段距离后静止不动，用记号笔进行了标记。放置在室温中30分钟。等到30分钟后，观察液滴移动距离，发现此过程中液滴并没有移动。

在此过程中，是什么因素导致了液滴没有移动呢？学生们各自提出了自己想法。

学生1：装置气密性不好。

检测：用手握实验的试管发现液滴往外移动，说明装置气密性良好。

学生2：水草在装置中因为缺水已经死亡。

检测：可以取相应的水草叶片，制作临时装片进行质壁分离和复原实验检验细胞的生活状态。制作装片后发现相应的水草叶片可以发生质壁分离和复原现象，证明此水草正常存活。

学生3：水草放入试管中的量较少，细胞呼吸消耗的氧气量较少，使得液滴移动不够明显。

如何改进上述装置并使得实验现象足够明显呢？

装置足够大，可以放置更多的水草，使得气体变化量较大可以使得液滴移动现象更明显，或者用管径较小毛细吸管，可以更容易观察到液滴的移动。

最后有位同学利用了我们生活中常用的透明饮料杯进行了实验装置如图乙，取得了较好的实验效果，并且重复性好，实验效果明显。

另外一位同学提出，可以不用直接检测气压的变化量，可以利用二氧化碳使得溴麝香草酚兰水溶液变色，将水草放置在浅绿色的BTB溶液中，随着水草细胞呼吸释放二氧化碳使得溶液变色即可观察。

用少量的碳酸氢钠和BTB加水配置成蓝色溶液，并向溶液中通入一定量的二氧化碳使溶液变成浅绿色。将等量的浅绿色溶液分别加入AB两支试管中，A试管中加入生长状况良好的水蕴草，B试管中不加水草，密闭两支试管。一段时间后观察试管中溶液的颜色。