淺談探究實(shí)驗(yàn)的一般步驟在生物教學(xué)中的應(yīng)用

王鳳玲

[摘要]生物是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然學(xué)科，探究實(shí)驗(yàn)成為培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手操作、動(dòng)腦思考的技能。在實(shí)驗(yàn)中能調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，激發(fā)學(xué)生參與學(xué)習(xí)的興趣，提高觀察、實(shí)踐、探究和創(chuàng)新能力，還有助于培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的精神、嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度。進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)一定要按照發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題、做出假設(shè)、制定計(jì)劃、實(shí)施計(jì)劃、得出結(jié)論、表達(dá)交流幾個(gè)步驟來(lái)完成實(shí)驗(yàn)，以培養(yǎng)學(xué)生解決問(wèn)題能力的教學(xué)活動(dòng)，

[關(guān)鍵詞]探究實(shí)驗(yàn)；探究活動(dòng)；激發(fā)興趣；引導(dǎo)；動(dòng)手操作

生物學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué)，是新世紀(jì)的前沿科學(xué)，它屬于自然科學(xué)范疇，是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)。生物實(shí)驗(yàn)不僅是鍛煉學(xué)生實(shí)踐能力的重要途徑，更是激發(fā)學(xué)生探索興趣，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神的切入點(diǎn)。隨著新一輪基礎(chǔ)教育改革的展開，中學(xué)生物學(xué)制定了新的課程標(biāo)準(zhǔn)，并提出了“面向全體學(xué)生，提高生物科學(xué)素養(yǎng)，倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)和注重現(xiàn)實(shí)生活的聯(lián)系的新理念和知識(shí)、能力、情感態(tài)度”三位一體的新目標(biāo)。因此，我在課堂教學(xué)中非常重視實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)，下面是我二十幾年工作中的一點(diǎn)收獲。

一、掌握科學(xué)探究活動(dòng)的基本步驟

進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)一定要按照科學(xué)探究的層序來(lái)完成，即發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題、做出假設(shè)、制定計(jì)劃、實(shí)施計(jì)劃、得出結(jié)論、表達(dá)交流幾個(gè)步驟來(lái)完成實(shí)驗(yàn)，以培養(yǎng)學(xué)生解決問(wèn)題能力的教學(xué)活動(dòng)，它對(duì)于目前培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力、收集和處理信息的能力、分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力以及合作學(xué)習(xí)、表達(dá)交流的能力、科學(xué)探究能力等實(shí)施對(duì)素質(zhì)教育有著重要意義。進(jìn)行任何一環(huán)節(jié)要深入下去，使學(xué)生真正學(xué)有所獲，讓學(xué)生課前預(yù)習(xí)，無(wú)疑就把一部分內(nèi)容延伸到了課外，從一定程度上提高了課堂效率，提出問(wèn)題是在發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的基礎(chǔ)上提出疑問(wèn)。探究實(shí)驗(yàn)的一個(gè)重要的問(wèn)題是需要選擇變量，這個(gè)變量必須只有一個(gè)。例如：探究“探究種子萌發(fā)的環(huán)境條件”的實(shí)驗(yàn)，選擇1號(hào)、2 號(hào)、3號(hào)、4號(hào)四個(gè)瓶子，2號(hào)有適宜的溫度、一定的水分、充足的空氣，1號(hào)缺水、3號(hào)溫度不適宜、4號(hào)水多缺少氧氣，1、3、4號(hào)瓶分別與2號(hào)形成對(duì)照，如果兩組實(shí)驗(yàn)中，除了一個(gè)因素不同以外，其余因素都相同，那么這兩組實(shí)驗(yàn)稱為對(duì)照實(shí)驗(yàn)。對(duì)照實(shí)驗(yàn)一般要設(shè)置對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組。對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組要依據(jù)研究的問(wèn)題和作出的假設(shè)來(lái)確定，有時(shí)候研究的問(wèn)題和作出的假設(shè)改變了，對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組有可能會(huì)發(fā)生對(duì)換，一般來(lái)說(shuō)，保持原有狀態(tài)的組作為對(duì)照組，人為改變條件的組作為實(shí)驗(yàn)組；或者是，已知實(shí)驗(yàn)結(jié)果的組作為對(duì)照組，未知實(shí)驗(yàn)結(jié)果的組作為實(shí)驗(yàn)組。在對(duì)照中只有一個(gè)條件不同，這個(gè)條件就是變量，其它條件都相同，來(lái)觀察哪個(gè)瓶子種子能萌發(fā)，能萌發(fā)的種子瓶子就具備種子萌發(fā)的環(huán)境條件，從而證明環(huán)境條件對(duì)種子萌發(fā)有影響。設(shè)計(jì)方案完成后，最重要的實(shí)施計(jì)劃，也就是具體的做實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中要仔細(xì)觀察、認(rèn)真如實(shí)記錄，可以設(shè)計(jì)表格，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。例如：

