探究實驗教學方式研究

【摘 要】探究實驗是探究性學習活動之一，本文以高中生物“探究淀粉酶對淀粉和蔗糖的作用”為例，與學生一起進行探究實驗教學，提出了一種切合實際的實施探究實驗的教學方式。

【關鍵詞】探究實驗 結果分析 教學方式

《普通高中生物課程標準》（以下簡稱《標準》）是進行高中生物教學的依據。課程標準的理念之一是倡導探究性學習。“《標準》倡導探究性學習，力圖促進學生學習方式的變革，引導學生主動參與探究過程、勤于動手和動腦，逐步培養學生搜集和處理科學信息的能力、獲取新知識的能力、批判性思維的能力、分析和解決問題的能力，以及交流與合作的能力等，重在培養創新精神和實踐能力。”[1]生物學的探究性學習是通過科學探究活動來實現的。科學探究活動有多種類型，探究實驗是其中之一[2]。采用怎樣的教學方式才能有效的實施探究實驗的教學？學生對探究實驗的態度如何，能否在實驗中真正有所收獲？解決好這些問題，是培養學生的科學素養，體現新課程要求的關鍵所在。

1．探究實驗的教學嘗試

《標準》要求高中學生發展科學探究能力，初步學會：（1）客觀地觀察和描述生物現象；（2）通過觀察或從現實生活中提出與生物學相關的、可以探究的問題；（3）分析問題，闡明與研究該問題相關的知識；（4）確認變量；（5）作出假設和預期；（6）設計可行的實驗方案；（7）實施實驗方案，收集證據；（8）利用數學方法處理、解釋數據；（9）根據證據作出合理判斷；（10）用準確的術語、圖表介紹研究方法和結果，闡明觀點；（11）聽取他人的意見，利用證據和邏輯對自己的結論進行辯護及作必要的反思和修改。[3]筆者以“實驗五 探究淀粉酶對淀粉和蔗糖的作用”為例，說明探究實驗教學應如何根據實際情況選擇合適的教學方式和方法。

該實驗教學共用三個課時。第一課時，在教室進行：酶的發現→實驗四→酶的高效性。學生按照教材中的實驗方法步驟進行實驗，目的是學習做有關酶的實驗的原理和方法步驟。第二課時，在教室進行：酶的專一性和需要適宜的條件。學生也是按教材中的方法步驟進行。通過以上兩個課時的學習，學生基本掌握了用豬肝研磨液（含過氧化氫酶）、淀粉酶做實施的原理和方法步驟，為第三課時的探究實驗做好了準備。第三課時，在實驗室進行，課前學生分組，以組為單位選擇一個探究酶的特性的課題，設計實驗方案，上課時，在實驗室按設計的方案進行實驗。

2．結果及分析

在以上三個課時的教學中，大部分學生積極學習，取得了比較滿意的教學效果。但是，也有部分學生不想做實驗。總結起來，學生對實施探究實驗面臨以下幾個問題：

（1）不知道如何選題。

筆者認為，一方面，是這些學生沒有認真學；另一方面，發現問題，選擇出需要研究的問題的能力的形成不是一蹴而就的，需要比較長時間的培養才行。

（2）學生沒有足夠的知識儲備，特別是缺乏做有關實驗的技能，因而不知道如何設計實驗方案，不知道實驗原理是什么、用什么方法、用哪些儀器用具、設定哪些實驗變量、先做哪一步、后做哪一步等等。

（3）由于現在的評價手段主要是考試，為了應付各科的考試，學生沒有更多的時間用來收集資料，設計實驗方案。所以，學生提出的困難之一就是沒有時間。

（4）學校的實驗室的設備還不夠完善，特別是數量不足，不能滿足分組進行探究實驗的需要。

3．實施探究實驗的教學方式

根據以上的實踐和分析，筆者提出以下教學方式。

（1）用接受學習法，教給學生有關的生物學知識，具備進行探究實驗的知識基礎。知識是形成能力的基礎。學生只有掌握一定量的生物學知識，才能更好地發現問題、思考并提出解決問題的方法步驟。

（2）在做探究實驗前，首先組織學生做一些基本的實驗，幫助他們掌握常用的實驗技能，為探究實驗的展開提供技能基礎。例如：顯微鏡的使用（含低倍鏡和高倍鏡的使用）；鑒定還原糖、脂肪、蛋白質和DNA等物質的方法步驟；制作臨時裝片的方法；研缽、漏斗等常用儀器用具的使用方法等等。

（3）通過實例介紹選題的方法。

（4）通過實例介紹實驗設計的一般方法步驟。包括觀察、提出問題、假說、實驗（含變量的確定、單一變量原則、控制與平衡控制、對照等）、結論。幫助學生認識如何進行實驗設計，從而才能進行探究實驗。

（5）創設情境，引導學生發現問題，選定課題，讓學生設計實驗方案和進行實驗。問題要通過觀察才能發現。創設一定的情境，學生才能觀察和思考并發現問題。有了問題，才能激發學生的探究欲望。教師再適當引導，學生就可選定要研究的問題。這一步是整個探究實驗的關鍵。然后學生就可運用已經掌握的設計實驗的方法來設計探究實驗的方法步驟。教師對學生設計的實驗方案進行審閱，發現不恰當的地方，就向學生提出，并引導學生進行修改。最后，學生按照所設定的實驗方案進行實驗。

（6）引導和幫助學生分析實驗現象，得出恰當的結論，并在班上交流。

參考文獻：

［1］普通高中生物課程標準（實驗）.

［2］趙占良. 高中生物課程標準教材探究活動的設計和教學建議. 生物學教學，2007（6）：24.

［3］普通高中生物課程標準（實驗）.

［4］走進高中新課改. 南京師范大學出版社，2005.