中學生物探究性實驗教學及策略

李 欣

摘 要：對中學生物探究性實驗的教學步驟和教學策略進行了初步探討，教學策略主要包括注重對生物科學史的學習、創設問題情境、引導學生設計實驗、安排實驗過程和創設寬松教學環境這五個方面。

關鍵詞：探究性實驗；一般步驟；教學策略

探究性實驗，是指學生在不知道實驗結果的前提下，以教師所給的啟發性問題為指導，運用已學過的知識和技能，通過實驗設計、實驗操作和思考分析最后得出結論的實驗形式。其強調學生用自己的頭腦親自獲得知識，強調自主、探索、合作的學習方式。這種方法要求教師在教學時，不是直接把現成的實驗結果告訴學生，而是根據教學目的、要求和學生的認知規律，設計探究方案，積極引導學生按一定的思路，通過觀察實驗、閱讀、討論、練習、課外實踐等多種活動探究生物知識，發展各種能力，從而完成教學任務。在生物課堂教學中，探究性實驗是學生積極主動地探究生物科學知識，領悟科學研究方法的重要方式。大力開展探究性實驗已成為生物教師的共識，也是新課程精神的重要體現。

探究性實驗教學方法能夠很好地培養學生的思維能力、分析綜合能力和解決實際問題的能力。同時對培養學生實事求是的科學態度、訓練學生科學探究的基本方法等方面，都有很大作用。這種實驗教學可以讓學生運用探究的方法主動地獲取知識，形成主動參與、樂于探究的學習態度。注重培養學生收集信息、分析問題、解決問題的能力，進而培養學生創新與實踐的能力，以達到教學目的。

一、探究性實驗教學的步驟

實驗教學在生物學教學中有著十分重要的作用，教師應積極提供機會，讓學生親自嘗試進行探究性實驗。中學生物學探究性實驗是基于中學生物學實驗前提下的由教師指導的科學探究活動，主要是通過組織學生探究教會學生科學探究的一般方法，考查學生在實驗過程中的操作能力、思維能力、學習能力等。生物探究性實驗的教學過程一般包括以下六個主要步驟：

1.提出問題

教師首先應該根據教學內容或教學目的要求，引導、啟發學生能自己提出問題，而且要引導他們善于提問，使他們能由淺入深，逐漸能思考，能創新，建立探究思想。

2.提出假設

假設是科學研究上對客觀事物的假定的說明，是根據一定的事實材料或者理論知識，來對研究對象的未知性質及其原因或規律所做的某種推測性的說明。假說是推論的一種，也有可能出錯，必須通過實驗進行檢驗。因此在讓學生做出假設時，要引導學生做出假設要有依據。盡管假設不一定是正確的，可以同時做出多種假設，但要注意假設要能夠檢驗。

3.設計實驗

制訂探究計劃，提出實驗步驟，這是探究性實驗活動的關鍵步驟，包括選擇實驗材料、確定實驗儀器、配制藥品試劑、制訂實驗方案、確定實驗記載格式等。

4.實施實驗，搜集數據

按實驗方案進行操作，仔細觀察，認真記錄。實驗中得到的觀察和測量結果統稱為數據，通常用描述和繪圖來搜集觀察獲得的數據，用國際標準單位來表示測量獲得的數據。通過收集和整理數據的過程，獲得支持和否定假設的證據。

5.分析數據，得出結論

對搜集的數據進行解讀、分析，找出研究對象的發展趨勢或不同事物之間的聯系，思考實驗數據揭示的事實或規律，確定實驗數據是否支持原先的假設，運用證據和邏輯分析對提出的問題做出答案或解釋，從而得出最后的實驗結論。繪制圖表是整理數據的常用方法。觀察獲得的數據可以繪制概念圖、思維圖、流程圖或循環圖。測量獲得的數據可以繪制柱形圖、折線圖或扇形圖等。

6.表達交流

撰寫實驗報告，口頭或書面表達交流探究實驗過程、結果和結論。教師可以引導學生進一步思考，通過實驗結果和結論概括出生物學的概念、規律和定理。

二、探究性實驗教學的策略

教育工作者應盡量為學生提供充分的進行探究性實驗的機會，使他們在自主探究的過程中能夠真正理解和掌握生物學知識，與此同時也能使他們的思想水平、科學探究能力得到全面的提高。探究性實驗的教學策略貫穿整個探究性實驗，生物教師在實驗過程中既是幫助者，但確實又居于主導地位。下面就中學生物探究性實驗的教學策略做初步探討。

1.注重對生物科學史的學習

新教材在取材與編排上的重要特點之一，就是添加了一些有關生物科學史及其經典性實驗，其目的是讓學生認識到科學家探究的曲折和艱辛，同時從中學習科學探究的基本過程、方法和思路。在教學過程中，教師應引導學生認識到任何一個重大的科學發現都是一個發現問題、探索問題和解決問題的過程，讓學生熟悉探究的一般模式是：發現問題—提出假設—實驗設計—實驗驗證—得出結論。

2.創設問題情境

教師應盡量為學生創設問題情境，激發學生自主探究的欲望。現代教學論指出，學習動力產生的根本原因是問題。沒有問題就難以誘發和激發求知欲，學生也就不會深入思考。所以問題是科學研究的出發點，是生長新思想、新方法、新知識的種子。這就需要教師設法讓學生生疑，進而引起學生探究的興趣。而讓學生疑惑的問題一旦解決，就能使學生在精神上得到極大的滿足，從而激起進一步探究的欲望。

3.引導學生設計實驗

在設計實驗過程中，教師應引導學生以假設為基礎，明確實驗的目的，并對實驗材料、方法手段的可行性加以斟酌，要有清晰、簡潔的實驗步驟，并且要把可能出現的結果在實驗方案上反映出來。教師可要求學生以小組為單位進行討論，并選擇代表以適當的形式表達自己小組的實驗方案。在設計實驗過程中，為了增強實驗的說服力，教師應引導學生設置對照組。即設計諸多因素一致只有一個因素有差異的一組實驗，通過對照比較得出結論。

4.安排實驗過程

為了使學生更清楚地了解實驗儀器的性能和使用方法，讓學生盡可能參與實驗準備工作，增加學生動手操作的機會,有利于幫助學生系統地掌握生物學實驗方法和技能。同時要注意教給學生進行實驗設計的思路和方法，及時督促、檢查學生按照實驗設計方案進行操作與觀察，了解實驗過程中學生普遍存在的問題和具有代表性的問題，以便能及時地給予指點和幫助糾正。明確要求學生邊實驗、邊記錄，引導學生利用實驗事實進行科學推理，得出相應結論。實驗結束后，教師應要求學生重新審查自己的實驗過程，并以書面的形式整理出一份較詳細清晰的實驗報告。這項訓練有助于學生形成縝密、條理的思維習慣，有助于提高學生的實驗能力。

5.創設寬松的教學環境

創設寬松和諧的教學環境不僅可以提高學生學習的興趣，還可以增進師生之間的理解與信任，從而提高教學效率。其中教師的引導很重要，不僅要營造出民主的氛圍，幫助學生形成敢于懷疑、用于反思的科學素養，而且要善于鼓勵和引導學生大膽實踐，勇于創新。這樣不僅可以提高實驗效果，還可以培養學生動腦、動手的能力以及創新意識。

由上可見，采用良好的探究性實驗教學策略能夠在進行探究性實驗的過程中幫助學生拓寬知識領域，激發學生學習生物學的興趣，提高學生的思維能力、研究和創新能力、動手能力以及學科間知識遷移的能力，并培養學生嚴謹的科學態度、科研意識以及創新精神。

參考文獻：

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