美国生物教材中的探索类实验

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1、美国生物教材中的探索类实验　　生物学是立足于实验基础上的一门自然学科。生物学实验正是使学生认识、经历科学的研究历程，领悟科学家的思想观念、科研方法和过程，也是使学生逐渐建立起科研意识，并潜移默化地影响其思维和决策，形成良好的情感态度与价值观的过程。因此，在生物学教材中实验是必不可少的。　1　《BIOLOGY—Visualizinglife》教材概述美国的生物教材，在实验的安排和设置上不仅兼顾到对学生基本技能的培养，而且还很注重培养学生的探究意识和科学素养。以1998年HOLT公司出版的《BIOLOGY—Visualizinglife》教材来说，全书共分为6个单元：生命

2、研究；生命延续；环境；生物多样性；动物王国；人类。共计35章，设置了34个实验。　由于教材注意科学的现代性、实用性和实践性，因此所设置的实验与社会、实践的联系非常紧密。6个实验不仅是简单的、验证性的，同时也安排了有一定难度、富有挑战性的实验活动。这些实验分为三大类：　　1.1　探索类（Exploration）:通过此类活动学习基本技能和技术，共18个实验。例如，制作生态系统模型；测定食物中的营养等。　　1.2　调查类（Investigation）：通过此类活动使学生用学科的技能来解决实际问题，共10个实验。例如，ABO血型的分类——医院的迷惑；分析荷尔蒙的影响——受污染

3、的泉水。　　1.3　交互式探究类（Interactiveexploration）:此类活动通过使用计算机以新的方式预见和控制生物的生理活动，共6个实验。例如，光合作用；囊性纤维化。　　这三类实验中探索类约占55.6%，这类实验内容有点类似于我国的学生实验，但又有所不同，虽然同样是通过相对简单的实验来训练学生的基本技能和技术，但美国教材的实验与实际的联系比较紧密，有利于提高学生学习的主动性，从而更好地把学生培养成社会中的一员。这类实验不仅包括了实验材料、实验原理、实验过程、实验分析等固定的栏目，而且还设置了实验背景和实验应用等栏目。　　2　《BIOLOGY—Visualiz

4、inglife》教材案例探索类实验是实验的主体。进行其他实验所需要的各种技能和技术正是通过此类实验习得的。下面就介绍此类实验的2个例子。　　2．1　制作细胞膜的模型　实验背景：　　一家制造公司将出售一种新型的透析管（由半透膜制成的）。该公司比较担心这种透析管的孔径可能比较大而起不到选择作用。如果该透析管不具备选择透过的能力，公司就无法将其用于销售。你的工作就是检测这种透析管是否具有选择透过性。　　实验过程：　　（1）戴上安全护目镜，穿上实验服。（2）取8根干净的试管，分别贴上标有“1”～“8”字样的标签。取2只250ml的烧杯，分别贴上标有“1”“2”字样的标签。　

5、　（3）在试管1、2中各加入5ml淀粉溶液，在试管3、4中各加入5ml葡萄糖溶液。　　（4）在试管1、3中各加入两滴鲁戈尔试剂（Lugol'siodine试剂）。在试管2、4中各加入10滴本尼迪特试剂（Benedict’s试剂），并将这2只试管放入沸水中水浴5min。观察4只试管中溶液的变化。　　（5）在2只烧杯中各加入150ml的水。在试管5、6中各加入烧杯1中的水5ml，分别用鲁戈尔试剂和本尼迪特试剂检测；在试管7、8中各加入烧杯2中的水5ml，同样用这两种试剂检测。记下结果，倒净试管中溶液，并清洗数次。　　（6）从老师那儿领取两根15cm的透析管（半透膜做成的管）

6、，如图1所示在一根管的底部打结，打开管的另一端，注入一定量（例如10ml）葡萄糖溶液，用一根细绳轻轻地在另一端系上作成一个包。用清水漂洗这个葡萄糖溶液透析包，再将它放入烧杯1中。然后用同样的方法做一个淀粉溶液透析包，用清水漂洗后放入烧杯2中。　　（7）15min后。重复步骤（5）。　　（8）根据老师要求整理实验用品。打扫实验室。离开前注意洗手。　　实验应用：　　（1）仔细思考：为什么渗透管可以用作细胞膜模型?如何判断烧杯中的水是否进入到透析包中?　　（2）联系职业：调查一下为病人实行肾透析的医师操作一台血液分析仪所需的训练和技能，思考半透膜是如何应用在这种仪器中的。　　2

7、．2　测量一个生理过程的速率　　实验背景：假如你是一个环境设计师。有一个想出售以温室为特色的花园。因为明亮的色彩可以吸引顾客。其次有色塑料能大量减少光线进入温室，从而保持温室的凉爽。所以他想使用明亮颜色的塑料做温室的建筑材料。但他知道光线颜色会影响光合作用的速率。所以委托你设计。你的工作是决定哪种颜色塑料能使光合作用的速率达到最高。　　实验过程：　（1）戴上安全护目镜，穿上实验服。　　（2）用125ml水加入25ml溴酚蓝指示剂配成溶液。用麦秆向溶液吹出你呼吸的气体，直到溶液变黄。注意不要让溶液吸入口中。将该溶液装进5根大