高中生物探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)

高聰

高中生物實(shí)驗(yàn)是生物教與學(xué)過程中的重要組成部分，在生物的教學(xué)中唯有持之以恒的研究實(shí)驗(yàn)對生物學(xué)科認(rèn)知的規(guī)律，才能打造高效課堂。探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)使課堂充滿了勃勃生機(jī)，能夠充分激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性、創(chuàng)造性，培養(yǎng)學(xué)生的合作精神和創(chuàng)新精神，提升學(xué)生在生物學(xué)科方面的知識素養(yǎng)。

一、探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)使學(xué)生樂于“探究”，成就欲望，銳意進(jìn)取

對生物產(chǎn)生求知的欲望是學(xué)生認(rèn)知的先決的條件，當(dāng)學(xué)生對生物知識產(chǎn)生了探究欲望，則更利于他們探究生命科學(xué)能力的培養(yǎng)。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中通過老師的循循善誘，可以激發(fā)學(xué)生的生物知識和實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的潛能。因此，探究欲望是培養(yǎng)學(xué)生的動力源泉。

1.生物學(xué)發(fā)展史是生物學(xué)家“探究”的歷程，史例高漲學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。

生物學(xué)發(fā)展史是生物學(xué)家不懈努力探究的歷程，生物成果發(fā)展到今天是令人欣喜若狂的。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中對很多生物實(shí)驗(yàn)可以引經(jīng)據(jù)典，這樣是很容易激發(fā)學(xué)生探究實(shí)驗(yàn)的興趣的。例如，克里克和沃森（1962年的諾貝爾生理學(xué)獎獲得者）發(fā)現(xiàn)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的過程是數(shù)以百計(jì)中的生物史例之一。克里克和沃森在1953年4月25日通過《自然》雜志，向全世界宣布他們發(fā)現(xiàn)了DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)。這一發(fā)現(xiàn)具有劃時(shí)代的意義，是生物學(xué)史上的一座里程碑。當(dāng)年，克里克和沃森分別只有27歲和37歲。通過生物發(fā)展史的相關(guān)描述一定可以提振學(xué)生為科學(xué)而獻(xiàn)身的熱情。

2.生物新科技、新成果是科研團(tuán)隊(duì)“探究”的結(jié)晶，催促學(xué)生學(xué)習(xí)奮進(jìn)。

當(dāng)今社會生物科學(xué)的新科技、新成果日新月異，通過大量的實(shí)例可以催促學(xué)生對生物的學(xué)習(xí)奮進(jìn)。例如，親子鑒定，可以通過DNA的粗提取和鑒定實(shí)驗(yàn)可以達(dá)到確認(rèn)身份的目的；還可以介紹當(dāng)代基因工程取得的一些前沿成果，如阿根廷生產(chǎn)出乳汁中含有人生長激素的轉(zhuǎn)基因牛、我國生產(chǎn)出生長快且肉質(zhì)好的轉(zhuǎn)基因魚、轉(zhuǎn)黃瓜抗青枯病基因的甜椒、轉(zhuǎn)黃瓜抗青枯病基因的馬鈴薯、不會引起過敏的轉(zhuǎn)基因大豆……這樣學(xué)生就會通過課下時(shí)間去主動查閱相關(guān)資料深入探究，甚至來到田間地頭進(jìn)行一些蔬菜種植實(shí)踐。

3.課堂多質(zhì)疑、巧質(zhì)疑是生物知識“探究”的源泉，啟迪學(xué)生的學(xué)科思維。

課堂上多質(zhì)疑、巧質(zhì)疑，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會思考，促進(jìn)學(xué)生的生物學(xué)科思維品質(zhì)的形成。在生物實(shí)驗(yàn)過程中可以多提出一些問題，讓學(xué)生多多觀察和探究思考，不要急著去給出結(jié)論。例如，在學(xué)習(xí)《從生物圈到細(xì)胞》內(nèi)容時(shí)，學(xué)生要用顯微鏡來過程細(xì)胞，可以設(shè)置問題：從低倍鏡轉(zhuǎn)換到高倍鏡后，視野發(fā)生了怎么樣的變化？為什么要先用低倍鏡找到目標(biāo)并將其移動到視野中央，再轉(zhuǎn)換高倍鏡？你認(rèn)為造成細(xì)胞形態(tài)結(jié)構(gòu)差異的原因是什么？學(xué)生會帶著問題去實(shí)驗(yàn)、去探究，同時(shí)解決問題時(shí)，學(xué)生也會嘗試著用簡圖來描述觀察的細(xì)胞去創(chuàng)新。

二、夯實(shí)課本知識、體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)過程，提升學(xué)生的創(chuàng)新能力

