中學(xué)生物探究性實驗教學(xué)及策略

李 欣

摘 要：對中學(xué)生物探究性實驗的教學(xué)步驟和教學(xué)策略進(jìn)行了初步探討，教學(xué)策略主要包括注重對生物科學(xué)史的學(xué)習(xí)、創(chuàng)設(shè)問題情境、引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計實驗、安排實驗過程和創(chuàng)設(shè)寬松教學(xué)環(huán)境這五個方面。

關(guān)鍵詞：探究性實驗；一般步驟；教學(xué)策略

探究性實驗，是指學(xué)生在不知道實驗結(jié)果的前提下，以教師所給的啟發(fā)性問題為指導(dǎo)，運用已學(xué)過的知識和技能，通過實驗設(shè)計、實驗操作和思考分析最后得出結(jié)論的實驗形式。其強(qiáng)調(diào)學(xué)生用自己的頭腦親自獲得知識，強(qiáng)調(diào)自主、探索、合作的學(xué)習(xí)方式。這種方法要求教師在教學(xué)時，不是直接把現(xiàn)成的實驗結(jié)果告訴學(xué)生，而是根據(jù)教學(xué)目的、要求和學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，設(shè)計探究方案，積極引導(dǎo)學(xué)生按一定的思路，通過觀察實驗、閱讀、討論、練習(xí)、課外實踐等多種活動探究生物知識，發(fā)展各種能力，從而完成教學(xué)任務(wù)。在生物課堂教學(xué)中，探究性實驗是學(xué)生積極主動地探究生物科學(xué)知識，領(lǐng)悟科學(xué)研究方法的重要方式。大力開展探究性實驗已成為生物教師的共識，也是新課程精神的重要體現(xiàn)。

探究性實驗教學(xué)方法能夠很好地培養(yǎng)學(xué)生的思維能力、分析綜合能力和解決實際問題的能力。同時對培養(yǎng)學(xué)生實事求是的科學(xué)態(tài)度、訓(xùn)練學(xué)生科學(xué)探究的基本方法等方面，都有很大作用。這種實驗教學(xué)可以讓學(xué)生運用探究的方法主動地獲取知識，形成主動參與、樂于探究的學(xué)習(xí)態(tài)度。注重培養(yǎng)學(xué)生收集信息、分析問題、解決問題的能力，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新與實踐的能力，以達(dá)到教學(xué)目的。

一、探究性實驗教學(xué)的步驟

實驗教學(xué)在生物學(xué)教學(xué)中有著十分重要的作用，教師應(yīng)積極提供機(jī)會，讓學(xué)生親自嘗試進(jìn)行探究性實驗。中學(xué)生物學(xué)探究性實驗是基于中學(xué)生物學(xué)實驗前提下的由教師指導(dǎo)的科學(xué)探究活動，主要是通過組織學(xué)生探究教會學(xué)生科學(xué)探究的一般方法，考查學(xué)生在實驗過程中的操作能力、思維能力、學(xué)習(xí)能力等。生物探究性實驗的教學(xué)過程一般包括以下六個主要步驟：

1.提出問題

教師首先應(yīng)該根據(jù)教學(xué)內(nèi)容或教學(xué)目的要求，引導(dǎo)、啟發(fā)學(xué)生能自己提出問題，而且要引導(dǎo)他們善于提問，使他們能由淺入深，逐漸能思考，能創(chuàng)新，建立探究思想。

2.提出假設(shè)

假設(shè)是科學(xué)研究上對客觀事物的假定的說明，是根據(jù)一定的事實材料或者理論知識，來對研究對象的未知性質(zhì)及其原因或規(guī)律所做的某種推測性的說明。假說是推論的一種，也有可能出錯，必須通過實驗進(jìn)行檢驗。因此在讓學(xué)生做出假設(shè)時，要引導(dǎo)學(xué)生做出假設(shè)要有依據(jù)。盡管假設(shè)不一定是正確的，可以同時做出多種假設(shè)，但要注意假設(shè)要能夠檢驗。

3.設(shè)計實驗

制訂探究計劃，提出實驗步驟，這是探究性實驗活動的關(guān)鍵步驟，包括選擇實驗材料、確定實驗儀器、配制藥品試劑、制訂實驗方案、確定實驗記載格式等。

4.實施實驗，搜集數(shù)據(jù)

按實驗方案進(jìn)行操作，仔細(xì)觀察，認(rèn)真記錄。實驗中得到的觀察和測量結(jié)果統(tǒng)稱為數(shù)據(jù)，通常用描述和繪圖來搜集觀察獲得的數(shù)據(jù)，用國際標(biāo)準(zhǔn)單位來表示測量獲得的數(shù)據(jù)。通過收集和整理數(shù)據(jù)的過程，獲得支持和否定假設(shè)的證據(jù)。

5.分析數(shù)據(jù)，得出結(jié)論

對搜集的數(shù)據(jù)進(jìn)行解讀、分析，找出研究對象的發(fā)展趨勢或不同事物之間的聯(lián)系，思考實驗數(shù)據(jù)揭示的事實或規(guī)律，確定實驗數(shù)據(jù)是否支持原先的假設(shè)，運用證據(jù)和邏輯分析對提出的問題做出答案或解釋，從而得出最后的實驗結(jié)論。繪制圖表是整理數(shù)據(jù)的常用方法。觀察獲得的數(shù)據(jù)可以繪制概念圖、思維圖、流程圖或循環(huán)圖。測量獲得的數(shù)據(jù)可以繪制柱形圖、折線圖或扇形圖等。

