高中生物探究性實驗教學的實踐研究

王曉燕

【關(guān)鍵詞】 高中生物;探究性實驗教學;發(fā)展史;課本;分析

【中圖分類號】 G633.91 【文獻標識碼】 A

【文章編號】 1004—0463（2018）23—0122—01

現(xiàn)在的高中生物學實驗，多是以學生被動地完成整個實驗為主。實驗目的、實驗器材以及實驗方法、教材都事先做了具體的規(guī)定。這固然對于培養(yǎng)學生實驗基本技能有一定的作用，但是在培養(yǎng)學生主動探究、發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)新能力上必然會受到限制。因此，作為處在教學第一線的教師在實驗教學中有意識地采取“探究性學習”的方式大有必要。

一、學習生物發(fā)展史，體會探究性實驗

自然科學的發(fā)展史就是一部科學探究的歷史。在生物發(fā)展史中，每個發(fā)現(xiàn)都經(jīng)過科學家周密的實驗、細致的觀察和分析、嚴密的推理和驗證等過程。通過科學史的學習，不僅能使學生知道知識的發(fā)生、發(fā)展過程，還能激發(fā)學生學習的興趣，探究未知世界的好奇心。因此在教學過程中，我們要努力做到：

1.展示科學家的思維過程，培養(yǎng)學生的思維能力

生物學史上的許多重大發(fā)現(xiàn)，都閃爍著科學家們非凡的創(chuàng)造性思維的光芒。如生物膜流動鑲嵌模型的提出、光合作用發(fā)現(xiàn)史、植物生長素的發(fā)現(xiàn)過程和孟德爾兩個遺傳基本規(guī)律的創(chuàng)立等。

教學中應該引導學生循著科學家的思維歷程去親身體驗一番，探究得出結(jié)論的具體思維過程。并適時讓學生大膽作出種種設(shè)想、猜測，讓他們無拘無束地去思考、去討論、去爭辯。同時要求學生將自己設(shè)計的方法與科學家所采用的實驗方法進行比較，找出自己方法中的不足之處。通過這種方式的教學，科學思維的全過程充分地暴露出來，學生不僅從中獲取科學知識，更重要的是受到科學思維的熏陶。

2.從生物學史中學習科學的研究方法

在生物學發(fā)展史中，每一項重大發(fā)現(xiàn)，都是各種科學研究方法綜合運用的結(jié)果。教師應充分地把科學家們獨到的科學思想和方法滲透到知識傳授中，啟迪學生領(lǐng)會科學方法，且能運用到實際的實驗設(shè)計中。

如光合作用探究歷程中，科學家通過同位素標記法成功探究出光合作用中的物質(zhì)變化。沃森和克里克通過對DNAX射線的衍射圖譜的分析構(gòu)建出DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。梅塞爾森和斯塔爾用等密度梯度離心的方法，證明DNA是半保留復制。再如，在遺傳的基本規(guī)律的教學中，可向?qū)W生提出孟德爾之所以能發(fā)現(xiàn)遺傳的兩大規(guī)律，與他精心選擇實驗材料有關(guān)，當然還有科學的觀察和分析方法，他在觀察時，對紛繁復雜的雜交現(xiàn)象，只看其一對性狀，而對其它性狀暫且不管，這就使研究對象大大簡化了，特別是他把數(shù)學統(tǒng)計方法引入生物學的研究，是超越前人的創(chuàng)新。

二、參與課本實驗，嘗試探究性實驗

可指導同學們將課本中的模擬實驗、驗證性實驗嘗試性地設(shè)計為探究性實驗，促使學生主動探究，使學生的知識水平和探究能力在探究過程中逐漸增長起來。

例如，在做“色素的提取和分離實驗”中，常規(guī)的做法就是在長方形的濾紙條上用層析法分離色素帶。曾經(jīng)有一個同學問我：“老師，層析時我用圓形的濾紙行不行？”我說：“你可以嘗試著實際操作一下呀。”于是沒一會兒，他做出來了，在圓形的濾紙上出現(xiàn)的是4個同心圓，可漂亮了。? ?通過學生的實驗不難發(fā)現(xiàn)，學生從以前按部就班，到現(xiàn)在能在實驗過程中發(fā)現(xiàn)問題，改進方法，并由此設(shè)計實施探究性實驗，能力有了一定的提高。學生也發(fā)現(xiàn)自己通過實驗更好掌握了植物滲透吸水原理，對自己所做的實驗結(jié)論也較滿意。

三、指導分析實驗，設(shè)計探究性實驗

在生物教學中教師先根據(jù)一些探究性實驗題目，理論性地教給學生掌握探究性實驗設(shè)計的一般方法，包括“提出問題→作出假設(shè)→實驗設(shè)計→進行實驗→分析結(jié)果→得出結(jié)論→表達交流”，老師可以讓學生小組討論完善后，口頭描述設(shè)計的思路，然后教師給予精準的評價。最后在學校條件允許的范圍內(nèi)最好實際操作實驗一下。

例如，在探究“影響酶活性的條件”實驗中，許多同學確認的課題是《探究溫度對酶活性的影響》。但在設(shè)計實驗方案時，我發(fā)現(xiàn)部分同學根據(jù)已有的知識選用斐林試劑來檢測酶的催化效率。他們認為在適宜的溫度條件下，淀粉可以被淀粉酶水解成還原性糖，因而可以用斐林試劑檢測。是不是真的可以用斐林試劑呢？在我的提醒下，學生很快意識到他們忽視了斐林試劑反應的條件需要加熱，對于沸水浴實驗組，在加熱過程中，隨著溫度的升高，酶活性也會逐漸增加，使淀粉逐漸被水解，導致結(jié)果很可能與對照組差不多，從而影響了探究目標的達成。而選擇碘液來檢測就不存在此類誤差，可在催化反應結(jié)束后直接滴加碘液，根據(jù)溶液是否變藍來判斷淀粉有否被水解。

總之，雖然高中生物實驗教學多數(shù)是驗證性的實驗，但是要培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和實踐能力，教師除了要深挖教材，還要經(jīng)常性地創(chuàng)造條件，引導學生主動參與探究、勤于動手動腦，逐步培養(yǎng)學生思考、分析和解決問題的能力以及交流與合作的能力，才能使學生成為適應社會進步，時代發(fā)展的優(yōu)秀人才。