探究性實驗教學實施策略

梅金元

[摘 要] 本文作者通過例舉實例，從不同的角度和視角闡述了生物探究性實驗教學的具體操作過程。全文旨在強調如何改變學生的學習方式，如何倡導和探索學生的探究性學習。在生物新課改中，教師要多給學生創設主動參與的機會，充分發揮學生的主體性，讓學生參與到實踐中，逐步形成創新精神和實踐能力。

[關健詞] 探究 實驗教學 策略

生物學是一門以觀察和實驗為基本研究方法的實驗科學，在生物實驗中，我們不能局限于課本上指定的實驗材料、試劑、方法和步驟，要適時挖掘學生實驗可探究點，為學生提供探究平臺，充分發揮學生的主體性，在自主實驗探究的過程中，培養學生的觀察、思維和創新能力，要讓學生在探究中求“真”。在教學實踐中，我主要從以下方面進行增強實驗探究性的嘗試。

一、設計探究性實驗

1.根據實驗原理設計探究性實驗

生物科學探究過程包括以下幾個環節：發現問題、提出假設、實驗設計、實施實驗、結果分析交流討論。在這些環節中實驗設計是聯系問題和結論的重要途徑。沒有切實可行的實驗設計，一切科學探究都難以得出可靠的結論。因此，實驗設計能力的培養是培養學生科學研究素質的關鍵步驟，從實驗原理出發設計探究性實驗是培養學生實驗設計能力的方法之一。實驗原理是整個實驗的靈魂，是生物學實驗設計的依據，包括實驗手段、實驗條件及操作步驟，都是依據實驗原理設計的。

2.根據實驗過程設計探究性實驗

在生物實驗中，實驗過程主要是指實驗的方法步驟。在教材的實驗中，許多已提供了具體的方法步驟如“比較過氧化氫酶和Fe3+的催化效率”、“探索淀粉酶對淀粉和蔗糖水解的作用”、“探索影響淀粉酶活性的條件”、“葉綠體中色素的提取和分離”等。要從實驗過程出發設計探究性實驗，首先要對教材中原有的實驗方案認真研究分析，發現實驗中存在的不足，有針對性的提出改進方案。學生在提出改進方案的過程中要綜合運用所學知識和技能，要考慮怎樣保證實驗方案與原方案相比更科學、可行、簡約。在實驗前，教師設疑引導學生層層深入剖析原理，指出教材實驗方案暴露的問題，引導學生從實驗步驟、方法等方面改進實驗。

例如“葉綠體中色素的提取和分離”實驗，存在實驗材料菠菜易受地域、季節等因素的限制，獲取色素提取液的步驟繁瑣，有毒藥品的使用、實驗現象不明顯等不足。根據以上缺陷，學生提出以下改進方案：

在實驗過程中，讓學生自行設計實驗，進行實驗操作，并作認真記錄，引導學生分析實驗結果，由結果推導出結論，培養科學探究能力，最終使學生形成：提出問題→設計→探究→結果→分析評價的探究式學習方法。

3.根據學生的錯誤設計探究性實驗

在生物實驗探究教學中，教師要在學生現有的知識經驗背景下，及時發現學生知識和能力發展的新“生長點”，提供一些有一定難度，綜合程度較高或靈活運用知識點的問題，從允許學生出錯的角度出發，使學生對知識進行重新認識，引導學生設計探究性實驗，對實驗裝置提出改進方案，設計出新的探究實驗方案。

例如，在進行“葉綠體中色素的提取和分離”實驗中，從允許學生出錯的角度出發，依據實驗原理，根據實驗層析液或層析液的配方、干燥的定性濾紙條等材料及實驗步驟，重新設計出實驗方案如下：①用汽油做層析液；②改進層析液的配方；③用圓形濾紙小筒一端浸入色素提取液中，取出干燥后，用圓形濾紙小筒套入圓形大濾紙中心，使有色素液部分緊貼圓形大濾紙中心，再將圓形濾紙小筒另一端浸入層析液中進行層析；④以粉筆取代濾紙條等。

實驗后，教師給予指導評價，對合理或不合理方面進行一一指出，使實驗得以確認，使新知識得以鞏固。這樣可以為學生的創造性活動以及思維發展創造一個更加廣闊的空間，使實驗探究教學真正具有伸展性和開放性。