對(duì)照實(shí)驗(yàn)組及實(shí)驗(yàn)變量

學(xué)生清楚地把實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象記錄出來(lái)，找出實(shí)驗(yàn)組（1、3、4號(hào)）和對(duì)照組（2號(hào)），很容易得出結(jié)論，為了檢查實(shí)驗(yàn)結(jié)論的準(zhǔn)確性，每個(gè)實(shí)驗(yàn)小組都相互交流匯報(bào)，在一起互相比較、討論研究，這是引導(dǎo)學(xué)生深入學(xué)習(xí)的重要環(huán)節(jié)。教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中要引導(dǎo)學(xué)生去觀察、思考、發(fā)現(xiàn)、實(shí)踐，才能使學(xué)生由感性認(rèn)識(shí)上升到理性認(rèn)識(shí)。所以教師要注重并引導(dǎo)學(xué)生親自去實(shí)踐探究，從而讓學(xué)生體驗(yàn)探索的樂(lè)趣、提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，在實(shí)驗(yàn)中培養(yǎng)學(xué)生觀察的主動(dòng)性，學(xué)會(huì)邊觀察，邊思考的學(xué)習(xí)方法。

二、激發(fā)學(xué)生在探究活動(dòng)中的興趣

興趣是人類認(rèn)識(shí)客觀世界的一種心理表現(xiàn)，是一個(gè)人獲得知識(shí)、開闊視野、努力學(xué)習(xí)的一種強(qiáng)有力的內(nèi)部驅(qū)動(dòng)力，有了興趣學(xué)生才會(huì)積極投入到學(xué)習(xí)中。實(shí)驗(yàn)時(shí)除了具有真實(shí)、直觀、形象、生動(dòng)和易于激發(fā)學(xué)生的直接興趣之外，還具有一種目的性操作活動(dòng)的特點(diǎn)，使學(xué)生親自動(dòng)手進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，滿足他們的操作愿望。在探究實(shí)驗(yàn)時(shí)，分成若干個(gè)實(shí)驗(yàn)小組，每個(gè)學(xué)生都必須參與到探究實(shí)驗(yàn)操作中，使學(xué)生們有著豐富的真實(shí)實(shí)驗(yàn)體驗(yàn)，這種體驗(yàn)是傳統(tǒng)教學(xué)無(wú)法達(dá)到的。例如：“探究小鼠走迷宮獲取食物的學(xué)習(xí)行為”的實(shí)驗(yàn)，關(guān)鍵是制定計(jì)劃，按照教材參考材料的要求，確定小白鼠作為研究對(duì)象，制作“迷宮”的隔板應(yīng)高些，以免小白鼠從隔板上方越過(guò)，實(shí)驗(yàn)前小白鼠必須餓飼養(yǎng)一段時(shí)間，學(xué)生們準(zhǔn)備好小白鼠喜歡吃的食物，各小組把小白鼠放入迷宮里，仔細(xì)觀察小白鼠在迷宮里繞來(lái)繞去，在經(jīng)過(guò)無(wú)數(shù)次錯(cuò)誤與失敗，最后小白鼠走出迷宮找到食物。經(jīng)過(guò)一堂課的學(xué)生親自實(shí)驗(yàn)，就連平時(shí)討厭學(xué)習(xí)的同學(xué)，也被深深吸引過(guò)來(lái)，所有學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情被調(diào)動(dòng)起來(lái)，學(xué)生們?cè)诳鞓?lè)中進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)，心情愉快地完成本節(jié)學(xué)習(xí)任務(wù)。教師深入學(xué)生中去，感受學(xué)生好奇可愛的樣子，激發(fā)學(xué)生探究熱情，并且建立和諧的師生關(guān)系，為學(xué)生學(xué)習(xí)創(chuàng)設(shè)一種寬容、和諧的氛圍，這樣使學(xué)生更有信心展示自己的才華，勇于發(fā)揮想象，勇于走向社會(huì)實(shí)踐。從教學(xué)效果上來(lái)分析，學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程印象深刻，通過(guò)親身實(shí)踐，感受到實(shí)驗(yàn)帶來(lái)的樂(lè)趣，實(shí)驗(yàn)班學(xué)生期中、期末考試成績(jī)總體看來(lái)明顯高于對(duì)照班，而且學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性和創(chuàng)造性被發(fā)揮，改變了學(xué)生學(xué)習(xí)方式，增進(jìn)師生感情，贏得學(xué)生的喜愛。

三、學(xué)生的探究活動(dòng)重點(diǎn)在于教師的引導(dǎo)

