淺議中學生物實驗教學中學生探究意識的培養(yǎng)

周克豐

摘 要：實驗教學是中學生物學科教學的基本教育形式，其本質(zhì)是一種探究活動，是把“知識”放進問題中，把“問題”放進實驗中，把“實驗”放進探究中。目的是在實驗教學過程中培養(yǎng)學生探究意識和探究能力。該文提出了中學生物學科實驗教學在培養(yǎng)學生探究意識方面所具有的優(yōu)勢，重點從創(chuàng)新驗證性實驗探究設計與注重探究性實驗的意外生成兩個角度，分別對實驗目的及優(yōu)缺點、學生探究意識培養(yǎng)過程的描述，總結(jié)學生探究意識的培養(yǎng)思路，進而指出中學生物實驗教學對于培養(yǎng)學生探究意識的重要意義。

關(guān)鍵詞：中學 生物課 驗證性實驗 探究性實驗 探究意識培養(yǎng)

中圖分類號：G633 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）12（c）-0109-02

《初中生物新課標》指出，教師應積極提供機會讓學生親自嘗試和實踐，并將科學探究的內(nèi)容標準盡可能滲透到各個主題內(nèi)容的教學活動中，注意讓學生有機會參與若干完整的探究活動，培養(yǎng)科學探究意識。隨著“新課程”不斷推開，“探究式學習”的不斷開展，學生在學科方面的探究意識逐步得到了關(guān)注與重視。

1 中學生物學科實驗教學具有培養(yǎng)學生探究意識的優(yōu)勢

生物學是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學，實驗教學是中學生物學科教學的基本教育形式。作為一種最有效最生動的探究活動，中學生物實驗可以讓學生獲得必要的感性知識，通過親身體驗，在分步驟完成實驗的過程中，掌握和運用生物學的基礎(chǔ)知識、基本方法和技能，解決日常生活中所遇到的生物學現(xiàn)象。在動手操作的過程中，學生不斷激發(fā)自身潛能，逐步探究實驗目的，進而獲得實驗結(jié)果，從而培養(yǎng)獨立觀察、理性思考、獨立完成的探究能力，樹立實事求是的科學態(tài)度，嚴謹認真的治學精神。這是中學生物學科在實驗教學方面對中學生探究意識和探究能力培養(yǎng)所具有的得天獨厚優(yōu)勢。

生物學實驗按照實驗的教學目的，可分為驗證性實驗和探究性實驗。不同的教學目的旨在通過不同的角度，培養(yǎng)中學生的探究意識。

2 以驗證性實驗培養(yǎng)學生遞進式探究意識

2.1 驗證性實驗的實驗目的及優(yōu)缺點

實驗目的：驗證性實驗是指實驗者針對已知的實驗結(jié)果而進行的以驗證實驗結(jié)果、鞏固和加強有關(guān)知識內(nèi)容、培養(yǎng)實驗操作能力為目的的重復性實驗。

優(yōu)點：實驗目的明確，實驗步驟規(guī)范，結(jié)果已知，比較容易達到實驗目的；受季節(jié)、課時因素的影響小，可以較靈活地安排實驗。

缺點：實驗步驟及結(jié)果已經(jīng)預先知曉，因此束縛學生的思維。

2.2 驗證性實驗的學生探究意識培養(yǎng)過程

在蘇教版七上《植物的生長需要水和無機鹽》一節(jié)中，教材設計了一個驗證性實驗，兩個蘿卜條放在濃鹽水和清水中，驗證植物吸水、失水現(xiàn)象，教材的實驗設計非常簡單。為了更好地實現(xiàn)實驗教學效果，可以在實驗過程中進行創(chuàng)新設計，以增強學生的探究意識。

由于本實驗涉及到溶液濃度問題，而七年級上學期還沒學到這樣的概念，可以在實驗改進的時候?qū)⑷芤簼舛葐栴}模糊化，力求讓學生通過實驗驗證，獲知如何區(qū)分濃度大小，對于具體的濃度數(shù)值可以避過。實驗步驟為：

配比不同濃度實驗裝置。借助課本資料，聯(lián)系生活，配比飽和濃鹽水的高濃度裝置及“屈臣氏”蒸餾水（理論純凈物，幾乎沒有濃度）的低濃度裝置各一，事先讓學生很輕松明白兩個之間的變量：濃度大小。

