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1、模拟探究皮肤的屏障作用增设模拟实验是生物新课程的一个亮点，模拟实验是全新的学生实验，是重要的科学研究方法。但是有的教师对于新增的模拟实验存在着严重的认识不足：从实验形式上看，模拟实验似乎不是“实验”，只不过是让学生做游戏，或者作手工劳动而已。他们普遍认为模拟实验可做可不做，就是做也不会严格按照探究实验的步骤去做，顶多作为增加学生兴趣的游戏来处理。这样不但起不到培养学生动手、动脑能力和实验能力，还对学生创新思维的发展树起了绊脚石。对于生物学教学中如何开展模拟探究实验及其重要作用，我以“模拟探究皮肤的屏障作用”为例，谈谈我在教学实践中的体会。一、激情引趣是开展模拟实验的前提夸美纽斯说:“兴趣是创造
2、一个欢乐和光明的教学途径之一”学习是一种积极思维的活动，而兴趣则是学习知识的动力，是发展思维的前提。为激发学生学习的积极性，我在创设情境上采用以白求恩的真实故事为引入的方法，在此基础上提出“如何用实验来探究皮肤的保护功能”的问题。当有的学生提出“最简单的是把手割破”的方案的时候，我首先请同学们讨论这种方法好不好，得到否定的答案后，我进行总结：鉴于此生物实验的特殊性，用直观的方法（划破皮肤）不现实，需要建立模型，找合适的、结构相似的实验材料（如苹果等）。这样自然的把探究皮肤的保护功能实验转化成一个用苹果皮来模拟探究的实验，学生的兴趣也被提起来了。二、设计方案是开展模拟实验的关键设计方案是指在正式
3、进行科学实验之前，实验者根据一定的目的和要求，运用有关的科学知识原理，对实验过程的材料、手段、方法、步骤等全部方案进行制定。它有较高的能力要求，除了要具备一定的知识基础外，还需要一定的创造能力，所设计的实验是建立在科学的基础上，还应具有一定观察和发现问题的能力。如何利用苹果作为探究材料，通过探究苹果皮在保护苹果免受病菌侵害中所起的作用，推测皮肤在保护人体中的作用呢？在学生对探究活动的内容有了初步了解之后，为了避免学生模拟实验的盲目性，我稍作引导，提供实验用具如下：可封口的塑料袋、记号笔、新鲜苹果、纸巾、腐烂的苹果、牙签、棉签、酒精等。然后学生分成6小组，展开激烈的讨论：如何设计实验组与对照组？
4、如何控制实验变量？哪两组对于探究苹果皮的保护作用是必不可少的？小组讨论后，教师引导学生交流实验方案。组长1：将牙签插进一个腐烂的苹果里，然后拔出。用牙签的尖端轻轻地在1个苹果的表面滑动，不要划破果皮。将这只苹果装入1个塑料袋，然后封好袋口。将牙签再次插进这个腐烂的苹果里，然后拔出，用牙签尖端在另一个新鲜的苹果上划出一条狭长的刮痕，要刺穿苹果的果皮。将这只苹果装入另一个塑料袋，然后封好袋口。将2只塑料袋放在温暖、黑暗的地方一周左右。经过小组讨论，小组中每个人都发表自己的观点与看法，也倾听他人的意见，将个人独立学习成果转化为全组共有的认识成果，培养了群体意识和活动能力。经过全班同学的讨论后，大家基
5、本认同了第一小组的实验方案，认为他们注意设置了对照实验并控制了变量，应该能达到目标。我又趁热打铁，鼓励学生开动思维，进行新的尝试和探究，于是同学们又七嘴八舌地交流起来：有的小组打算在第一小组的基础上，再增设2个对照实验。一个是新鲜苹果洗净、擦干后直接放入塑料袋密封，另一个是用插进腐烂苹果后的牙签将新鲜苹果的果皮划破后，再在伤口处用酒精涂抹；有的小组打算用黄金梨作为实验材料；还有的小组打算西红柿作为实验材料。这样，将小组共同的认识成果转化为全班共有，激发创新，拓展思维，学生自主完成了实验方案的设计。三、答疑解惑是开展模拟实验的重要环节古人云：“学起于思，思源于疑”，没有疑问的思维不是真正的思维，