在生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，要想發(fā)揮學(xué)生的主體作用，教師必須解放思想，更新觀念，讓學(xué)生自主地去模仿、去比較、去嘗試、去創(chuàng)新，教師要相信學(xué)生都能成功的完成實(shí)驗(yàn)，允許學(xué)生實(shí)驗(yàn)失敗，鼓勵(lì)他們從失敗中找原因，再次實(shí)驗(yàn)直到成功，要讓學(xué)生從實(shí)驗(yàn)中品嘗到成功的喜悅。但在放手實(shí)驗(yàn)時(shí)，首先要讓學(xué)生帶著一定的目的去實(shí)驗(yàn)、去探究，然后引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)并分析得出結(jié)論，從實(shí)驗(yàn)中體會(huì)出知識(shí)來(lái)，這樣既體現(xiàn)了教師的主導(dǎo)作用，又發(fā)揮了學(xué)生的主觀能動(dòng)性。例如：探究“二氧化碳是光合作用必需的原料嗎？”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師在實(shí)驗(yàn)前先引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，具體是按照探究過(guò)程的六個(gè)步驟進(jìn)行的，先讓學(xué)生提出問(wèn)題、作出假設(shè)，制定計(jì)劃，要求學(xué)生如何保證實(shí)驗(yàn)中只有二氧化碳一個(gè)變量。實(shí)驗(yàn)本身有一定難度，教師要認(rèn)真引導(dǎo)并提示：氫氧化鈉溶液有吸收空氣中二氧化碳，注意：氫氧化鈉溶液有腐蝕性，一個(gè)裝置中有氫氧化鈉溶液，另一個(gè)裝置沒有氫氧化鈉溶液，其它條件完全相同，給學(xué)生足夠思維空間進(jìn)行討論研究。學(xué)生們?cè)谝黄饡乘裕械恼f(shuō)這樣設(shè)計(jì)，有的說(shuō)那樣設(shè)計(jì)，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)難度比較大，肯定會(huì)出現(xiàn)各種差錯(cuò)，都是正常的，最后把同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)方案匯總，選出最佳、最正確的方案，學(xué)生按照實(shí)驗(yàn)方案自由操作和發(fā)揮，為學(xué)生創(chuàng)造一個(gè)更為自由和輕松的實(shí)驗(yàn)環(huán)境。學(xué)生們的實(shí)驗(yàn)熱情很高，頭一天就把兩盆生長(zhǎng)狀況一樣的天竺葵放在黑暗一晝夜，第二天實(shí)驗(yàn)時(shí)，各小組組長(zhǎng)分工明確，學(xué)生們邊操作，邊思考實(shí)驗(yàn)的每一個(gè)環(huán)節(jié)，學(xué)生們個(gè)個(gè)精力集中，聚精會(huì)神操作，設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)、光照、隔水加熱溶解葉綠素 、漂洗、滴加碘液幾個(gè)步驟進(jìn)行操作。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：在氫氧化鈉溶液中葉片不變色，在清水中的葉片變藍(lán)，讓學(xué)生積極去觀察分析，找出問(wèn)題所在，再找出解決問(wèn)題的方法，引導(dǎo)學(xué)生分析產(chǎn)生現(xiàn)象的原因，學(xué)生們爭(zhēng)先恐后回答，在此過(guò)程中學(xué)生不單單在做實(shí)驗(yàn)和學(xué)習(xí)理論，而是將兩者有機(jī)地結(jié)合在一起，課堂氣氛非?；钴S，學(xué)生參與性強(qiáng)，突出了學(xué)生在教學(xué)中的主體地位，學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究學(xué)到了科學(xué)知識(shí)，又經(jīng)歷了對(duì)科學(xué)形成過(guò)程的了解，進(jìn)而掌握了科學(xué)的學(xué)習(xí)方法，培養(yǎng)了學(xué)生的思維能力、創(chuàng)新能力。

總之，作為一名生物教師要適應(yīng)教育改革的需要，把探究實(shí)驗(yàn)活動(dòng)放在課堂教學(xué)第一位，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中通過(guò)動(dòng)手動(dòng)腦，克服種種困難，最后獲得實(shí)驗(yàn)成功，是獲取知識(shí)的過(guò)程，也使學(xué)生在探究中突破自我、發(fā)展自我，從而培養(yǎng)學(xué)生的綜合能，充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，增強(qiáng)了團(tuán)隊(duì)的合作精神，培養(yǎng)了學(xué)生樂(lè)于學(xué)習(xí)、積極向上的心態(tài)，提高了綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力，有利于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

參考文獻(xiàn)：

[1]修妍偉.初中生物實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)策略的應(yīng)用[J].新課程研究旬刊，2016，（2）.

（責(zé)任編輯 陳始雨）