試論高中生物學的探究性實驗

喻泰閣

【摘 要】生物科學是自然科學中的一門基礎學科，是研究生命現象和生命活動規律的科學，高中生物實驗知識面廣、內容多，目前高中生在學習生物實驗知識時存在學習方法被動、基礎知識薄弱、實踐操作能力較差等問題，可以通過科學探究法進行生物探究性實驗，從而提高中生的生物綜合能力。

【關鍵詞】高中生物；實驗；探究

生物科學是自然科學中的一門基礎學科，是研究生命現象和生命活動規律的科學。它是農業科學、醫藥科學、環境科學及其他有關科學和技術的基礎。生物科學的研究經歷了從現象到本質、從定性到定量的發展過程。高中生物是一門是理科中的文科，在新課標中，對高中生物提出了五大理念，即提高生物科學素養、面向全體學生、倡導探究性、培養批判性思維能力以及注重與現實的聯系，“倡導探究性學習”貫穿于生物學習的全過程，特別是在實驗中。

一、高中生學習生物實驗知識的困境

高一生物實驗知識具有基礎性、普及性以及全面性，其中基礎性體現在高一的生物實驗知識的簡單基本，是后期學習的基礎，普及性體現在針對所有高中生，全面性體現在知識點廣度上，涵蓋了生物的所有基本知識，其中高一生物實驗的主要內容有使用高倍鏡觀察幾種細胞，檢測生物組織中的糖類、脂肪、蛋白質，觀察DNA和RNA在細胞中的分布，體驗制備細胞膜的方法等，在學習生物實驗知識時，目前高中生主要存在以下幾個問題。

1.學習方法被動

在對同齡高中生進行調查時，發現大部分的高中生學習生物知識采取“課上聽、課后寫”的學習方法，課上單方面的聽老師講解和演示，課后完成老師布置的作業即可，沒有發揮學習的積極自主性、進行舉一反三，學習較被動。

2.基礎知識薄弱

高一開始學習生物知識，基本都是基礎知識，但是由于高中生對生物學科不夠重視，在平時的作業、考試中隨意應付，導致生物基礎知識薄弱，在學習過程中沒有聯系、舉一反三，使得后面的生物學習越來越困難，形成“一步難、步步難”的境況。

3.實踐能力較差

在進行生物實驗操作，主要有觀察DNA和RNA在細胞中的分布、物質鑒定、觀察葉綠體和細胞質的流動等內容。高中生主要以“看”為主，教師在課堂進行演示操作，學生進行觀察，導致學生的實踐能力、動手操作能力較差，不能將理論知識應用與實際。

綜上所述，在高中生進行學習生物實驗知識時，存在學習方法不當，導致基礎知識薄弱、缺乏實際操作能力等問題，從而無法將理論應用到實踐，更談不上高中生實施探究性實驗。

二、高中生進行探究性生物實驗的策略

通過對高中生學習生物實驗知識的困境分析，得出應抓住生物實驗的特點、科學探究法的特征，通過合理有效運用科學探究法進行高中生物探究性實驗的策略。

1.科學探究法

探究是指“探索研究”，即努力尋找答案、解決問題，是一種思維方式，科學探究是一種系統的調查研究活動，其目的在于發現并描述物體和事物之間的關系，具有秩序性、重復性、邏輯性、預測性等特點。在進行生物實驗科學探究時主要包括以下八個要素。

（1）提出問題

要善于從日常生活或生物學習過程中發現有價值的問題，并能清楚地表述所發現的問題，將生物與經濟、社會、生活等進行緊密聯系。

（2）猜想與假設

對于提出的問題，需要提出猜想和假設，可能有哪些答案，并將可能出現的結果進行羅列。

（3）制定計劃

俗話說“好記性不如爛筆頭”，有計劃的實施能夠事半功倍，因而對于提出的問題、假設，可指定實施方案，在驗證方案中將結合理論知識，將實驗原理、實驗目的、實驗步驟、實驗儀器等進行方案化處理。

（4）進行實驗

按照方案有計劃的正確進行實驗，在實驗過程中要注意觀察和思考。

（5）收集證據

前期可以通過查閱文獻、詢問教師等手段收集證據，在實記錄實驗結果獨立地或與他人合作，在實驗過程中，將觀察與思考進行結合，正確記錄實驗結果。

（6）解釋和結論

將收集到的證據，包括文獻總結資料、實驗結果等進行整理、分類、概括、分析，同時與猜想和假設的結果是否一致，通過對各項證據的分析，得出實驗結論。

（7）反思與評價

實驗結果之后，進行反思和評價，對實驗的前期準備、實驗過程、結果總結等全過程進行思考，善于發現其中的不足和優點，哪些地方需要改進。

（8）表達與交流

通過對實驗過程的總結，將結論進行匯報，形式多樣，可以是文本匯報、PPT匯報、動畫匯報等，將實驗結果展示出來，在展示中可提高自己的表達交流能力，并在展示過程中教師和同學進行評價，以發現自身的不足和長處。

2.高中生物探究性實驗的實施

高中探究性實驗的內容項目多，深度有易有難，在生物實驗中有效合理運用科學探究法，可以培養高中生的探究精神，通過前文對生物實驗中科學探究步驟的解釋，下面以檢測生物組織中的糖類實驗為例，說明如何進行高中生探究性實驗。根據科學探究法的步驟，在實驗前期，高中生學習有關糖類的基礎知識和實驗原理、目的、準備儀器等，自己或者小組進行討論提出問題并進行猜想：生物組織中的還原糖會出現磚紅色沉淀，非還原糖會出現藍色；根據猜想，制定實驗方案，小組進行分工，指定負責人；在方案的指導下，進行實驗，把新配制的斐林試劑與組織樣液，等體積混合，振蕩搖勻，然后放入50～60度水浴中保溫，觀察顏色變化；在實驗過程中，小組成員進行仔細觀察，如果出現磚紅色沉淀，則說明有還原糖，如果是實驗非還原糖，可用碘液檢測淀粉，當變藍時則說明有非還原糖；實驗結束后，將實驗結果進行整理和分析，通過課題匯報形式將結果、原理等展現給大家，同時教師、同學、小組之間進行交流討論和評價。

三、總結

綜上所述，高中生在進行探究性生物實驗時，采用科學探究法，即提出問題—分析問題—解決問題，不僅可掌握生物基本理論知識，提高高中生的動手操作能力，更能提高高中生的科學素養、分析解決問題能力以及探究創造能力。

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