探究性實(shí)驗(yàn),是指學(xué)生在不知道實(shí)驗(yàn)結(jié)果的前提下,以教師所給的啟發(fā)性問題為指導(dǎo),通過實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)操作、思考分析得出結(jié)論的實(shí)驗(yàn)形式。其強(qiáng)調(diào)“用自己的頭腦親自獲得知識(shí)”,教師只起引導(dǎo)作用。在生物課的教學(xué)中,探究性實(shí)驗(yàn)是學(xué)生積極主動(dòng)地獲取生物科學(xué)知識(shí),領(lǐng)悟科學(xué)研究方法的重要方式,是引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與、樂于探究、勤于動(dòng)手,提高生物科學(xué)素養(yǎng)的重要途徑,是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的生長(zhǎng)點(diǎn)。大力開展探究性實(shí)驗(yàn)已成為生物教師的共識(shí),也是新課程精神的重要體現(xiàn)。
教師要改變觀念,多為學(xué)生創(chuàng)造探究實(shí)踐的機(jī)會(huì)
中學(xué)生物教材中,無(wú)論是演示實(shí)驗(yàn)還是學(xué)生實(shí)驗(yàn),多數(shù)都是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。這種實(shí)驗(yàn)安排對(duì)于教學(xué)有有利的一面,比如實(shí)驗(yàn)?zāi)康拿鞔_,實(shí)驗(yàn)步驟規(guī)范,結(jié)果易于預(yù)料和控制,如果不出意外,很容易使學(xué)生在短時(shí)間里了解一個(gè)知識(shí)的發(fā)現(xiàn)過程,教師在指導(dǎo)學(xué)生做實(shí)驗(yàn)時(shí)也比較容易。但它也有不利于教學(xué)的一面,主要是束縛了學(xué)生的思維,尤其是創(chuàng)造性思維。而且事先知道結(jié)果的實(shí)驗(yàn),會(huì)使學(xué)生的興趣下降;對(duì)于教師而言,也容易變得思想僵化。因此在教學(xué)過程中,教師應(yīng)盡量將驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)改成探究性實(shí)驗(yàn),至少是帶有探究成分的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),為學(xué)生提供一個(gè)能動(dòng)腦思考、交流、合作、親自探究創(chuàng)新的空間。
例如“生物組織中可溶性還原糖、脂肪、蛋白質(zhì)的鑒定”實(shí)驗(yàn),在完成教學(xué)的基本目標(biāo)后,應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生向探究的方向邁進(jìn)。一是在實(shí)驗(yàn)取材方面讓學(xué)生去比較,有比較才有鑒別,所以可以多提供一些材料。二是在實(shí)驗(yàn)條件方面讓學(xué)生去探索,探究可溶性還原糖和蛋白質(zhì)鑒定所需要的溫度條件對(duì)反應(yīng)速度和顏色的影響。三是在操作先后順序上讓學(xué)生去探索。四是在方法上的探索,引導(dǎo)學(xué)生自己動(dòng)手動(dòng)腦,在實(shí)驗(yàn)觀察中得出新的結(jié)論,這正是改驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為探究性實(shí)驗(yàn)的重要途徑之一。這樣做可使學(xué)生對(duì)新的知識(shí)點(diǎn)心領(lǐng)神會(huì),植根腦海,形成永恒的記憶,且激發(fā)學(xué)生勇于探究的精神,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維能力。通過積極引導(dǎo)學(xué)生去思考、去探索比較簡(jiǎn)單的驗(yàn)證,更能培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能和創(chuàng)新能力。
注重實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí),使學(xué)生帶著問題進(jìn)行探究
探究性實(shí)驗(yàn)特別強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)。驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)即使不預(yù)習(xí)也能完成,預(yù)習(xí)也只不過要求學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯?shí)驗(yàn)步驟看一遍,是為實(shí)驗(yàn)而實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果也能從書本上抄寫。但探究性實(shí)驗(yàn)結(jié)果由于是獨(dú)自探究,可能和書本上不一樣。這就要求學(xué)生在預(yù)習(xí)中多問幾個(gè)為什么,這是探究性實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)。如在“關(guān)于有機(jī)物鑒定”的實(shí)驗(yàn)中,學(xué)生預(yù)習(xí)時(shí)發(fā)現(xiàn)鑒定糖還原性用的材料是成熟梨,此時(shí)學(xué)生自問:1)為什么要用梨?2)除了梨外,其余材料能否代替?由此就會(huì)用諸如梨一樣成熟水果代替,得出蘋果、香蕉等與班氏試劑加熱后均能出現(xiàn)紅黃色沉淀的,更明確植物中均含有還原性糖,也是生物體內(nèi)主要的有機(jī)物之一。
鼓勵(lì)學(xué)生大膽實(shí)踐,勇于創(chuàng)新
在教學(xué)過程中,當(dāng)學(xué)生的思維活動(dòng)超出教師所設(shè)計(jì)和期望的軌道時(shí),教師不應(yīng)強(qiáng)行把學(xué)生的思維納入自己的思維模式之中,用自己或教材上的結(jié)論束縛學(xué)生的思維。教師要善于鼓勵(lì)和引導(dǎo)學(xué)生大膽質(zhì)疑,敢于實(shí)踐,勇于創(chuàng)新。如在制作洋蔥表皮的臨時(shí)裝片時(shí),如果按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)去做,可能對(duì)實(shí)驗(yàn)不利。這時(shí)應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生大膽實(shí)踐,使一堂實(shí)驗(yàn)課不僅可以提高實(shí)驗(yàn)效果,又培養(yǎng)動(dòng)腦、動(dòng)手能力,培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)。
重結(jié)果更重過程
探究性實(shí)驗(yàn)的目的并不在于得出一個(gè)統(tǒng)一的結(jié)果,而重在使學(xué)生真正參與探究過程,從過程中獲得具體經(jīng)驗(yàn)和方法訓(xùn)練。實(shí)驗(yàn)過程中,教師積極引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注探究的過程。常用的辦法是要求學(xué)生邊實(shí)驗(yàn)、邊記錄。實(shí)驗(yàn)記錄能如實(shí)反映學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中的參與程度。觀察的記錄必須是真實(shí)的,不能隨意修改。特別是一些與預(yù)期效果不同的實(shí)驗(yàn)效果,更要求學(xué)生真實(shí)記載。如果實(shí)驗(yàn)所得到的結(jié)論與開始的假設(shè)不一致,教師就應(yīng)引導(dǎo)并與學(xué)生一起分析實(shí)驗(yàn)過程,查找錯(cuò)誤環(huán)節(jié),甚至可重復(fù)幾次實(shí)驗(yàn),直至找到正確的結(jié)論。
可見,進(jìn)行探究性生物學(xué)實(shí)驗(yàn),不僅可以拓寬學(xué)生的知識(shí)領(lǐng)域,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)的興趣,提高學(xué)生的思維能力、研究和創(chuàng)造能力、動(dòng)手能力以及學(xué)科間知識(shí)遷移的能力,而且為培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度、科研意識(shí)和創(chuàng)新精神奠定基礎(chǔ);同時(shí)不僅要求教師有較強(qiáng)的組織能力,還要有較好的隨機(jī)應(yīng)變能力和廣博的知識(shí)。
(作者單位:河北省邢臺(tái)市第八中學(xué))