高中生物探究性實驗

李清海

探究性實驗進(jìn)入學(xué)生生活，打破了學(xué)生認(rèn)識過程中的思維定勢。教師在日常教學(xué)中把握好教材內(nèi)容，加強(qiáng)學(xué)生探究性實驗的設(shè)計和操作，可以激發(fā)學(xué)生的生物學(xué)習(xí)興趣和參與意識，增強(qiáng)了學(xué)生的團(tuán)結(jié)協(xié)作精神，發(fā)展了學(xué)生的創(chuàng)新思維，培養(yǎng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性，能夠形成客觀而實事求是的科學(xué)態(tài)度和不懈的進(jìn)取精神。

一、探究性實驗的含義

高中生物新課程倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)，其中實驗探究是一個重要方面。探究性實驗是指事先并不知道實驗結(jié)論，而是通過實驗探究得出相應(yīng)結(jié)論，從而獲取新知識。該類實驗重視知識的發(fā)生、發(fā)展及發(fā)現(xiàn)過程，從而培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實踐能力。探究性實驗重視實驗在學(xué)習(xí)生物中的基礎(chǔ)性作用，鼓勵學(xué)生通過實驗學(xué)習(xí)生物知識與技能，掌握科學(xué)研究的方法。探究實驗教學(xué)過程中所表現(xiàn)的積極性、自覺性、創(chuàng)造性，變“要我學(xué)”為“我要學(xué)”，盡可能為學(xué)生留有發(fā)展的余地，最大限度地滿足學(xué)生的需要，注重學(xué)生個性的養(yǎng)成、潛能的開發(fā)和智能的發(fā)展。我們在教學(xué)中應(yīng)重視探究實驗，使學(xué)生體驗科學(xué)研究的過程，注重創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)的情景，激發(fā)探究欲望，有步驟地培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的科學(xué)方法、培養(yǎng)實驗探究能力和養(yǎng)成科學(xué)學(xué)習(xí)態(tài)度。

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二、探究性實驗與驗證性實驗的比較

新課標(biāo)中的探究實驗課教學(xué)模式，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)造能力和嚴(yán)謹(jǐn)求實的科學(xué)創(chuàng)新品質(zhì)，培養(yǎng)了學(xué)生善于運用科學(xué)的學(xué)習(xí)方法和主動積極參與學(xué)習(xí)的過程，全面發(fā)展了素質(zhì)。采用探究實驗課教學(xué)方法可以起到驗證性實驗教學(xué)方法不能起到的作用。探究性實驗和驗證性實驗比較，驗證性實驗的實驗結(jié)果通常是已知的，探究性實驗的實驗結(jié)果是未知的，這是兩類實驗的最大區(qū)別。驗證性實驗往往是教師講授生物知識在前，做演示實驗或?qū)W生動手做實驗在后，其目的在于驗證鞏固己學(xué)過的生物知識和培養(yǎng)操作技能。對于這一類實驗，我們要理解、掌握實驗原理、方法步驟、注意事項及結(jié)果分析等，在回答問題時，一般從兩個方面進(jìn)行，即“是”或“否”；而探究實驗先嘗試實驗，然后在觀察實驗的基礎(chǔ)上，通過科學(xué)抽象的邏輯思維，自己概括歸納實驗現(xiàn)象，分析實驗數(shù)據(jù)，從而揭示出物質(zhì)變化特點及其規(guī)律。主要訓(xùn)練學(xué)生基本的實驗設(shè)計能力、實驗分析能力，對實驗結(jié)果的預(yù)測和分析，要求從三個方面預(yù)測“是”、“不是”、“中間”。

三、探究性實驗的基本程序

探究性實驗作為發(fā)現(xiàn)科學(xué)事實、揭示科學(xué)規(guī)律的過程和方法，在教學(xué)中不僅要使學(xué)生獲得一定的理論知識，更要使學(xué)生獲取一種學(xué)習(xí)知識的方法，提高解決問題的能力，在教學(xué)中，應(yīng)該讓學(xué)生親歷思考和探究的過程，領(lǐng)悟科學(xué)探究的方法。實驗探究是學(xué)生在課堂上進(jìn)行的一系列科學(xué)探究活動，其基本程序一般包括以下六個方面：提出問題——構(gòu)想假說——設(shè)計實驗——實驗操作——得出結(jié)論——交流反思。

四、探究性實驗教學(xué)的組織

探究性實驗教學(xué)并不是雜亂無章的，而是一種精心編排的教學(xué)活動。其組織工作主要包括以下三個方面：

（一）探究性實驗要有明確的教學(xué)目標(biāo)

探究性實驗強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)過程，但并不是忽視學(xué)習(xí)成果，而是對學(xué)習(xí)成果有更高的要求，每一次探究活動都要有明確的教學(xué)目標(biāo)，有針對性的完成活動過程的設(shè)計，也便于在活動之后檢驗教學(xué)成果。例如我們在探究溫度對酶活性的影響時，應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生提出問題，不同溫度對酶的活性有什么樣的影響，有沒有一個最適溫度等。

（二）探究性實驗要有值得探究的問題

高中教材中探究性實驗的一些案例：比較過氧化氫酶和Fe3+的催化效率，探究淀粉酶對淀粉和蔗糖的作用，溫度對酶活性的影響等，每個探究實驗都有未知答案的問題，如果知道答案就稱不上真正的探究。除教材外，學(xué)生也可以提出自己感興趣的問題進(jìn)行試驗探究。

