基于生物實驗，培養科學探究能力

周林聰

生物實驗的教學不同于其他學科的教學，更需要學生以開放的思維思考、探索，在探究生物科學真理的過程中，逐漸培養學生科學探究的能力。實際教學時，教師應當引導學生深度分析實驗現象，也應當給予學生一定的自主設計的空間，引導學生在不斷改進和反思的過程中，探索科學奧秘，形成探究意識。接下來，筆者將從以下三個個方面入手，探討一下如何在生物實驗教學的過程中，培養學生的科學探究能力。

一、深度分析，提出假說

需要注意的是，生物實驗的過程不只是按照教材一步一步完成操作的過程，而是引導學生以教材為參考，針對實驗現象做出有所根據的假說，并再一次研讀教材中的內容，進一步的設計實驗，深度分析實驗現象，激發學生主動探究的興趣，逐漸培養學生科學探究的能力。

在教學《質壁分離和復原》時，就運用到了做出假說，深度分析實驗原理的教學方法。我們可以在教材中得出質壁分離與復原的原因：那就是細胞液的濃度與外界溶液的濃度時的差值的不同，細胞通過滲透作用失水或者積水，出現質壁分離與復原的現象。雖然教材中的概念寫的很直觀，但是由于學生們沒有直觀的體驗，所以也有一部分學生不能夠理解。這時，基于學生們了解了教材中的相關概念，我引導學生進一步的分析造成這一實驗現象更深層次的原因。當我們更換蔗糖溶液的濃度時，如達到50%的濃度時，就會發現只能發生質壁分離，卻無法復原。這時，我讓學生根據這一現象大膽的做出假說，鼓勵學生們做出自己的假說。在此基礎上，我再鼓勵學生根據自己做出的假說，設計新的實驗，運用不同濃度的蔗糖溶液來完成這一實驗，實驗完成后最終得出結論，進一步的加深學生們對于這部分內容的理解。

通過引導學生在完成生物實驗時，嚴格控制實驗變量進行實驗探究，可以讓學生看到不同的實驗結果，還能夠使得學生認識到生物實驗不是一層不變的，再讓學生根據不同的實驗現象做出假說，激發學生們探究生物實驗的興趣，促進對實驗內容的理解和記憶。

二、給予空間，自主設計

教師在教學的過程中，也應當改變自身作為課堂主導的地位，而是讓學生成為課堂的主導者，給予學生一定的科學探究空間，讓學生敢于發散思維、發表意見、提出疑問，并自主設計實驗，才能使得學生更快速、更深入的理解生物實驗，為學生科學探究能力的形成提供合適的機會。

在教學《酶的活性》時，我先帶領學生了解了酶的特異性，讓學生們在了解基礎知識的基礎上，進一步的選擇自主設計實驗，從而更深層次的探討酶的活性。通過教材中的內容，我們知道溫度是對酶的活性有影響的一個重要因素，在給學生們講解了溫度對酶的活性影響的生物實驗之后，我們也共同的探討了PH值對酶的活性的影響。學生們在聽講和完成實驗后，也能夠選出酶作用的最適溫度和最適PH值。這時我引導學生們這群大膽的猜想，影響酶活性的因素還有哪些呢？學生們的猜想五花八門，幾乎考慮到了生活環境中的一切因素。有的同學認為，生活中的空氣濕度對酶的活性有一定的影響；也有的學生認為生活中會有某種物質對酶的活性產生特定的影響。我鼓勵學生們做出各種假設，并要求學生們對于自己做出的假設進行記錄。記錄之后，再結合以往自己所學的自主設計生物實驗的知識，來設計生物實驗進行探究。

教材中給出的實驗教學內容十分明朗，但對于激發學生的探究欲望也具有一定的難度。這時，生物教師可以基于教材中給出的內容，來引導學生們做出假設，并給學生們一定的空間結合自己的假說，讓學生們自主設計實驗進行探究，有效提升學生們自主設計、探究生物實驗的能力

三、不斷改進，引導反思

高中生物實驗的教學，學會操作實驗儀器也為主要教學目的，還要求學生在完成生物實驗的過程中，學會質疑，并對實驗操作過程和實驗原材料選擇提出改進意見。在此基礎上，還應當引導學生學會反思，并在不斷的反思中，提升學生科學探究的綜合能力。

在教學《觀察細胞的有絲分裂》時，我首先要求學生明確這一實驗的實驗目的，并在了解這一實驗目的的基礎上，嚴格按照實驗流程開始實驗。在實驗的過程中，學生先后完成了前期培養、解離、漂洗、染色、壓片和觀察這一系列的實驗步驟。實驗完成以后，學生的實驗結果都有不同。于是，我要求學生針對實驗結果，考慮自身在完成實驗室具體的實驗過程，去思考本實驗過程中是否仍有需要改進的地方。我也為學生改進實驗提出了一些建議。第一，就是要求學生在培養根尖的時候，做到經常的換水；第二，最初選用洋蔥細胞時，選用舊的洋蔥。與此同時，我也要求學生結合自身具體操作實驗的過程進行反思：為什么要進行以上改進？學生經過反思后總結到：經常換水，是為了防止根進行無氧呼吸而導致根的腐爛；選用舊的洋蔥是因為新的洋蔥仍在休眠狀態，不利于生根。在此基礎上，我也要求學生進行思考：為什么要用每條根的根尖呢？學生再一次結合實驗過程和教材知識開展了反思。

通過引導學生在完成實驗的基礎上，針對實驗結果和實驗過程進行改進，并不斷的反思，不僅能夠有效的提升學生探究實驗過程和實驗結果的興趣，還能使得學生在完成生物實驗的過程中，增強自身的科學探究能力，從而提升學生自身的生物核心素養。

總之，生物實驗教學的過程就是科學探究的過程，需要教師和學生的共同努力，只有充分調動起學生的探究積極性，讓學生在完成生物實驗的過程中，主動參與、發散思維、敢想敢試，才能逐漸形成科學探究的意識，才能夠成為優秀人才。因此，教師應當致力于提升學生的科學探究能力，為學生成為社會有用的人才貢獻出自己的力量。

（作者單位：江蘇省南通市通州區金沙中學）