4.根據實驗中的奇異現象設計探究性實驗

在生物實驗中，學生除了觀察到與實驗目的的直接相關現象以外，可能還發現了其他一些奇異的現象。這些奇異現象的發現正是學生敏銳觀察力的體現，也是再次探究的起點和契機。教師在實驗教學中須重視這些發現要訓練學生從細微的奇異現象尋找本質，從而培養學生的獨立探究能力和創新能力。

例如“觀察植物細胞的質壁分離與復原”實驗，學生選用花瓣作實驗材料并都能觀察到質壁分離與復原現象，除此以外學生還驚奇的發現：有的花瓣顏色色澤均勻，有的花瓣由許多小顆粒構成的。我抓住契機，引導學生討論：這些有色小顆粒是什么？花瓣的色彩由是由什么因素決定的？學生對此興趣很濃，并在課外時間主動探究，查閱資料，主動采集多種花瓣進行實驗觀察，發現原來有色小顆粒是有氣體，色澤均勻的花瓣是由液泡中花青素決定色彩的。不同種花色彩形成的原因也不一樣：有的是由花青素決定的；有的是花青素和有色體決定的；有的是有色體決定的。這一探究過程極大滿足了學生的好奇心，也使他們在充滿樂趣的探究中學會觀察、思考、質疑，求到真知。

二、開展研究性學習課題研究

研究性課題是一類比較完整的科學探究活動。根據課題性質將探究性課題分為知識探究型、準學術型和創新型。開展研究性課題是為鼓勵學生進行探究性學習，主要在課堂教學之外完成。研究性課題劃分為小組合作完成和獨立完成兩個層次。小組合作完成：同學間組成研究小組，共同商定課題研究計劃和方案，分工協作，共同完成課題研究任務。獨立完成：獨立制訂課題研究計劃和方案，按照計劃和方案獨立完成課題研究任務。

在研究性課題的選題上由學生自己選或老師提出，但要注意選題要切合學生的實際和學校的實際，要有科學根據、研究價值和現實可操作性。研究性課題可根據教材給出的課題的目的要求，開展課題研究的提示，引導學生進行探究的討論題，放手讓學生自己設計并完成全過程。學生通過這類完整的探究活動，學習自己提出問題，作出預測或假設，制定調查或實驗方案，運用各種方法和技術手段收集、記錄、分析和解讀數據，分析實驗結果并檢驗假設，把得到的結論以各種形式與他人交流。這樣不僅為學生提供了更多參與、體驗、探究知識發生發展的過程，了解知識來龍去脈的機會，培養了他們學習生物的持久興趣；更重要的是通過探究性的實驗操作，可以培養學生嚴謹求實的科學態度，使學生掌握科學的研究方法，促進學生發展科學探究能力以及創造能力。

例如課本上第1個研究性課題“調查媒體對生物科學技術發展的報道”實施探究性教學具體步驟如下：①提出主題：教師指定了兩個主題——基因工程的進展、艾滋病病毒與艾滋病的防治，指定所教的班第1、2、3組選擇了第1個主題，第4、5組選擇了第2個主題。

②收集信息：教師首先強調了在收集信息的過程中需要注意的事項，學生便開始分工合作，充分利用圖書館、報刊雜志、互聯網等途徑進行信息的收集。應該說，學生收集到的信息內容是極其豐富多彩的。

③寫出報告：教師提供給學生有關寫報告需要注意的問題，如：作者姓名、文章標題、出版物的名稱、出版時間和頁碼、作者的寫作意圖，你從中獲得了哪些信息和事實，你對這篇文章有什么看法或見解等。學生在閱讀了相關文章后，經過討論、分析，寫出了自己的觀點，充分鍛煉了學生的思維能力。

④報告的交流和評價：報告完成后，利用一定的時間讓報告人進行陳述，而其他同學可以進行提問，由報告人進行答辯。在報告的交流和評價過程中，教師要充分調動學生的學習興趣，保持活躍的氣氛。

總之，隨著新課程的展開，改變學生的學習方式，倡導和探索探究性學習，無疑是信息時代對學校教育要求的體現，是培養學生創新精神和創新能力的一種新的嘗試和實踐。所以在生物新課改中，教師要多給學生創設主動參與的機會，讓學生參與到實踐中，發揮他們的聰明才智，逐步形成創新精神和實踐能力。endprint