浅谈高中生物实验探究式教学.doc

浅谈高中生物实验探究式教学王小毛 钱江 （江苏省宜兴市官林中学 江苏宜兴 214251）【摘 要】生物学是一门建立在实验基础上的自然学科,实验教学在整个生物教学中占有重要地位。随着高中生物新课标的推广使用,教材从很多方面作了调整和修改,其中突出的一点是教材中增加了许多探究性实验,取代了以前教材中的验证性实验,在此背景下,如何在高中生物实验教学中实施探究性教学,非常值得我们关注。【关键词】生物实验 探究式教学 生物科学素养 新一轮基础教育课程改革大力倡导在各科中，面向全体学生，开展多样化的探究式学习。以实验为载体的探究是生物教学最显著的特征。许多生物现象只有通过实验才能得到解释,生物学实验是学生获取生物知识的最有效手段之一,在对学生整体素质的提高方面,起到了非实验教学无法替代的作用。科学有效的实验教学方法在训练学生的基本技能,培养学生的观察、分析、综合能力和解决实际问题的能力,激发学生学习生物科学的兴趣等方面将起到至关重要的作用。一、传统生物实验教学的反思生物学是一门以实验为基础的自然学科，通过实验培养学生的观察、动手和综合能力，这无疑是当今大力推行素质教育所必需的。纵观传统的高中生物学实验，基本上以学生被动式验证性地完成整个试验过程，求证实验结果为主。学生通过实验达到什么目的，需要哪些器材，以及实验方法，教材都事先做了具体的规定。这固然对于培养学生实验基本技能有一定的作用，但是在培养学生主动探究，发现和创新能力上必然会受到限制，束缚了学生的创新性思维，兴趣下降，科学素养难以全面培养。虽然在验证性实验中学生也可以获得知识，但掌握的知识难以巩固，无法通过对知识的探究过程达到学会学习、主动学习的效果。另一方面，验证性实验对新知识本身蕴涵的潜在意义，以及新知识的组织与呈现方式挖掘不够，对学生的情感调动不够充分，大大削弱了实验教学在培养学生科学素养上的重要作用。对于教师而言，也容易变得思想僵化，使生动有趣的“生”物知识变成乏味的“死”物知识。在实际工作中，教师讲实验、学生背实验，教师在黑板上“画”实验，学生“想象”实验，教师用放录像、多媒体演示代替做实验的现象非常普遍。二、生物实验探究式教学1. 重视实验准备，丰富学科知识高中生物学实验中，往往是教师做好了实验前的一切准备工作，学生在教师知道下完成相关的实验过程，往往忽略了学生对实验的准备。心理学家苏伯尔主张在正式学习新知之前，有必要向学生提供就一些他们比较熟悉的材料，让其事先学习这些材料。通过人为的措施将其中最能与新知建立联系的高度概括的观念“移植”到学生的认知结构中去，以确保学生在学习新知是能利用这些观念。实验教学也是如此。组织学生做探究性实验，教师既要成为学生的指导者、组织者、促进者，又要和学生平等参与实验研究，不能越俎代庖，将学生的研究引向既定的结论。应树立以学生发展为中心的教学理念，积极为学生提供信息，启发思路，介绍方法，引导质疑，探究和创新。培养学生独立思考的能力和创新精神，让学生在探究型实验过程中充分发挥自己的聪明才智。所以每次实验前，教师应给学生提供信息资料和背景知识，或这些知识获取的方法，鼓励学生筛选和提取有效信息。如在做“可溶性还原糖的鉴定实验”前，可先让学生查阅资料，思考可溶性还原糖主要有哪些？鉴定可溶性还原糖的试剂有哪些？怎样选择实验材料能使效果更明显等问题。学生在搜集资料解决问题的过程中，既学会了获取知识，也扩展知识视野。2. 创设探究情景，培养问题意识高中生物新教材教学大纲的课程目标明确指出，要使学生“学会科学观察和实验的方法，初步学会提出问题，做出假设，设计并进行实验，分析和处理实验数据，作出合理的结论”和“养成实事求是的科学态度，养成勇于探索、不断创新的精神与合作精神。”而探究实验的一般步骤即提出问题做出假设设计实验完成实验分析现象得出结论。俗话说，万事开头难，往往发现一个问题比解决一个问题要难。因此，生物实验教学，首先要让学生学会观察，善于提问，增强学生问题意识。正如19世纪末达尔文通过对植物向光性现象的观察，深入思考，探讨植物向光性的原因，从而开启生长素发现的大门。