閱讀課本實驗，質(zhì)疑創(chuàng)新。通過引導學生閱讀課本實驗進行勇敢質(zhì)疑，大膽創(chuàng)新，很快就會學生發(fā)現(xiàn)：教材實驗只有兩個蘿卜條，都在實驗中發(fā)生了變化，但是無法與原來狀態(tài)比較。他們的解決方法簡單有效：開始切三個相同的蘿卜條，留一個包在保鮮膜里，用作對照，形成對照實驗。

對照實驗進行變量的分析。在變量分析中學生發(fā)現(xiàn)，兩個實驗組，都無法找到與對照組之間的變量。

實驗指導。呈現(xiàn)細胞結(jié)構(gòu)圖（七下），提醒細胞里面也有液體，也有濃度，使得學生豁然開朗，原來變量就是細胞外面溶液濃度的不同。

實驗歸納。通過小組合作設計實驗方案，課后進行實驗操作，學生將變量和現(xiàn)象聯(lián)系起來后，很輕松地歸納出了實驗結(jié)論：細胞吸水、失水與細胞外溶液濃度大小有關(guān)；細胞外溶液濃度大于細胞內(nèi)溶液濃度，細胞就失水（濃鹽水裝置現(xiàn)象），反之則吸水（蒸餾水裝置現(xiàn)象）。

2.3 對于以驗證性實驗培養(yǎng)學生探究意識的思考

驗證性實驗，其實驗結(jié)果學生可能已經(jīng)知曉，因此它的過程就需要更多的精心設計，避免它對學生思維的束縛。中學生物教師應該注重實驗第一關(guān)——實驗設計，盡可能通過實驗創(chuàng)新激發(fā)學生探究的興趣。以上述實驗為例，通過生物教師的實驗設計，成功突破本節(jié)關(guān)于細胞吸水、失水原理的難點，為驗證性實驗對中學生探究意識的培養(yǎng)作出有益嘗試與探索，避免了“填鴨式”教育，分步驟遞進式培養(yǎng)學生的探究意識，自然而然引領(lǐng)中學生走進探究世界的大門。

3 以探究性實驗培養(yǎng)學生開放式探究意識

3.1 探究性實驗的實驗目的及優(yōu)缺點

實驗目的：探究性實驗是指實驗者在不知道實驗結(jié)果的前提下，通過實驗、探索、分析、研究得出結(jié)論，從而形成科學概念的一種認識活動，

優(yōu)點：學生有新奇感，容易產(chǎn)生濃厚的興趣，能充分調(diào)動起學習的積極性和思維，有利于學生觀察、分析、解決問題以及實驗操作能力的培養(yǎng)。

缺點：實驗思路開闊，易放而難收；容易受到教學資源與課時內(nèi)容安排固定性的影響，影響實驗效果。

3.2 探究性實驗的學生探究意識培養(yǎng)過程

實驗《探究唾液對淀粉的消化作用》中，教材的設計是先將等量、同濃度的淀粉溶液加入A、B兩支試管，A試管再加入唾液，B試管不加唾液，同時恒溫水浴10分鐘后，再滴入碘液，最后通過顏色對比證明唾液對淀粉的消化作用。

依據(jù)探究性實驗的自身特點，從實際教學實踐出發(fā)，設計實驗步驟如下：endprint

先加碘液。以誤入的方式將碘液在恒溫水浴前滴入了兩支試管，試管里立馬呈現(xiàn)了藍色，引導學生觀察實驗現(xiàn)象，提出為什么不是紅色的實驗問題。

將錯就錯引導實驗探究。將顯色后的混合溶液恒溫水浴，觀察10分鐘后的現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)試管中的藍色在逐漸變淡。

拓展實驗。面對實驗現(xiàn)象，積極鼓勵學生的探究行為，通過拓展實驗，將淀粉溶液、唾液、碘液混合后，進行恒溫水浴，讓學生看到藍色逐漸變淡的過程，借以證明唾液對淀粉的消化作用。

