高中生物探究式實驗教學

高聰

高中生物實驗是生物教與學過程中的重要組成部分，在生物的教學中唯有持之以恒的研究實驗對生物學科認知的規律，才能打造高效課堂。探究式實驗教學使課堂充滿了勃勃生機，能夠充分激發學生學習的主動性、創造性，培養學生的合作精神和創新精神，提升學生在生物學科方面的知識素養。

一、探究式實驗教學使學生樂于“探究”，成就欲望，銳意進取

對生物產生求知的欲望是學生認知的先決的條件，當學生對生物知識產生了探究欲望，則更利于他們探究生命科學能力的培養。在實驗教學中通過老師的循循善誘，可以激發學生的生物知識和實驗學習的潛能。因此，探究欲望是培養學生的動力源泉。

1.生物學發展史是生物學家“探究”的歷程，史例高漲學生的學習熱情。

生物學發展史是生物學家不懈努力探究的歷程，生物成果發展到今天是令人欣喜若狂的。在實驗教學過程中對很多生物實驗可以引經據典，這樣是很容易激發學生探究實驗的興趣的。例如，克里克和沃森（1962年的諾貝爾生理學獎獲得者）發現DNA雙螺旋結構的過程是數以百計中的生物史例之一。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現了DNA的雙螺旋結構。這一發現具有劃時代的意義，是生物學史上的一座里程碑。當年，克里克和沃森分別只有27歲和37歲。通過生物發展史的相關描述一定可以提振學生為科學而獻身的熱情。

2.生物新科技、新成果是科研團隊“探究”的結晶，催促學生學習奮進。

當今社會生物科學的新科技、新成果日新月異，通過大量的實例可以催促學生對生物的學習奮進。例如，親子鑒定，可以通過DNA的粗提取和鑒定實驗可以達到確認身份的目的；還可以介紹當代基因工程取得的一些前沿成果，如阿根廷生產出乳汁中含有人生長激素的轉基因牛、我國生產出生長快且肉質好的轉基因魚、轉黃瓜抗青枯病基因的甜椒、轉黃瓜抗青枯病基因的馬鈴薯、不會引起過敏的轉基因大豆……這樣學生就會通過課下時間去主動查閱相關資料深入探究，甚至來到田間地頭進行一些蔬菜種植實踐。

3.課堂多質疑、巧質疑是生物知識“探究”的源泉，啟迪學生的學科思維。

課堂上多質疑、巧質疑，引導學生學會思考，促進學生的生物學科思維品質的形成。在生物實驗過程中可以多提出一些問題，讓學生多多觀察和探究思考，不要急著去給出結論。例如，在學習《從生物圈到細胞》內容時，學生要用顯微鏡來過程細胞，可以設置問題：從低倍鏡轉換到高倍鏡后，視野發生了怎么樣的變化？為什么要先用低倍鏡找到目標并將其移動到視野中央，再轉換高倍鏡？你認為造成細胞形態結構差異的原因是什么？學生會帶著問題去實驗、去探究，同時解決問題時，學生也會嘗試著用簡圖來描述觀察的細胞去創新。

二、夯實課本知識、體驗實驗過程，提升學生的創新能力

課本上的實驗為我們提供了探究的范例，照本宣科，實驗材料的選擇，實驗器材的使用，實驗藥品的配置，實驗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、勇于創新是很重要的，生物實驗課不是實驗驗證課，只注重結果不注重過程。

（1）實驗材料因時令和區域的特點而多樣化，生物探究式實驗教學彰顯創新本色因為在作同樣的實驗，班級分成的實驗小組所準備的實驗可以材料截然不同。例如《葉綠素的提取和分離實驗》中，課本要求實驗材料是菠菜，根據時令情況學生可選用甜菜葉、蘿卜葉等代替了菠菜。在作《植物細胞質壁分離和復原》的實驗時，課本選用紫色洋蔥的鱗片葉，一些學生嘗試用紫甘藍葉、大白菜葉、花瓣等來進行實驗也獲得了成功。通過學生對實驗材料的選擇的不同過程，感悟到實驗可以從多角度、多層面去分析與歸納，實驗結果和結論的角度就有了創新。更重要的是這一過程讓學生體驗到了科學就在身邊，只要努力，自己也能夠科學探究了。

（2）實驗原理的固定的，然而實驗步驟是可以拓展和創新的我們知道一個實驗它的原理是固定不變的，而對實驗步驟的設計方案可以千差萬別，實驗效果還是異曲同工的。例如，《植物向性運動的實驗設計與觀察》，采用實驗學案前置的方法要求學生利用課余時間，查閱資料，尋找身邊一切可利用的材料設計出適合本小組的實驗最佳方案。學生的實驗方案各有千秋，實驗的結果殊途同歸，在實驗過程中真正提升了學生的生物學科素質。

（3）通過生物實驗過程的現象分析總結出來的實驗結果，更能體現素質教育的本色實驗的結果應該是實驗過程中出現的現象分析的結果，對失誤的實驗可以通過實驗現象查擺原因無疑也是一種創新。對生物實驗方案和現象分析提升學生學科素養的有效途徑。生物復雜的大型實驗過程是設計科研工作者汗水澆灌的結果，是經過百甚至千萬次的實驗探究的結果。“雜交水稻之父”袁隆平的科研團隊的奮斗歷程就是一個典型的范例。因此，生物實驗探究要求學生需要注重實驗的每一細節，包括認知實驗中的步驟有什么作用，出現的現象有什么預示，處理的環節有何種意義、處理的效果對實驗步驟之間有何種關聯等等，讓學生通過實驗解決生物問題，通過實驗掌握研究事物的方法，通過實驗開拓性的提出改進方案。

通過探究式的實驗教學能極大地提升學生的學習能力。它具體體現在“勤于設計，勤于觀察，勤于記錄，勤于分析，勤于總結”五個方面。我相信，只要持之以恒地這樣做下去，學生不但領悟了生物科學知識、領悟了生物實驗基本技能，而且還培養了學生探究生命科學的學科素養。