高中生物實驗中如何開展探究性學(xué)習(xí)

◆梁旭光

(山東省濱州市濱城區(qū)第二中學(xué))

高中生物實驗中如何開展探究性學(xué)習(xí)

◆梁旭光

(山東省濱州市濱城區(qū)第二中學(xué))

探究性學(xué)習(xí)是由學(xué)生在一定的生活情境中發(fā)現(xiàn)問題、選取專題、設(shè)計研究方案,通過主動探索和研究而求得問題的解決,從而了解和體驗科學(xué)探索的過程,掌握科學(xué)探究的基本技能。在生物實驗中開展探究性學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)造能力是全面推進素質(zhì)教育的重要途徑。

生物實驗 探究性學(xué)習(xí) 學(xué)生

探究性學(xué)習(xí)是由學(xué)生在一定的生活情境中發(fā)現(xiàn)問題、選取專題、設(shè)計研究方案,通過主動的探索和研究而求得問題的解決,從而了解和體驗科學(xué)探索的過程,掌握科學(xué)探究的基本技能。新課程標準將其作為生物課程改革中的突破點和實現(xiàn)課程目標的重要途徑,強調(diào)讓學(xué)生自主地參與觀察生命現(xiàn)象,探索生命本質(zhì),從而獲得生物學(xué)知識,有效地形成生物學(xué)概念;培養(yǎng)學(xué)生對生命科學(xué)的探究能力和探究生物世界的積極態(tài)度,生物是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科。實驗教學(xué)可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)生物的興趣,幫助學(xué)生形成生物學(xué)概念,獲得生物知識和實驗技能,培養(yǎng)觀察和實踐能力,還有助于培養(yǎng)學(xué)生實事求是、嚴肅認真的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)方法,在生物實驗中開展探究性學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)造能力是全面推進素質(zhì)教育的重要途徑。

一、高中生物探究性實驗的特點

高中生物開設(shè)探究性實驗可以引導(dǎo)學(xué)生積極參與科學(xué)探究的過程。高中生物探究性實驗的特點包括:

1.開放性。探究性實驗的目標在于發(fā)展學(xué)生的能力,包括發(fā)現(xiàn)問題的能力,制定計劃的能力和解決問題的能力;培養(yǎng)學(xué)生主動積極、科學(xué)嚴密、不折不撓的態(tài)度;培養(yǎng)學(xué)生的問題意識和創(chuàng)新精神。因此,探究性實驗的目標應(yīng)該是很靈活的,可以因地因人而異。實踐中,不應(yīng)把實驗探究的內(nèi)容限制在某些方面。只要學(xué)生想到而又力所能及的,都可以成為探究的內(nèi)容。

2.過程性。探究性實驗注重的自然是探究的過程。實驗中會出現(xiàn)什么現(xiàn)象,學(xué)生不能直接從課本中找到答案,只能通過細心的觀察和思考得出。正因為其過程和結(jié)果的不確定,使得學(xué)生的體驗和表現(xiàn)比結(jié)果更重要,讓學(xué)生在探究中學(xué)會交流和合作,在探究中得到發(fā)展,是探究性實驗的最主要目的。學(xué)生體驗了科學(xué)探究的全過程,使學(xué)生得到真正的鍛煉和提高。

3.自主性。探究性實驗需要學(xué)生自己設(shè)計并完成實驗,要求學(xué)生熟悉教材內(nèi)容,并能運用實驗設(shè)計的原則方法和原理設(shè)計出合理的實驗方案,并會觀察實驗現(xiàn)象、分析實驗原理、得出實驗結(jié)果。力求最大限度地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和創(chuàng)造的潛能,充分體現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性。

二、探究性實驗的基本程序

1.提出問題。問題的提出是探究性實驗的第一步也是關(guān)鍵的一步。這些問題能引導(dǎo)學(xué)生進行調(diào)查研究,通過收集和利用數(shù)據(jù)來形成對科學(xué)現(xiàn)象的解釋。實驗課上有針對性的問題能夠豐富學(xué)生的探究活動,但是它們不能是深不可測的,而必須能夠通過學(xué)生的觀察和從可靠的渠道獲得的科學(xué)知識來解決。如在“觀察細胞質(zhì)流動”的實驗中“為什么要以葉綠體作為標志?”“如何能加快細胞質(zhì)流動的速度?”等等。

2.作出假設(shè)。教師要鼓勵學(xué)生大膽地想、大膽地說。學(xué)生可以根據(jù)已有的經(jīng)驗和知識,充分發(fā)揮想象力,教師要鼓勵學(xué)生提不同的見解,培養(yǎng)他們的開放性思維與創(chuàng)造性思維。

