如何進行高中生物實驗探究思維的培養

陳波

摘 要：生物學是一門以實驗為基礎的自然學科。現行的教學大綱和將實施的中學生物教學課程標準對中學生物實驗均有明確的教學要求。但從多年高三教學過程來看，學生對實驗類試題普遍感覺難度很大，有的同學思路不清，有的是無從下手，更有部分學生甚至對實驗類試題產生畏難情緒。

關鍵詞：生物；自然學科

中圖分類號：G630 文獻標識碼：B 文章編號：1002-7661（2014）07-178-01

生物學是一門以實驗為基礎的自然學科。現行的教學大綱和將實施的中學生物教學課程標準對中學生物實驗均有明確的教學要求。但從多年高三教學過程來看，學生對實驗類試題普遍感覺難度很大，有的同學思路不清，有的是無從下手，更有部分學生甚至對實驗類試題產生畏難情緒。這也導致高考中得分不理想。筆者認為解決這一難題，僅靠高三的專題復習和訓練是不夠的，更重要的是應該在開始的生物教學中就加強實驗探究思維的培養，使學生從高中接觸生物這門學科開始就逐步理解生物學科中實驗的基本原理，實驗方法和常用的手段。形成初步的實驗探究思維。從而為高三的進一步提高和形成系統的實驗探究思維打下基礎。

一、認真落實必修教材和選修教材規定的分組實驗

教材中的分組實驗也就是高考考試說明“生物知識內容表”所列實驗。教材中這些實驗的設置，對學生牢固掌握生物學基本知識，培養學生實驗與探究能力是非常必要的。生物實驗是以認識生命運動的本質和規律為目標的實踐。它不是盲目的行為，而是在理性指導下的變革現實的實踐活動。教材中的分組實驗與教材內容緊密聯系，相輔相成。從實驗類型看，既有觀察類的，如“觀察植物細胞的有絲分裂”，也有驗證類的，如“生物組織中還原糖、脂肪、蛋白質的鑒定”，還有少數探究類的，如“探索淀粉酶對淀粉蔗糖的作用”。在每一個實驗的過程中，從實驗意念的產生到實驗方案的設計，從實驗結果的分析到實驗報告的完成，每一步都有思維活動，每一步都是思維的結果。所以，生物分組實驗有利于把學生帶入發現問題 的情境，使學生在分析實驗問題之中和在解決實驗問題中鍛煉思維能力。教學過程中，學生對上實驗課都是非常感興趣的，教師只要組織得當，引導得法，學生就能在完成實驗的同時，從中感受到教材中實驗設計和操作的規范性和嚴謹性，從而逐步構建實驗的基本框架和形成基本的實驗探究思路。這對高三復習教學過程來說，無疑是打下了良好的基礎。

二、充分利用教材中的實習、研究性課題、課外讀和課外生物科技活動

由于課程設置的需要，教材中許多實驗探究類問題，都設置在教材中的實習、研究性課題、課外讀和課外生物科技活動中。這一類的問題的確由于課時的限制我們不可能一一完成。但是在這些材料中有許多對培養學生的實驗探究思維是非常有用的。如課外生物科技活動“利用無土栽培技術培養植物”，研究性課題“設計實驗，觀察生長素或生長素類似物對植物生長發育的影響”，實習“種群密度的取樣調查”。對這些材料在教學過程中，我們應當一一進行分析講解，讓學生將這一類問題轉化為就象掌握教材中的分組實驗一樣。此外，還可以從生產實際和學生生活實際引出實驗課題，不斷明確實驗目的意義，不斷提出有趣而又有思考性的問題引起學生思考，從而培養和擴展學生的思維。教學中我們如果能夠很好的完成這個過程，那么教材中的這些材料就得到了很好的利用。學生的實驗探究思維也得到了很好的鍛煉。

三、深入挖掘教材中的演示實驗和教材中隱含的實驗素材

教材中的演示實驗是不多，老師應通過實驗的演示，讓學生體會實驗操作的規范性，減少不必要的失誤。同時，應對演示實驗進行分析，提出問題讓學生討論。如“滲透作用與水分的流動”，教師完成實驗后應該讓學生明白滲透裝置是如何與植物細胞的結構聯系起來的。使他們通過觀察教師的演示實驗，得出自己完成實驗的感受。此外教材中還有大量的實驗素材，如光合作用的發現、生長素的發現和證明DNA是遺傳物質等。在這些素材中如恩格爾曼的水綿實驗、達爾文的胚芽鞘實驗和艾弗里的轉化因子實驗設計都是非常巧妙的。通過對這些科學家實驗的分析，學生可以明確生物實驗的基本過程，即解決實際問題的基本程序。如果教學中我們注重對這些素材的分析，學生就能從科學家們巧妙構思的實驗中學到實驗設計探究的真諦，這對培養學生自己的實驗探究思維是必不可少的。

四、注重在考試、練習試題的設置中加大實驗問題的比例，引導學生實驗探究思維的發展

過去許多教師的教學計劃中，總把實驗探究類問題安排在高三來復習，而在高二的考試練習中回避這類問題。這實際上是很不利于學生實驗探究思維培養的。對學生來說，考試練習是他們平時學習的風向標，考試試題對他們的學習有很大的導向作用。我們在高二月考、期中期末考試試題中，加大實驗探究類試題的設置，既有利于固鞏高二所學的知識，又有利于學生實驗探究思維的培養。更能通過考試使學生不斷彌補缺陷，總結提高。同時實驗探究類試題的設置，本身也是對實驗探究思維的的一種訓練。一個具體的實驗探究類問題的解決學生的分析、綜合、比較、抽象和概括能力都得到了提高，也為高三的專題復習作好了準備。

五、恰當的引用經典的高考試驗類試題，增強學生解決此類試題的自信心

高考中試驗類試題對許多高三學生來說是比較難的，那么對高二學生是不是就更難呢？答案是不一定的。如在突破質壁分離和復原這個問題時，我們引用2011·重慶卷回答下列（1）、（2）小題。（1）植物葉片表皮上分布有大量的氣孔，氣孔結構如圖所示。當組成氣孔的細胞（保衛細胞）吸水后，會膨脹變形，氣孔開啟；反之細胞失水收縮，氣孔關閉。請以放置一小段時間的菠菜為材料設計一個實驗，證明氣孔具有開啟和關閉的功能。要求寫出實驗材料與主要用具、實驗步驟、預測實驗結果并作出解釋。 實驗材料與主要用具：

學生感覺此題非常有趣，而且能夠解決。所以如果我們在高二新課教學過程，恰當的引入一些高考試驗類試題進行分析，既有利于對教材難點知識的突破，又能吸引學生的注意力，更重要的是通過這類高考試題的分析，能極大的增強學生解決此類試題的自信心。