曾桂萍
生物是一門以實驗為基礎的學科。實施探究性實驗教學,有利于轉變學生的學習方式,促進學生科學素養的全面發展。本文筆者就如何適時、適度地進行生物探究性實驗教學作了淺顯的探討。
一、增強驗證性實驗的探究性
驗證性實驗與探究性實驗是高中生物實驗教學的兩種形式。如探究不同濃度的生長素類似物對植物生長的作用,屬于探究性實驗;以小老鼠活動狀況為觀察指標,驗證胰島素具有降低血糖的作用,屬于驗證性實驗。
傳統的生物實驗是重結果、輕過程,重接受、輕參與的驗證性實驗,嚴重束縛了學生的創新能力。如果教師把驗證性實驗轉變為探究性實驗,恢復生物學科探究性的本來面貌,使學生由被動的接受者變為主動的探究者,鼓勵學生大膽構思,培養學生的觀察、思維及創造能力,將有助于學生主動獲取知識。如“綠葉在光下制造淀粉”這個實驗從選材、遮光、光照、脫色到檢驗的整個過程,都體現了科學的探究過程,展現了科學的探究思想。因此,筆者讓學生帶著“為什么要把天竺葵放到黑暗處一晝夜?”“為什么天竺葵要一半遮光,一半不遮光呢?”“為什么要在酒精中隔水加熱?”“如何來檢驗淀粉的產生?”“葉綠素的形成是否與光有關?”“光合作用的原料需要水和二氧化碳嗎?”等一系列問題去探究,進一步培養了學生的探究意識。
二、提高演示性實驗的探究性
提高演示性實驗的探究性,可以彌補演示實驗容易使學生處于被動地位,不能主動參與探究的缺點。
如教科書中有這樣一個實驗:現有一種植物的種子,已知它的萌發受水分、溫度和氧氣的影響,但不了解其萌發與光是否有關。為探究光是否對該種子的萌發產生影響,請依據所給的材料和用品設計實驗方法和步驟,預測可能出現的實驗結果,并得出相應結論。
材料和用品:數量充足的鋪有濾紙的培養皿、無菌水、表面消過毒的種子等。
筆者要求學生根據“分析這個實驗設計題的實驗目的是什么?”“實驗原理是什么?”“這個實驗中的實驗自變量是什么?因變量是什么?”“這個實驗中的無關變量是什么?”這四個問題,設計實驗方法和步驟。
實驗設計如下:①取A、B兩組培養皿,倒入適量的水,將等量的種子分別放入兩組培養皿中——分組編號;②將A組置于黑暗的環境中,B組置于有光的環境中。在培養過程中,兩組所處的環境相同;③經過一段時間后,觀察A、B兩組種子的萌發情況并進行對比。
可能出現的實驗結果及相應的結論是:①A組萌發,B組不萌發,光能抑制該植物種子的萌發;②A組萌發,B組也萌發,該植物種子萌發不受光的影響;③A組不萌發,B組萌發,光是該植物種子萌發的必要條件之一。
針對上述情況,筆者為學生又提供了一次實驗機會,讓學生充分發揮主體性。這進一步激發了學生的探究欲,使學生通過自主探究最終得出了結論。
三、加強實驗設計的探究性
在教學中,教師精心設置實驗習題,鼓勵學生設計實驗方案,并獨立完成實驗探究,有助于培養學生的探究能力和思維能力。如在學習了呼吸作用后,筆者讓學生根據所學知識設計一組或幾組實驗,說明動植物的呼吸需要氧氣。有的學生把小白鼠放到鐘罩中,觀察一段時間看它是否會死亡;有的學生把點燃的蠟燭放入鐘罩內,看它是否會熄滅;有的學生把萌發的種子放入廣口瓶中,經過一段時間后把燃著的蠟燭放入瓶中,看它是否會熄滅。讓學生通過實驗去證明自己設計的實驗是否可行,他們會樂此不疲地去探究、去發現,真正體驗到科學探究的樂趣。
實驗探究是培養學生創新思維和探究能力的有效途徑。只要教師對教材實驗精心設計和對實驗內容巧妙編排,學生積極主動參與,就能充分發掘實驗教材中的“閃光點”,就能用實驗探究點亮學生的智慧之燈。
(作者單位:江西省豐城市豐城中學)