3.設(shè)計實驗。該過程是整個探究過程的重點,充分體現(xiàn)著學(xué)生的聰明才智,培養(yǎng)他們的創(chuàng)新精神與合作交流能力。教師既要啟發(fā)學(xué)生獨立思考,更要重視學(xué)生間的交流與合作學(xué)習(xí)。小組設(shè)計的方案要及時地在課堂進行交流和評價。評價中教師不要急于否定和肯定,讓學(xué)生自己在實驗過程中去驗證。教師要更多的給予鼓勵和表揚,以便更好培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。

4.進行實驗,收集證據(jù)或相關(guān)數(shù)據(jù)。根據(jù)制定的實驗設(shè)計,利用實驗工具進行研究活動。對實驗中所發(fā)生的現(xiàn)象或?qū)嶒灁?shù)據(jù)做好記錄,用文字描述或用收集到的數(shù)據(jù)列成表格反映事物變化的過程;同時學(xué)生也可以從教師、教材、網(wǎng)絡(luò)或其他地方獲取證據(jù)對他們的探究進行補充。還可以進行反復(fù)相同的實驗,進一步對實驗現(xiàn)象或?qū)嶒灁?shù)據(jù)的可靠性進行驗證。

5.得出結(jié)論、討論交流。把各組的實驗情況在班上交流,對個別異議進行分析討論,最后大家達成共識,得出結(jié)論。教師在此過程中要給予及時鼓勵、贊揚和評價。

6.總結(jié)評價:最后有一個完整的評價體系來評價學(xué)生在課堂的表現(xiàn),可以讓學(xué)生做自我評價,也可以是小組評價,教師也要給予小組或?qū)W生適當評價。

三、高中生物探究性實驗存在的問題及應(yīng)對策略

高中生物探究性實驗教學(xué)的難點:

1.實驗設(shè)計難:由于受學(xué)生知識、能力、經(jīng)驗的限制,使他們的思維往往有較大的局限性,因而很難完成一個比較完整合理的實驗設(shè)計方案。

2.實驗完成難:由于以往認識的偏差和條件的限制,對學(xué)生動手能力的培養(yǎng)不夠,而且學(xué)生對實驗儀器的認識和控制能力較差,因此,學(xué)生獨立完成實驗較難。

3.實驗分析難:限于學(xué)生的思維能力,學(xué)生獨自分析實驗結(jié)果、得出正確結(jié)論比較困難,特別是對實驗中某些條件的忽視或控制不好而造成的實驗結(jié)果的偏差,難以得出合理的解釋。

4.過程指導(dǎo)難:由于探究過程學(xué)生提出的問題和假設(shè)多種多樣,實施過程意外因素無法全部預(yù)見等因素,這對教師的全程指導(dǎo)是一個新的挑戰(zhàn),對教師素質(zhì)和教學(xué)經(jīng)驗也提出了更高的要求。

盡管探究性實驗的推行困難重重,但通過不斷實踐,還是摸索出一些好的做法:

1.加強驗證性實驗的教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生的動手能力。使學(xué)生了解實驗儀器用品的性能和使用方法,有利于他們進行探究性實驗的設(shè)計和實施。

2.選擇典型的探究性實驗,通過多媒體展示給學(xué)生,借助多媒體技術(shù)創(chuàng)設(shè)真實情境的優(yōu)勢增強學(xué)生體驗,激發(fā)學(xué)生去主動探索和主動發(fā)現(xiàn),使學(xué)生形成正確的實驗設(shè)計思路和方法,開啟學(xué)生的想像之門。

3.以小組為單位組織探究活動,全員參與,充分體現(xiàn)學(xué)生的主體地位,發(fā)揮群體智慧,培養(yǎng)群體意識和團結(jié)協(xié)作精神,保證實驗的順利進行。

4.注意發(fā)揮教師的作用。教師是組織者,應(yīng)教給學(xué)生進行實驗和分析實驗結(jié)果的方法;要向?qū)W生提供必要的資源和幫助;要糾正學(xué)生不規(guī)范的做法,防止偏見和差錯,提醒學(xué)生注意實事求是;及時督促、檢查學(xué)生按照實驗設(shè)計方案進行操作與觀察,認真做好實驗結(jié)果的記錄;對實驗中學(xué)生出現(xiàn)的新思想、新方法要及時給予評價、指導(dǎo)和鼓勵;組織學(xué)生進行實驗總結(jié)交流;引導(dǎo)學(xué)生利用實驗結(jié)果進行科學(xué)的推理,得出相應(yīng)結(jié)論,完成實驗報告。

教學(xué)中教師應(yīng)立足現(xiàn)實,大膽嘗試、探索和創(chuàng)新探究教學(xué)模式,不斷增強學(xué)生主動探究、獨立思考的意識,提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和實踐能力。讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中體驗到快樂,讓教學(xué)也成為一種樂趣。