課本上的實(shí)驗(yàn)為我們提供了探究的范例，照本宣科，實(shí)驗(yàn)材料的選擇，實(shí)驗(yàn)器材的使用，實(shí)驗(yàn)藥品的配置，實(shí)驗(yàn)的原理和步驟等都是較為合理化的，但不是唯一的，也不一定是最佳的，因此，敢于拓展、勇于創(chuàng)新是很重要的，生物實(shí)驗(yàn)課不是實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證課，只注重結(jié)果不注重過程。

（1）實(shí)驗(yàn)材料因時(shí)令和區(qū)域的特點(diǎn)而多樣化，生物探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)彰顯創(chuàng)新本色因?yàn)樵谧魍瑯拥膶?shí)驗(yàn)，班級分成的實(shí)驗(yàn)小組所準(zhǔn)備的實(shí)驗(yàn)可以材料截然不同。例如《葉綠素的提取和分離實(shí)驗(yàn)》中，課本要求實(shí)驗(yàn)材料是菠菜，根據(jù)時(shí)令情況學(xué)生可選用甜菜葉、蘿卜葉等代替了菠菜。在作《植物細(xì)胞質(zhì)壁分離和復(fù)原》的實(shí)驗(yàn)時(shí)，課本選用紫色洋蔥的鱗片葉，一些學(xué)生嘗試用紫甘藍(lán)葉、大白菜葉、花瓣等來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)也獲得了成功。通過學(xué)生對實(shí)驗(yàn)材料的選擇的不同過程，感悟到實(shí)驗(yàn)可以從多角度、多層面去分析與歸納，實(shí)驗(yàn)結(jié)果和結(jié)論的角度就有了創(chuàng)新。更重要的是這一過程讓學(xué)生體驗(yàn)到了科學(xué)就在身邊，只要努力，自己也能夠科學(xué)探究了。

（2）實(shí)驗(yàn)原理的固定的，然而實(shí)驗(yàn)步驟是可以拓展和創(chuàng)新的我們知道一個(gè)實(shí)驗(yàn)它的原理是固定不變的，而對實(shí)驗(yàn)步驟的設(shè)計(jì)方案可以千差萬別，實(shí)驗(yàn)效果還是異曲同工的。例如，《植物向性運(yùn)動的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與觀察》，采用實(shí)驗(yàn)學(xué)案前置的方法要求學(xué)生利用課余時(shí)間，查閱資料，尋找身邊一切可利用的材料設(shè)計(jì)出適合本小組的實(shí)驗(yàn)最佳方案。學(xué)生的實(shí)驗(yàn)方案各有千秋，實(shí)驗(yàn)的結(jié)果殊途同歸，在實(shí)驗(yàn)過程中真正提升了學(xué)生的生物學(xué)科素質(zhì)。

（3）通過生物實(shí)驗(yàn)過程的現(xiàn)象分析總結(jié)出來的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，更能體現(xiàn)素質(zhì)教育的本色實(shí)驗(yàn)的結(jié)果應(yīng)該是實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的現(xiàn)象分析的結(jié)果，對失誤的實(shí)驗(yàn)可以通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象查擺原因無疑也是一種創(chuàng)新。對生物實(shí)驗(yàn)方案和現(xiàn)象分析提升學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)的有效途徑。生物復(fù)雜的大型實(shí)驗(yàn)過程是設(shè)計(jì)科研工作者汗水澆灌的結(jié)果，是經(jīng)過百甚至千萬次的實(shí)驗(yàn)探究的結(jié)果。“雜交水稻之父”袁隆平的科研團(tuán)隊(duì)的奮斗歷程就是一個(gè)典型的范例。因此，生物實(shí)驗(yàn)探究要求學(xué)生需要注重實(shí)驗(yàn)的每一細(xì)節(jié)，包括認(rèn)知實(shí)驗(yàn)中的步驟有什么作用，出現(xiàn)的現(xiàn)象有什么預(yù)示，處理的環(huán)節(jié)有何種意義、處理的效果對實(shí)驗(yàn)步驟之間有何種關(guān)聯(lián)等等，讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)解決生物問題，通過實(shí)驗(yàn)掌握研究事物的方法，通過實(shí)驗(yàn)開拓性的提出改進(jìn)方案。

通過探究式的實(shí)驗(yàn)教學(xué)能極大地提升學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。它具體體現(xiàn)在“勤于設(shè)計(jì)，勤于觀察，勤于記錄，勤于分析，勤于總結(jié)”五個(gè)方面。我相信，只要持之以恒地這樣做下去，學(xué)生不但領(lǐng)悟了生物科學(xué)知識、領(lǐng)悟了生物實(shí)驗(yàn)基本技能，而且還培養(yǎng)了學(xué)生探究生命科學(xué)的學(xué)科素養(yǎng)。