6、不经思维的学习是无效学习。我注意到有些同学对于其他小组设计的实验方案还有疑问，于是我适当进行引导学生，让学生之间进行答疑解惑，更有利于提高模拟探究过程的有效性。如：学生1：在实验中，腐烂的苹果有什么作用？学生2：酒精起什么作用？学生3：为什么要将各组材料密封保存，且保存在温暖、黑暗的地方？学生4：在这个实验中，每个苹果分别模拟了人体的哪种情况？学生经过讨论交流后基本上可以自主解决上述问题。腐烂的苹果的作用是提供病菌。酒精相当于体液中的杀菌物质。密封保存是为了防止外界的病菌进入，保存在温暖、黑暗的地方是为了给病菌提供适宜的生活环境。1号袋中的苹果相当于健康的人体，2号袋中的苹果相当于皮肤防线起作
7、用的人体，3号袋中的苹果相当于没有皮肤防线的人体，4号袋中的苹果表示虽然没有皮肤防线，但体液中的杀菌物质可以发挥作用的人体。最后我引导全班同学一起来预期实验结果如下。1号水果2号水果3号水果4号水果划破果皮涂抹病菌涂抹酒精预期结果不腐烂不腐烂腐烂不腐烂四、表达和交流是开展模拟实验的价值追求表达和交流是把在观察过程中所获得的感性认识和形成结论前的想法用通俗易懂的语言和手段，与他人交换看法，认真听取他人意见，取长补短，加强对科学概念的理解和自我表达能力的提高，给学生创造更多的机会。启发学生相互交流，讨论甚至展开争论，从而使感性认识上升为理性认识，直至总结出科学结论。本环节是从形象思维过渡到抽象思维
8、的过程，是将感性认识提升为理性认识即形成概念、规律、原理的阶段。课后学生据实验方案进行实验。一个星期后，学生将实验后的水果带到学校，展示给同学们观察并交流实验结果：组长1：我们小组的实验结果与预期结果一致。组长2：我们小组的4个苹果都没有腐烂。组长3：我们小组的3号、4号苹果都腐烂了。组长4：我们小组的4号苹果腐烂了，3号苹果却没有腐烂组长5：我们小组的2号、3号、4号黄金梨都腐烂了。组长6：我们小组的4个西红柿都腐烂了。对于学生的一些不同结果，我并没有做简单的否定，而是让同学们分组讨论，回顾各自实验的做法并查找原因。学生经过小组讨论后基本能反思出自己小组实验失败的原因。组长2：我们失败的原因
9、是：涂抹的病菌太少、刮痕不够深或者时间不够长。组长3：我们失败的原因是4号苹果涂抹的酒精太少了。组长4：我们认为是因为3号苹果上涂抹的病菌太少，4号苹果上涂抹的病菌过多、涂抹的酒精太少。组长5：我们失败的原因是黄金梨的皮薄，抵抗病菌侵入的能力弱，没有苹果耐储运。黄金梨不适宜做本次模拟探究实验的实验材料。组长6：根据我们的生活经验，我们小组的原因是西红柿的皮既软又薄，防御病菌侵入的能力弱，还不及莱阳梨耐储运。西红柿也不适宜做本次模拟探究实验的实验材料。我对同学们的表现及时评价：大家观察能力又提高了一步，分析得也很好，并且能够与我们生活中的一些现象相联系，这点更好。实验失败了并不重要，重要的是对于实验中出现的一些问题，我们在今后的学习中要注意加以改正。紧接着我引导全班学生达成共识，得出实验结论：皮肤能象苹果皮一样对人体起保护作用。“模拟探究皮肤的屏障作用”这一实验，在探究的过程中留给学生大量的自由支配的时间和空间，培养了学生的小组合作能力和设计实验的能力，而且更好地帮助了教师完成教学中较为抽象的知识性问题，使课堂教学效果达到事半功倍的效果。模拟实验教学能对学生进行科学思维的培养，形成解决问题的良好思维习惯。在生物教学中开展模拟实验是适应新时代的要求的，是符合新课程改革的需要的，是提升中学生生物科学素养的有效途径，它还有更广泛、更深入的研究空间。3