（三）營造實驗探究的環(huán)境

在組織教學(xué)的過程中，要鼓勵學(xué)生提出個人的想法、見解、問題，并展開討論，討論時教師和學(xué)生應(yīng)處于平等地位，實事求是，客觀的分析并討論實驗結(jié)果。教師在組織教學(xué)中應(yīng)注意保護(hù)學(xué)生勇于探索的精神和自信心。

五、教學(xué)中重視探究性實驗，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)生物的興趣

在學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生需要的是“指導(dǎo)”或“幫助”，不僅僅是“傳授”或“教導(dǎo)”。探究實驗課學(xué)習(xí)中，教師將是學(xué)習(xí)活動的組織者、參與者和指導(dǎo)者。老師的主要職責(zé)是創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情景和學(xué)習(xí)途徑。在教學(xué)過程中，教師要重視幫助學(xué)生進(jìn)行探究實驗的學(xué)習(xí)，并創(chuàng)建自己的教學(xué)模式帶領(lǐng)學(xué)生共同研究、學(xué)習(xí)，我在實踐中體會如下：

（一）貫徹探究學(xué)習(xí)的意識，讓學(xué)生充分體驗探究的樂趣

“重結(jié)果輕過程”是傳統(tǒng)課堂教學(xué)中的弊端。現(xiàn)代著名教育心理學(xué)家布魯納也認(rèn)為：“認(rèn)知是一個過程而不是一個結(jié)果。”因此生物教學(xué)要重在“做”，只有學(xué)生親自做了，親身經(jīng)歷了，才能培養(yǎng)學(xué)生的能力。生物教學(xué)強(qiáng)調(diào)從過程當(dāng)中獲取能力和動手的經(jīng)歷，以此發(fā)展學(xué)生在面對自然現(xiàn)象時能發(fā)現(xiàn)問題并通過自己的努力尋找出答案的能力。

（二）設(shè)置情境提問題，充分激發(fā)學(xué)生探究的興趣

作為一種教學(xué)手段，問題情境的設(shè)置取決于教師運用恰當(dāng)?shù)姆绞椒椒ǎ箤W(xué)生處于探究的情境中，激發(fā)他們的智力和動作技能來分析和解決問題。創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境，可增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，深入學(xué)習(xí)的探究意識，是在課堂教學(xué)中發(fā)展學(xué)生的探究能力的最好形式之一。課堂上應(yīng)精心設(shè)計疑問，創(chuàng)設(shè)激發(fā)學(xué)生進(jìn)行積極思維的學(xué)習(xí)情境。

（三）將演示實驗改為學(xué)生實驗，激發(fā)學(xué)生探究的意識

若將某些操作簡易、現(xiàn)象明顯的演示實驗改為學(xué)生實驗，能充分調(diào)動學(xué)生認(rèn)識的積極性、主動性和探索性。由于受認(rèn)識水平和實驗?zāi)芰Φ闹萍s，學(xué)生在實驗中難免會遇到這樣或那樣的實驗疑難，這必然會引起學(xué)生極大的興趣或?qū)滩闹薪Y(jié)論的挑戰(zhàn)，質(zhì)疑激活創(chuàng)造性思維。

（四）鼓勵學(xué)生探究，努力提高學(xué)生的探究能力

教師在教學(xué)中要利用有關(guān)內(nèi)容和時機(jī)，讓學(xué)生從多個角度去思考，對一個問題的結(jié)果作出多種猜想和假設(shè)，使他們的思維更加活躍，視野更加開闊，探究問題的方式更加多樣。

（五）開展課外小實驗，提高學(xué)生的生物學(xué)素養(yǎng)

在目前的課時安排和學(xué)校現(xiàn)有的條件下，不可能每個探究實驗都要在實驗課內(nèi)完成，那么有很多簡單的實驗可以留給學(xué)生課外完成，如“探究酵母菌呼吸方式”，學(xué)生可利用注射器，氣球等裝置來完成探究過程，課外實驗就是要去體驗這種創(chuàng)新能力。利用活動課或布置家庭小實驗，開展小制作等活動，不但豐富了學(xué)生的課外生活，滿足了學(xué)生的求知欲望強(qiáng)、興趣廣泛、個性發(fā)展等多種需要，更有利于發(fā)展學(xué)生的智力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，提高學(xué)生的生物學(xué)素養(yǎng)。

總之，教師在教學(xué)中應(yīng)注重各種教學(xué)手段的應(yīng)用，重視探究性實驗的教學(xué)，重視學(xué)生實驗的實際操作和設(shè)計能力以及觀察能力的培養(yǎng)，并始終貫穿在教學(xué)活動過程中。學(xué)生通過探究，不但能加深學(xué)生對知識點的理解和記憶，而且能使學(xué)生對自主發(fā)現(xiàn)的新問題進(jìn)行積極思考，并最終找出解決問題的方法，從而激發(fā)學(xué)生生物學(xué)習(xí)的興趣，切實增強(qiáng)解決實際問題的能力，提高學(xué)生的生物學(xué)素養(yǎng)。

（作者單位：廣西玉林市北流市北流中學(xué)）