6.表達(dá)交流

撰寫實驗報告，口頭或書面表達(dá)交流探究實驗過程、結(jié)果和結(jié)論。教師可以引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步思考，通過實驗結(jié)果和結(jié)論概括出生物學(xué)的概念、規(guī)律和定理。

二、探究性實驗教學(xué)的策略

教育工作者應(yīng)盡量為學(xué)生提供充分的進(jìn)行探究性實驗的機(jī)會，使他們在自主探究的過程中能夠真正理解和掌握生物學(xué)知識，與此同時也能使他們的思想水平、科學(xué)探究能力得到全面的提高。探究性實驗的教學(xué)策略貫穿整個探究性實驗，生物教師在實驗過程中既是幫助者，但確實又居于主導(dǎo)地位。下面就中學(xué)生物探究性實驗的教學(xué)策略做初步探討。

1.注重對生物科學(xué)史的學(xué)習(xí)

新教材在取材與編排上的重要特點之一，就是添加了一些有關(guān)生物科學(xué)史及其經(jīng)典性實驗，其目的是讓學(xué)生認(rèn)識到科學(xué)家探究的曲折和艱辛，同時從中學(xué)習(xí)科學(xué)探究的基本過程、方法和思路。在教學(xué)過程中，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識到任何一個重大的科學(xué)發(fā)現(xiàn)都是一個發(fā)現(xiàn)問題、探索問題和解決問題的過程，讓學(xué)生熟悉探究的一般模式是：發(fā)現(xiàn)問題—提出假設(shè)—實驗設(shè)計—實驗驗證—得出結(jié)論。

2.創(chuàng)設(shè)問題情境

教師應(yīng)盡量為學(xué)生創(chuàng)設(shè)問題情境，激發(fā)學(xué)生自主探究的欲望。現(xiàn)代教學(xué)論指出，學(xué)習(xí)動力產(chǎn)生的根本原因是問題。沒有問題就難以誘發(fā)和激發(fā)求知欲，學(xué)生也就不會深入思考。所以問題是科學(xué)研究的出發(fā)點，是生長新思想、新方法、新知識的種子。這就需要教師設(shè)法讓學(xué)生生疑，進(jìn)而引起學(xué)生探究的興趣。而讓學(xué)生疑惑的問題一旦解決，就能使學(xué)生在精神上得到極大的滿足，從而激起進(jìn)一步探究的欲望。

3.引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計實驗

在設(shè)計實驗過程中，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生以假設(shè)為基礎(chǔ)，明確實驗的目的，并對實驗材料、方法手段的可行性加以斟酌，要有清晰、簡潔的實驗步驟，并且要把可能出現(xiàn)的結(jié)果在實驗方案上反映出來。教師可要求學(xué)生以小組為單位進(jìn)行討論，并選擇代表以適當(dāng)?shù)男问奖磉_(dá)自己小組的實驗方案。在設(shè)計實驗過程中，為了增強(qiáng)實驗的說服力，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生設(shè)置對照組。即設(shè)計諸多因素一致只有一個因素有差異的一組實驗，通過對照比較得出結(jié)論。

4.安排實驗過程

為了使學(xué)生更清楚地了解實驗儀器的性能和使用方法，讓學(xué)生盡可能參與實驗準(zhǔn)備工作，增加學(xué)生動手操作的機(jī)會,有利于幫助學(xué)生系統(tǒng)地掌握生物學(xué)實驗方法和技能。同時要注意教給學(xué)生進(jìn)行實驗設(shè)計的思路和方法，及時督促、檢查學(xué)生按照實驗設(shè)計方案進(jìn)行操作與觀察，了解實驗過程中學(xué)生普遍存在的問題和具有代表性的問題，以便能及時地給予指點和幫助糾正。明確要求學(xué)生邊實驗、邊記錄，引導(dǎo)學(xué)生利用實驗事實進(jìn)行科學(xué)推理，得出相應(yīng)結(jié)論。實驗結(jié)束后，教師應(yīng)要求學(xué)生重新審查自己的實驗過程，并以書面的形式整理出一份較詳細(xì)清晰的實驗報告。這項訓(xùn)練有助于學(xué)生形成縝密、條理的思維習(xí)慣，有助于提高學(xué)生的實驗?zāi)芰Α?/p>

5.創(chuàng)設(shè)寬松的教學(xué)環(huán)境

創(chuàng)設(shè)寬松和諧的教學(xué)環(huán)境不僅可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，還可以增進(jìn)師生之間的理解與信任，從而提高教學(xué)效率。其中教師的引導(dǎo)很重要，不僅要營造出民主的氛圍，幫助學(xué)生形成敢于懷疑、用于反思的科學(xué)素養(yǎng)，而且要善于鼓勵和引導(dǎo)學(xué)生大膽實踐，勇于創(chuàng)新。這樣不僅可以提高實驗效果，還可以培養(yǎng)學(xué)生動腦、動手的能力以及創(chuàng)新意識。

由上可見，采用良好的探究性實驗教學(xué)策略能夠在進(jìn)行探究性實驗的過程中幫助學(xué)生拓寬知識領(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)新能力、動手能力以及學(xué)科間知識遷移的能力，并培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度、科研意識以及創(chuàng)新精神。

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