探究性學習在高中生物實驗教學中的運用

張愛芳

摘 要：實驗是一個探究的過程，加強實驗教學，是培養學生生物學核心素養的重要途徑之一。教學中需要轉換和挖掘探究性學習的素材，針對不同的素材，采取合理的方法引導學生開展探究性學習，逐步提高學生的科學素養，形成終身學習的能力。

關鍵詞：探究性學習；實驗教學；高效教學；創新能力；自主學習

生物學是一門實驗性極強的自然科學，實驗教學是搞好生物課堂教學的關鍵，也是實現生物學教學創新的重要途徑，通過實驗教學能夠將學生的動手和動腦有效結合起來。實驗又是一個探究的過程，學生對實驗的學習方式也應該體現并運用探究性學習，目的是讓學生通過類似于科學家科學研究活動的方式獲取知識，并在這個過程中，學會科學的方法和技能，形成科學的思維方式和觀點。高中生物課程中的實驗有觀察類、驗證類、探究類（包括模擬探究）、調查類等。為了更好地實施探究性學習，改變學生的學習方式，教學中首先要加強探究性學習在實驗教學中的運用，從而為培養學生的生物學核心素養提供必要保證。

一、在探究性實驗中運用探究性學習方法，培養學生的創新能力

在傳統的生物實驗課中，教師傳授時注重的是實驗操作步驟，強調的是唯一正確的實驗結果，學生要做的只是簡單的重復操作，實驗過程索然無味，提不起學生的觀察興趣。而運用探究性學習方法組織完成探究實驗，是學生自主學習的過程，是發揮個人和集體智慧的過程。在實驗前，教師引導學生根據實驗目的，按照科學的方法設計實驗、討論實驗操作的注意事項及可能出現的實驗結果，逐步完善實驗設計，明確要觀察的實驗現象，使學生的實驗過程有的放矢，引導學生由表及里、由局部到整體，對生物學問題進行比較分析；在實驗中指導學生觀察并記錄實驗現象、得出結論；在實驗后注重學生對實驗方法技巧和實驗結論的拓展運用。探究性實驗不是死記課本上的實驗步驟、實驗現象和結論，而是引出一連串相關問題來訓練學生科學的思維方法和能力。如，“探究溫度、PH值對酶活性的影響”，按照探究性學習的步驟針對問題根據已有知識作出假設，然后設計實驗，在設計實驗的過程中學生就要考慮到選擇什么酶和底物，如何檢驗反應產物，如何控制無關變量，探究溫度對酶活性的影響實驗中為什么不能用斐林試劑進行檢驗、探究PH值對酶活性的影響為什么最好選用過氧化氫和過氧化氫酶等問題。由此可知，探究性實驗不是簡單的重復式驗證，而是通過老師的點撥和學生間的相互討論找出實驗設計依據的原理，根據原理確定必要的材料、器具和藥品等，遵循實驗設計的基本原則，合理安排實驗步驟，逐步闡明操作技術及注意事項，預測實驗結果并最終得出結論，如果學生不去親身體驗，是不能體會到科學發現的真諦與樂趣。

二、變驗證性的分組實驗為探究性實驗，調動學生自主學習的興趣，培養學生實驗探究能力

傳統的生物實驗一般是重結果、輕過程，重接受、輕參與的驗證性實驗，在一定程度上束縛了學生思維的開發，也減少了學生探索與發現知識的機會，對學生理性思維的培養難以奏效。教育家布魯諾曾指出“教學不應該奉送真理，而應該教人發現真理。”若變換一個角度把適合探索研究的驗證性實驗變成科學探究活動，恢復生命現象的本來面貌，學生自然而然地就有了學習的興趣，也就有了強烈的探究欲望，有了探究的欲望，也就產生了探究的動力，就會在探究過程中不斷發現問題、提出問題，就會去挖空心思地想解決問題，從而實現了激發學生自主學習的目的，使探究過程不斷趨向合理。例如，“驗證植物細胞的滲透吸水和失水”，教師創設一情境，在家里腌菜過程發生的現象，由學生提出問題，教師引導其分析植物細胞的結構，并作出假設，成熟植物細胞的原生質層相當于半透膜（水分子可以自由進出，而蔗糖分子不能通過）。之后，可讓學生分組討論設計實驗過程，教師到各組中幫助學生完善設計過程，選擇設計優秀的小組匯報，師生共同糾正其中不合理的環節，形成一個完整的實驗操作流程后學生動手完成實驗。實驗結束后按照探究性學習步驟針對實驗結果得出結論。在此基礎上可以進行實驗的延伸，如繼續增大蔗糖溶液的濃度會發生什么？如果換成一定濃度的HNO3溶液會出現什么現象？如果是酒精和鹽酸呢等一系列的探究內容，當然這些探究內容也不必全部實施，也可作為課外的探究活動內容。整個過程學生充分體驗探究性實驗的魅力，真正由被動接受者上升為主動探究者，思維能力得到有效提升。

探究性學習有效實施的平臺就是加強、注重實驗教學，以促進學生可持續發展為目的，使學生在親身經歷中，領悟科學探究過程和科學探究方法，親身感受合作學習和問題學習，并通過自己設計實驗、動手實驗、觀察研究，逐步培養收集分析數據、交流表達等能力，提高觀察的敏銳性、細致性及思維的廣闊性，讓學生在科學實驗中體驗成功，享受樂趣，并逐步養成科學的態度和情感，獲得科學探究的方法，形成終身學習的能力。

參考文獻：

[1]裴愛莉.實驗在生物教學中的作用[N].教師報，2006.

[2]施憶.高中生物課程標準中的活動與探究（必修）[M].高等教育出版社，2004-03.

編輯 魯翠紅