優化實驗，讓生物課堂培養學生探究能力

摘 要：隨著新課改理念的深入推進，高中生物教學充分體現了以生為本的教學原則。教學中不斷優化實驗教學，并通過實驗教學培養學生探究問題的能力。這就發揮了學生的課堂主體作用與教師的主導作用，更讓學生在科學探索中促進思維的發展。基于此，教師在教學中要不斷創新實驗教學，利用實驗來培養學生探究知識的能力，拓寬學生的知識視野，并讓學生認識到實驗在生物學習中的重要性。

關鍵詞：高中生物;探究能力;實驗優化

中圖分類號：G63? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? 文章編號：1673-9132（2022）05-0061-02

DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2022.05.030

眾所周知，生物是自然學科的一個分支，生物學的研究與發展需要通過實驗來完成。因此，在高中生物教學中要通過實驗來啟發學生的思維，并引導學生樹立正確的發展觀。實驗教學既能激發學生的學習興趣，又能幫助學生從實驗中總結規律。同時，還能培養學生的觀察能力、分析能力等，進而促進學生思維能力的提高。所以，教師要不斷優化實驗教學，引導學生在探究實驗現象與規律的過程中提高獲取知識的能力。這樣才能真正促進學生的全面發展。

一、更新教學理念，提高教師教學能力

布魯姆教學觀告訴我們，不斷更新教育教學理念是教師必須具備的專業素質。我們知道，實驗是高中生物教學中的重要內容，是學生獲取知識的有效途徑。同時，實驗可以培養學生的觀察、歸納等諸多能力。因此，重視實驗教學是教師必須具備的理念。重視實驗教學首先要提高教師的專業能力，通過教師專業化的教學方式激發學生參與實驗的熱情，進而開展探究學習活動。這就需要加強實驗課程教師的專業技能培訓，不斷提高教師的整體教學水平。既要重視教師的專業素養，也要重視教師的實踐能力，從整體上提高教師隊伍的綜合素養。生物是一門以實驗為研究方法的學科。教師必須要發揮自身的引導與點撥作用，讓學生在實驗中有所收獲。例如，在開展“光合作用原理的應用”時，教師可首先引導學生復習舊知，并提出相應的問題讓學生合作探究。在復習舊知識模塊中，要求學生能夠熟記光合作用過程的框架圖，同時利用植物的二氧化碳變化趨勢圖進行探究。這樣，學生能夠對接這兩個模塊知識，并基本上掌握了大部分基礎知識，最后再運用所學知識來對例題進行解答。這樣有利于學生對實驗現象與規律進行深入認識。

二、優化實驗模式，激活學生主體意識

傳統的實驗教學存在諸多弊端，因此教師要積極轉變教育教學觀念，探索與實踐新課改理念，充分發揮學生的課堂主體作用，在實驗教學中優化教學模式，引導學生參與實驗過程，充分體現以生為本的教學原則。例如，在開展“ATP的主要來源——細胞呼吸”這個實驗時，為了激活學生的主體意識，也為了能夠激活學生的思維，教師可采用創設情境的方式，提問如新鮮的面包為什么是松軟的，過了一段時間就會變硬？這種與學生日常生活相關的問題情境能激活學生的求知欲，從而認真思考教師提出的問題。接著，師生一起開展實驗，讓學生分別把面粉揉成一個小面團，面團的密度越細越好。再讓學生把一定重量的酵母粉揉進面團中去，用保鮮膜把面團包裹好，放在實驗室中一段時間。等到時間一到就拆開保鮮膜觀察面團有什么變化。在學生等待的時間，教師不妨給他們提出這樣的問題：“酵母菌細胞呼吸是否需要氧氣？”“有氧與無氧條件下都能進行細胞呼吸嗎？”讓學生思考并討論，這有利于學生接下來深入觀察實驗現象，并對實驗現象進行總結，從而掌握細胞呼吸的規律。整個教學過程都充分發揮出學生的課堂主體作用，體現了以培養學生探究學習能力為目的的教學過程，更促進了學生的全面發展。

三、改進實驗方案，滲透思想方法教育

實驗的目的是觀察實驗現象，總結實驗規律。為了更好地開展實驗教學，教師要不斷改進實驗方案，在實驗過程中滲透思想方法教育，提高學生探究問題的能力。首先，要合理選擇實驗器材。課本中的實驗材料為了適應大多數地區的實驗教學，因而具有普遍性特征。為了取得良好的實驗效果，教師必須選擇適合本地方實驗要求的材料。其次，教師要不斷改進實驗方法。由于多種原因，有些學生在實驗中很難真正完成實驗。此時，就需要教師改進實驗方法，努力做到化繁為簡，并適當增強實驗的趣味性，從而讓實驗順利進行。在開展“玫瑰精油的提取”這個實驗時，課本中建議用鮮玫瑰花來進行，但玫瑰花的成本大而且提取率較低，所以通常采用月季花來代替實驗。而且學生生活中常見實驗材料能激發學生的實驗興趣，有利于實驗教學順利地開展。本實驗采用了蒸氣蒸餾法，因為玫瑰精油易揮發、難溶于水、化學性質穩定。然而，學生并不理解為什么采用這種方法。原來，只有蒸餾的玫瑰精油當中才含有天然的玫瑰臘，在18-20攝氏度時蒸餾的玫瑰精油會呈現黏稠狀直至結晶。通過這樣的分析、解釋與引導，不僅讓學生對這個實驗產生了興趣，也讓學生初步形成了實驗的思想方法。