所以，在平时生物实验教学中，要充分培养学生发现问题，提出问题的能力。例如在探究“植物细胞的吸水和失水”，通过日常生活中现象的观察：在做菜陷时，加入盐就有水分渗出；对农作物施肥过多，就会造成“烧苗”的现象。通过现象观察思考，引导学生提出问题，做出假设，同时让学生选择实验材料，设计实验，验证自己的假设是否正确。在得出结论后，进一步引导学生继续发现问题，如植物细胞会由于过多吸水而涨破吗？植物细胞在高浓度溶液中发生质壁分离还能复原吗？让学生充分挖掘问题的实质，实现知识和能力的迁移，学生通过主动学习与探索，能更好地理解知识，获取学问，而且学生通过实验探索，培养了科学研究方法和探究解决问题的能力，提高生物科学素养。3.注重实验探究过程，加强科学方法训练倡导探究性学习是新一轮课程改革中的重要课程理念，其宗旨是改变学生的学习方式，突出学生的主体地位，生物教师不但应该接受这一理念，而且必须将这一理念体现到教学行为中去。探究性实验是在教师的启发下，由学生独立完成，经历了质疑、思考、动手、分析、解疑的过程，符合中学生认知事物的规律。利于学生把已有的生物学知识系统化，整体化，从而转化为发现问题、探究问题、解决问题的能力。加强学生科学研究方法的训练是提高学生科学素养的重要组成部分，能够为学生的整体素质优化增添坚实丰厚的生长点。如在“叶绿素的分离和提取实验”操作过程中学生可能会遇到许多问题，教师可以因势利导巧妙地将问题设计成新的探究点，让学生探索，比如：滤纸条的制作时为什么要剪去两个角？用滤液划线时为什么要细、要齐等探究问题的提出，会促使学生设置必要的对照实验，并从中得出结论。又如在指导学生根据生态平衡的原理制作了一个生态球。完成后，提出几个问题让学生思考：本生态球是密封的，为什么其中的生物能较长时间生存？如果把生态球放在黑暗的地方，一段时间后将会出现什么后果？如果生态球放入过多的鱼，后果又将如何？进一步引导学生继续探究。通过实验探究，把知识真正内化，培养了学生提出问题、解决问题的能力，加深了对知识迁移的能力，很好的促进学生科学素养的发展。4.重视学生参与，加强结果分析传统的教学重结论轻过程。只是一种形式上走捷径的教学，它无法展示学生聪明才智、形成独特个性。而具备良好的科学态度，能使学生客观，实事求是地开展科学实验。求实、创新、协作、奉献的科学精神是学生不断探求真理，发现科学事实，解决新问题的支柱。从当前中学生物学教学现状来看，教师对实验的重视还不够，在实际工作中往往得不到落实，纸上谈兵，以讲代做，功利主义盛行。殊不知科学实验是实实在在的，来不得半点虚假。在生物学探究性实验教学中，不仅是让学生通过实验获得知识，更重要的是在实验过程中培养学生的科学态度和科学精神。因此教师要强调学生参与实验的重要性，同时不应该只关注实验的成功与否，而是要真正了解学生在实验过程中遇到的问题，以及对问题的分析。所以对实验的结果分析尤为重要，尤其是失败的结果。如观察细胞分裂实验，在显微镜视野里，几乎看不到分裂相细胞，试分析其原因。引导学生思考：从取材角度看，可能是没有取准生长点部位导致的；从步骤及操作角度看，可能是没有压片过程导致标本太厚，看不到单层细胞；从显微镜使用角度看，可能是没有移动寻找。又如质壁分离后进行复原时发现复原效果较差，其原因可能有哪些？引导学生分析可能原因：蔗糖溶液在配制时，浓度过大，质壁分离强烈，细胞失水过多而死亡；质壁分离时间长了，未及时复原，细胞死亡；滴入清水次数少或只滴入一次。所以，在实验过程中，分析实验结果比得出结论更重要。通过探究实验，充分培养学生尊重事实，严谨治学和追求科学、坚持不懈的科学态度，也让学生了解到科学实验的艰辛、复杂，有利于学生在亲身经历实验过程中磨练出求实、探索、创新、协作的科学精神。总之，现代生物科学的发展尤其依赖于科学实验。将探究式教学引入生物教学，尤其是与生物实验教学相结合，是生物教学改革的重要内容。在生物教学中，学生实验、实习和观察等实践环节对学生掌握生物学知识、科学方法、培养能力和形成科学素养都有至关重要的作用。参考