武汉市新洲区第一中学阳逻校区 余进华 赵丹
高中生物教材中有些实验结果是在脱离了一定的实验背景前提下直接呈现的，当然不可否认以实验结果作为生命活动的一般规律或原理来进行直接讲述也能起到一定的作用，在学生知识习得方面效果也不差。但本人总觉得缺少些什么，直接讲述显得比较空洞和抽象毕竟一些数学模型或物理模型的形成是建立在实验的基础之上的，如果能还原模型形成的实验背景，既能顺理成章的得出实验结果绘制模型图解，又能突显学科特点，发展学生的学科核心素养，可谓是两全其美。本人结合自己的教学实践，运用教材或资料上常见的一些数学模型，还原了他们的实验背景，让学生了解到曲线形成的背后的故事，使课堂教学更加饱满的同时也能让学生容易地接受知识，更深层次地理解生命活动的客观规律，体会生命活动内在的美！
案例一.高中生物必修三第3章第2节《生长素的生理作用》
问题探讨栏目直接呈现了科学家研究不同浓度生长素对植物不同器官的作用所得到的结果。用数学模型呈现生长素浓度与所起作用的关系如下：
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作为产生该实验结果的实验背景是怎么样的呢？笔者作了一番研究，在遵循实验基本原则的前提之下，科学家设计了大概这样的实验流程。假设以玫瑰植株为实验材料，以探究植物生长素类似物对玫瑰植株插条生根的影响为实验目的来简述该实验流程，着重突出对实验现象的观察和分析。
第一步：取生长状态相似的多株玫瑰植株上的一年生枝条，剪成长度相?同的插条35支，切口上平下斜，每个抽条保留2个芽和一片嫩叶，去掉成熟叶
第二步：配制一系列浓度梯度的生长素类似物溶液
第三步：将插条随机均分成7组，采用浸泡法处理24h后扦插
第四步：在适宜的条件下培养一段时间后，观察统计生根数目，结果如下表
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探究生长素类似物对植株其他器官生长发育的影响的实验流程与此基本相同。个人认为，在教学设计过程中，先做实验得出实验结果，用表格对结果进行展示，并加以分析，用数学模型来反应不同的生长素浓度对插条生根所起作用的关系，这样的教学流程更加自然，学生不仅在动手实验中得到了锻炼，也提升了学生的科学探究能力，对发展学生的核心素养大有裨益。同时对于新问题的发现，新知识的学习也起到了很好的铺垫作用。
案例二.探究光照强度对植物光合作用强度的影响实验
在学习环境因素对植物光合作用的影响知识板块时,很多教辅资料集中讲述了光照强度,CO2浓度等环境因素对光合作用强度的影响,都是以数学模型的形式来直观描述了光合作用强度随自变量的变化规律.教师无论是从光合作用的条件还是原料的角度来讲述,学生接受知识的难度都不大,但缺乏身临其境的感受,也就是说不能做到感同身受.没有事实基础为依据的结论不能让学生更深层次的去洞悉生命活动的客观规律.所以在讲述本专题时，本人做了如下处理。
1.让学生明确实验目的：探究光照强度对植物光合作用强度的影响
2.让学生理解实验原理和了解所用器材，药品和实验装置的结构并以PPT的形式呈现该装置，装置如图所示：
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3.分析各仪器和药品在本实验中的作用。
4.对实验结果（因变量）进行解读。
5.依据实验结果绘制成坐标曲线，模型如下：
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6．对坐标曲线做深入的讲解，包括：理解起点，交点，拐点的生物学含义，同时对折线的变化规律做总结。
至此，本人简介了实际教学过程中还原数学模型形成的实验背景的两个案例，其核心思想有下面几点：1.实验教学是科学课堂教学的出发点，还原了生物学科自然科学属性------规律和原理的发现是建立在实验的基础上的；有些理论知识的学习不要简单的拿来直接讲授，很容易枯燥乏味，有实验作为基础导出学习的主题这样来的更加自然。2.科学探究是学科核心素养之一，通过实验进行探究活动不仅能将理论知识运用于实际，让学生体会科学的过程和方法，培养学生实验操作技能，也能激发学生热爱大自然，探秘大自然的兴趣。3.理论学习和实践活动的完美结合，可进一步扩展学生的思维空间，能使学生思考问题更深入更细致，从微观层次去推敲生命活动应该遵循的一般规律。4.有利于培养学生的观察能力，思维能力及分析问题和解决问题的能力，培养学生的团队协作精神。