四、進行探究實驗，注重實驗探究過程

眾所周知，生物教學中實驗是必不可少的教學內容，是培養學生實踐能力的有效途徑。然而，傳統的生物學實驗中學生被動地參與實驗，這不利于調動學生積極性與主動性。隨著新課改的實施，實驗教學要能夠激活學生的思維，同時讓學生在實驗過程中進行觀察、分析、歸納、總結等過程，從而讓學生經過推理與驗證實現探究學習的目的。實踐證明，學生親歷實驗與發現的過程，不僅能激發學習興趣，還有利于促進其對實驗產生靈感。例如，在教學“植物激素”時，實驗可以還原當年科學家是如何發現激素的。此外，還有生物膜流動鑲嵌模型的提出、光合作用發現史等，這些都體現了創新思維。基于此，在開展探究實驗中培養學生的探究意識是必要的。因為這樣可以優化學生的思維方式，培養學生堅持不懈的科學研究精神，同時也讓學生經歷了探究知識的過程。所以，在實驗條件允許的情況下，教師應該給學生提供充分的思考、討論、合作等空間，甚至讓學生把自己的實驗設計與實驗方法與科學家當年采取的實驗方法進行類比，從中發現自己的不足之處。這樣，才能切實培養學生的探究學習能力，提高學生的科學素養，從而促進學生的全面發展。

五、重視合作實驗，努力做到知行合一

著名的教育家陶行知倡導“知行合一”教學理論，注重培養學生的實踐能力。在高中生物教學中，開展探究性實驗既可以培養學生的動手操作能力，又可以提高學生的探究學習能力，從而做到知行合一。如實驗過程中很多學生并不知道如何準確使用實驗器材，這就需要學生開展自主實驗。通過相互之間的合作，做到取長補短，讓每個人的思維在實驗過程中得到碰撞。同時，要學習他人的科學態度和嚴謹求實的精神，學習自己想不到的探究方法，不斷彌補自己的不足。培養學生嚴謹的科學實驗態度不是獨立就能完成的，需要借鑒與合作。同時，我們不應該僅關注學生的實驗成功與否，而是要了解學生在實驗過程中如何處理遇到的問題，看他們如何分析問題、提出假設、建立聯系，進而找到解決問題的辦法。只有這樣，才能讓學生在實驗中實現知行合一。如取材中洋蔥根尖的取材是否長度合適，還原糖鑒定的果實底色是否為淺色等。能夠正確分析實驗結果誤差，必須有數理統計的支持。對于實驗中存在的誤差或錯誤以及對數據的判定與鑒別，需要有豐富的理論知識和實踐經驗來作為依據。這樣，才能正確判斷結果，為及時改進實驗提供支持。

六、開展自主實驗，培養學生探究能力

新課改強調課堂教學應該充分體現學生的課堂主體地位，注重培養學生的自主學習能力。這就需要學生開展自主實驗，這樣既能增強學生的合作意識與競爭意識，又能額能力培養學生在實驗過程中提出問題、分析問題、解決問題。問題沒有現成答案，必須通過對實驗的觀察、分析等活動，最終得出正確的結論。這樣，才能促使學生探究能力的提高。例如，在開展“植物細胞質壁分離和復原”這個實驗中，就提出這樣的問題：為什么在實驗過程中要用紫色的洋蔥？把實驗中30%蔗糖溶液換成10%或50%的濃度，實驗會出現怎樣的結果？質壁分離的條件是什么？再如，在開展“細胞質流動”這個實驗中提出這樣的問題：為何要選用黑藻作為實驗材料？為何要用葉綠體來作為參照物觀察細胞質的流動？為何要保持細胞的活性？這樣的問題能促使學生在實驗中開展研究，有利于提高學生的觀察能力、動手能力等。由此可見，實驗教學中教師要不斷改進實驗。尤其是學生的自主實驗，促進他們自主探究，進而促進思維能力的提高。特別是讓學生親自動手操作，有利于提高學生的實踐能力。

綜上所述，高中生物教學中優化實驗教學有利于培養學生的科學探究能力。所以，教師應該本著新課改理念，在教學中充分認識到優化實驗教學對提高學生探究學習能力的重要性。這樣，才能不斷優化實驗教學，引導學生通過實驗獲取知識，并學會觀察、分析、歸納與總結等，進而提升學生的探究學習能力。只要我們充分踐行新課改理念，充分發揮實驗教學的效果，就一定會促進學生探究學習能力的提高。

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[責任編輯 胡雅君]

作者簡介：田雅麗（1988.9— ），女，漢族，甘肅鎮原人，一級教師，研究方向：高中生物教學。