实验原理在实验问题中的应用

实验原理在实验问题中的应用

〔关键词〕 实验原理；认识；运用；确定

〔中图分类号〕 G633.91 〔文献标识码〕 C

〔文章编号〕 1004―0463（2008）05（B）―0048―01

实验与探究能力是高考生物对学生基本能力的要求，因其能比较全面地考查学生的实验操作能力及综合思维能力而成为近几年高考的热点。笔者在实践中依据学生的认知规律，总结了认识原理?邛运用原理?邛确定原理的教学程序，收到了比较好的教学效果。

一、认识原理

原理是带有普遍性的、最基本的、可以作为其他规律的基础规律，是有普遍意义的道理。原理又是被大量的实践所检验的正确的结论、科学的知识。实验则主要是由目的、原理、方法、结果和结论等要素构成。其中的目的是干什么的问题，方法是选用什么材料、用具以及如何做的问题，结果和结论则是对目的是否实现的回应，而原理回答的是为什么这样干的问题。如果说目的是实验的旗帜，那原理就是实验的灵魂，支配着实验材料、用具的选择，引领着实验方案的确立和落实，预示着实验结果的呈现。原理不明，寸步难行。

二、运用原理

教材中的实验是培养和训练学生实验思维能力的最佳范本。教师在这些实验的教学中，应充分体现学生的主体性，要求并引导学生从目的和原理出发，自主选择实验的材料、仪器、试剂，确立实验方案，自行设计实验步骤，预测并分析实验的结果，最后得出相应的结论。例如，在做“生物组织中还原性糖的鉴定”这个实验前，笔者先向学生讲述了它的实验原理，然后提出如下问题：根据原理，还原性糖的存在与否是以结果是否出现砖红色沉淀为标志，那么，此实验对生物材料的选择有何要求？你选择的材料是什么？如何让细胞内的物质释放出来并与斐林试剂反应？你需要哪些仪器？如果该反应条件是沸水浴加热，你又需要哪些仪器？实验将从哪几个方面（即方案）着手进行？在这样的问题链中，学生顺利地一步一步完成了实验的全部内容。这种运用原理、暴露思维过程的训练方法，彻底改变了学生依靠教材内容被动实验的习惯，活化了教材资源，提升了实验思维的水平，使思维过程流畅有序，同时还拓展了学生实验思维的深度和广度，使其能不时地迸发出创新思维的火花。当学生自主探究的热情被激发出来后，他们的脑海中就会产生无数的为什么，而这些问题的解决，不仅会帮助他们掌握实验思维的规律，更重要的是这种成功体验产生的动力将在他们的心灵深处开启一道科学研究的闸门，为他们在科学的道路上登高望远奠定坚实的基础。

三、确定原理

在学生明确实验原理的作用以及熟练运用实验原理的基础上，进行确定实验原理的训练，是进一步提高他们实验思维能力的重要环节。

1.根据实验目的确定原理。目的是实验要达到的目标。原理是前人关于该实验问题相关研究的最基础的成果和结论，有些原理是实验者已经掌握的知识，有些则需要实验者借助相关资料查阅。实验的一切内容及过程都是围绕目的展开的，实验原理是实验目的的集中体现，实验目的又规定了实验原理。实验教学中，在揭示了实验目的之后，笔者先要求学生回顾关于该实验问题自己已经学习了哪些基本知识，同时提示出学生未知的知识，结合两方面的内容初步确定原理，再引导学生运用实验原理进行实验的初步设计，若原理包含的方法无法落实，结果无法检测，就需要大家修正原理，直到能流畅地完成实验过程，实现实验目的为止。

2.根据实验的设计过程确定原理。近几年，高考生物中要求考生根据实验过程提炼实验原理的题目逐渐增加。对于这类题目，有两点需要把握：第一，实验步骤设计的起点就是实验原理；第二，原理必须要以可感、可测的形式在实验结果中表现出来。例如，（2005年全国理综I）为了验证胰岛素具有降低血糖的作用，给小鼠注射胰岛素溶液，一段时间后，小鼠会出现四肢无力、活动减少，甚至昏迷等低血糖症状……题目要求确定实验原理。这道题学生普遍采用了胰岛素降低血糖的机理作答，这就是忽视实验结果的表现，因为该实验结果并没有体现出肝糖原的分解等现象，无法检测，言过其实。

实验原理的运用和确定是实验教学的重点与难点，其思维的突破口是把握实验原理的本质，理清实验目的、原理、方法、结果之间的辩证关系，然后在此基础上实事求是地进行判断推理、分析综合，并遵循由特殊到一般、由具体到抽象的认知规律，实现实验思维的结构化，便可达到举一反三的教学效果。