摘要 主要内容为实验原理介绍、实验环境分析、实践性应用。实验环境包括自然、学生、学校实验资源三方面。实践性应用提出新课题，应用教材实验原理解决实际问题，培养学生创新、创造性思维能力。
关键词 实验原理；实验环境；实践性应用；创新思维
中图分类号：G633.91文献标识码：B
文章编号：1671-489X(2014)13-0008-03
1 教材实验原理介绍
实验原理是实验设计的依据和思路,实验基本原理是设计性实验的基础，要进行实验，只有明确实验的原理，才能真正掌握实验的关键、操作的要点，进而进行实验的设计、改造和创新。
植物细胞吸水、失水实验是高中生物第一个探究实验，利用紫色洋葱细胞在清水和蔗糖溶液中出现的现象，得出植物细胞吸水、失水原理：植物细胞的原生质层相当于一层半透膜，原生质层比细胞壁的伸缩性大；当细胞液浓度小于外界溶液浓度时，细胞失水发生质壁分离；当细胞液浓度大于外界溶液浓度时，细胞吸水发生质壁分离复原（如图1所示）。
2 实验环境分析
笔者认为，生物实验环境不仅仅指进行实验的场所、对实验操作的要求、对实验对象的处理,还包括材料的来源、参与研究者的因素等。在实验环境上，我们有三个方面的优势。
自然优势孔孟之乡山东济宁，有名闻遐迩的微山湖湿地，有“孔子登东山而小鲁”邹城峄山，还有八百里的水泊梁山（见图2）。
济宁生态环境丰富多样，有狭长的湖区、有绵亘的山区，还有正在开发的盐碱地（见图3）。
多种多样的地理环境，为我们的教学提供了丰富的实验资源。
人的优势学校的学生来自济宁各县市区，利用地域优势可为学校实验教学带来更多的探究素材。
学校优势学校有宽敞明亮的生物实验室，有装备精良的生物科学探究室，为学生提供了良好的试验场所（如图4所示）。
学校还配备了生物实验必备的各种器材，比如普通显微镜、电光源显微镜、具有数码传输系统的显微镜和生物显微演示装置、各种传感器（如图5所示）。
这些丰富的资源，也让我们可以更加深入地理解应用“植物细胞吸水、失水”原理。
3 实践性应用
对于高中生来说，自己提出一个研究性课题还有一定的难度，所以笔者给学生提出了一个新的课题——应用植物细胞吸水、失水原理，探究“植物细胞液浓度与环境的关系”。这样不仅加深学生对植物细胞吸水、失水原理的理解，在探究过程中更能激发学生学习兴趣，开拓学生的创造性思维，形成较为完整、较为合理的实验方案。
关于课题的实施，实践中分为四个方面。
材料搜集由于学校学生来自济宁各县市区，学生们自动利用课外时间，分别从当地采集来了湖区、山区、盐碱地上常见植物，带回学校。湖区的学生采集了睡莲、芦苇叶；山区的学生带来了山上的毛白杨、刺槐、栾树叶；盐碱地地区的学生采来了碱蓬、柽柳；并且还带来了常吃的大蒜、菠菜等蔬菜。
提出问题爱因斯坦说过：提出一个问题比解决一个问题更重要。面对多种多样的材料，各学习小组的同学们在热烈的讨论中，确定了本组探究的问题。1）同种植物在湿润和干旱处，细胞液浓度会随环境改变吗？2）生长在相同环境中的不同植物细胞液浓度有差异吗？3）水生植物一定比陆生植物的细胞液浓度低吗？4）湿地、山地、盐碱地植物的细胞液浓度有差别吗？
进行实验科学方法来源于对生活现象的观察与思考。如图6所示，在实验室，学生不仅利用了植物细胞吸水、失水原理，设计了浓度梯度法测定细胞液的浓度，即利用一系列浓度梯度的蔗糖溶液分别处理细胞，通过观察植物细胞的质壁分离情况确定其细胞液浓度大小的方法，而且还有学生想到了称重法，他认为植物吸水就会变重，失水就会变轻，将同质量的植物叶片放在等量但不同浓度的蔗糖溶液中，相同时间后取出，用吸水纸吸去叶表面的溶液，进行称重，重量不变的蔗糖溶液浓度就应该是植物的细胞液浓度。
分析结果得出结论通过对实验测量结果分析，学生得出了以下结论并推理出可能的原因：1）同种植物在湿润和干旱处，细胞液浓度会随环境发生改变，是植物对环境产生的适应性的结果；2）生长在相同环境中的不同植物细胞液浓度存在差异，原因是不同植物的遗传因素造成的；3）水生植物细胞液浓度不一定比陆生植物低，与其生活的水中盐分的多少有关（学生利用水质传感器进行了测量，从而得出此结论）；4）一般情况下，山地与盐碱地上植物细胞液的浓度偏大，湿润土壤中的植物细胞液的浓度偏小。
总结：植物细胞液浓度大小与生活环境密切相关。
4 成果展示
图7为学生的部分探究报告（有的得出结论，有的只是设计了方案对结果进行预测，可进一步探究）。
在交流中，有位来自兖矿矿区的学生说：“金乡大蒜那么有名，我家菜园里的大蒜总长不好，若能培养出适合矿区生长的大蒜，我们那里岂不是地上地下双赢了？”微山的一个学生就接上了：“我还想在微山湖面上搞无土栽培发展立体农业呢！”梁山的学生说：“你们不是有煤，就是搞旅游开发，都有钱了，我看还是想办法改良一下我们家乡的盐碱地吧，那可是解决最基本的吃饭问题呀！”
听着学生半玩笑半认真的交流，我感到，此时的生物实验教学已超出生物学本身，已经具有了地理学、气候学、生态学的意义。我相信将来的他们走上社会，会更加关注生态、生存、生活环境，而这正是我们的教育所追求的终极目标。