提出問題。如何讓實驗結(jié)果更具說服力，該如何設計實驗步驟？引導學生設計對照實驗。取A、B兩個試管，兩個試管分別加入等量、同濃度的淀粉溶液、碘液，然后A試管滴加唾液，B試管不加唾液，同時恒溫水浴10分鐘，然后進行顏色對比。

對比得出結(jié)論。B試管的藍色非常明顯，而A試管只有淡淡的藍色（淀粉未被完全消化）。通過兩個顏色對比，同樣驗證了淀粉對唾液的消化作用。

3.3 對于以探究性實驗培養(yǎng)學生開放式探究意識的思考

人類文明的進步，很多時候都源于一些意外，美國發(fā)明家查理·古德伊爾，在將橡膠、硫黃和松節(jié)油混溶在一起倒入鍋中時，不慎濺到了灼熱的火爐上，結(jié)果發(fā)明了橡膠硫化技術(shù)。同樣，探究性實驗作為一種開放性實驗，易在學生的實際實驗操作過程中，出現(xiàn)一些意外，面對這些意外，教師不應該一棒子打死，應在安全范圍內(nèi)，無論實驗成功與否，都引導學生積極分析。以上述實驗為例，中學生物教師要善于充分利用課堂生成的“意外”，或者說是巧設實驗“意外”，這樣的“無心作為”恰恰起到增強學生好奇心的作用。此時，生物教師應抓住學生所綻放的求知火花，借以傳授科學知識，鼓勵展開拓展實驗，進而培養(yǎng)學生開放式探究意識，提升學生的科學素養(yǎng)。

4 中學生物實驗教學培養(yǎng)學生探究意識的重要意義

4.1 培養(yǎng)學生的理性思維，確立實驗觀察指導的正確方向

中學生物實驗教學能夠通過生物教師針對實驗特點精心設計實驗思路，在學生進行實驗操作的過程中，引領(lǐng)學生學會觀察不同實驗現(xiàn)象，思考不同實驗結(jié)果的產(chǎn)生原因，進而樹立實驗觀察為思維活動提供感性素材，培養(yǎng)學生的理性思維，確立實驗觀察指導的正確方向。

4.2 培養(yǎng)學生的動手能力，樹立生物實驗探究的創(chuàng)新意識

蘇霍姆林斯基說過：“學生的聰明主要來自于他靈活的手指頭。”在中學生物實驗教學中，生物教師自身應樹立多讓學生動手的意識，有意識地讓學生樹立生物實驗探究的創(chuàng)新意識，敢于讓學生通過動手學會思考，積極討論，認真分析，嚴謹推理，科學判斷，通過自己在生物實驗中的動手探究過程，發(fā)現(xiàn)問題，思考問題，解決問題，得出結(jié)論，獲得知識。

4.3 培養(yǎng)學生的科學態(tài)度，建立生物實驗探究的嚴謹作風

要培養(yǎng)學生的遞進式探究意識與開放式探究意識，首先要求中學生物教師立足于實驗本質(zhì)，嚴謹治學，在教學過程中不斷向?qū)W生滲透忠于實驗數(shù)據(jù)、尊重客觀事實的正確思想，培養(yǎng)學生對于任何實驗都必須遵循實事求是的科學態(tài)度，從而建立生物實驗探究的嚴謹作風。

5 結(jié)語

有人說：人生就像一場旅行，不必在乎目的地，在乎的，是沿途的風景以及看風景時的心情。實驗教學亦如此，雖然實驗結(jié)果重要，但對學生而言，實驗的探究過程更重要。在新課程背景下，從“提高學生的科學素養(yǎng)”出發(fā)，中國生物學科為學生提供了更多的實驗探究機會，讓學生能夠在生物實驗過程中提高動手能力，這是對于中學生物實驗教學重要性的一次再提升。

中學生物教師應在充分掌握學生認知規(guī)律的基礎(chǔ)上，更多地去思考如何豐富實驗教學的過程，有效發(fā)揮實驗探究的作用與效能，把“知識”放進問題中，把“問題”放進實驗中，把“實驗”放進探究中，進而形成連鎖式教學效應，為培養(yǎng)學生遞進式和開放式探究意識，追求嚴謹科學的探究精神，在生物教學的征途上作出不斷的探索與努力。

參考文獻

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