高中生物探究性實驗教學的實踐研究

王曉燕

【關(guān)鍵詞】 高中生物;探究性實驗教學;發(fā)展史;課本;分析

【中圖分類號】 G633.91 【文獻標識碼】 A

【文章編號】 1004—0463（2018）23—0122—01

現(xiàn)在的高中生物學實驗，多是以學生被動地完成整個實驗為主。實驗目的、實驗器材以及實驗方法、教材都事先做了具體的規(guī)定。這固然對于培養(yǎng)學生實驗基本技能有一定的作用，但是在培養(yǎng)學生主動探究、發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)新能力上必然會受到限制。因此，作為處在教學第一線的教師在實驗教學中有意識地采取“探究性學習”的方式大有必要。

一、學習生物發(fā)展史，體會探究性實驗

自然科學的發(fā)展史就是一部科學探究的歷史。在生物發(fā)展史中，每個發(fā)現(xiàn)都經(jīng)過科學家周密的實驗、細致的觀察和分析、嚴密的推理和驗證等過程。通過科學史的學習，不僅能使學生知道知識的發(fā)生、發(fā)展過程，還能激發(fā)學生學習的興趣，探究未知世界的好奇心。因此在教學過程中，我們要努力做到：

1.展示科學家的思維過程，培養(yǎng)學生的思維能力

生物學史上的許多重大發(fā)現(xiàn)，都閃爍著科學家們非凡的創(chuàng)造性思維的光芒。如生物膜流動鑲嵌模型的提出、光合作用發(fā)現(xiàn)史、植物生長素的發(fā)現(xiàn)過程和孟德爾兩個遺傳基本規(guī)律的創(chuàng)立等。

教學中應該引導學生循著科學家的思維歷程去親身體驗一番，探究得出結(jié)論的具體思維過程。并適時讓學生大膽作出種種設想、猜測，讓他們無拘無束地去思考、去討論、去爭辯。同時要求學生將自己設計的方法與科學家所采用的實驗方法進行比較，找出自己方法中的不足之處。通過這種方式的教學，科學思維的全過程充分地暴露出來，學生不僅從中獲取科學知識，更重要的是受到科學思維的熏陶。

2.從生物學史中學習科學的研究方法

在生物學發(fā)展史中，每一項重大發(fā)現(xiàn)，都是各種科學研究方法綜合運用的結(jié)果。教師應充分地把科學家們獨到的科學思想和方法滲透到知識傳授中，啟迪學生領(lǐng)會科學方法，且能運用到實際的實驗設計中。

如光合作用探究歷程中，科學家通過同位素標記法成功探究出光合作用中的物質(zhì)變化。沃森和克里克通過對DNAX射線的衍射圖譜的分析構(gòu)建出DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。梅塞爾森和斯塔爾用等密度梯度離心的方法，證明DNA是半保留復制。再如，在遺傳的基本規(guī)律的教學中，可向?qū)W生提出孟德爾之所以能發(fā)現(xiàn)遺傳的兩大規(guī)律，與他精心選擇實驗材料有關(guān)，當然還有科學的觀察和分析方法，他在觀察時，對紛繁復雜的雜交現(xiàn)象，只看其一對性狀，而對其它性狀暫且不管，這就使研究對象大大簡化了，特別是他把數(shù)學統(tǒng)計方法引入生物學的研究，是超越前人的創(chuàng)新。

二、參與課本實驗，嘗試探究性實驗

可指導同學們將課本中的模擬實驗、驗證性實驗嘗試性地設計為探究性實驗，促使學生主動探究，使學生的知識水平和探究能力在探究過程中逐漸增長起來。

例如，在做“色素的提取和分離實驗”中，常規(guī)的做法就是在長方形的濾紙條上用層析法分離色素帶。曾經(jīng)有一個同學問我：“老師，層析時我用圓形的濾紙行不行？”我說：“你可以嘗試著實際操作一下呀。”于是沒一會兒，他做出來了，在圓形的濾紙上出現(xiàn)的是4個同心圓，可漂亮了。? ?通過學生的實驗不難發(fā)現(xiàn)，學生從以前按部就班，到現(xiàn)在能在實驗過程中發(fā)現(xiàn)問題，改進方法，并由此設計實施探究性實驗，能力有了一定的提高。學生也發(fā)現(xiàn)自己通過實驗更好掌握了植物滲透吸水原理，對自己所做的實驗結(jié)論也較滿意。

三、指導分析實驗，設計探究性實驗

在生物教學中教師先根據(jù)一些探究性實驗題目，理論性地教給學生掌握探究性實驗設計的一般方法，包括“提出問題→作出假設→實驗設計→進行實驗→分析結(jié)果→得出結(jié)論→表達交流”，老師可以讓學生小組討論完善后，口頭描述設計的思路，然后教師給予精準的評價。最后在學校條件允許的范圍內(nèi)最好實際操作實驗一下。

例如，在探究“影響酶活性的條件”實驗中，許多同學確認的課題是《探究溫度對酶活性的影響》。但在設計實驗方案時，我發(fā)現(xiàn)部分同學根據(jù)已有的知識選用斐林試劑來檢測酶的催化效率。他們認為在適宜的溫度條件下，淀粉可以被淀粉酶水解成還原性糖，因而可以用斐林試劑檢測。是不是真的可以用斐林試劑呢？在我的提醒下，學生很快意識到他們忽視了斐林試劑反應的條件需要加熱，對于沸水浴實驗組，在加熱過程中，隨著溫度的升高，酶活性也會逐漸增加，使淀粉逐漸被水解，導致結(jié)果很可能與對照組差不多，從而影響了探究目標的達成。而選擇碘液來檢測就不存在此類誤差，可在催化反應結(jié)束后直接滴加碘液，根據(jù)溶液是否變藍來判斷淀粉有否被水解。

總之，雖然高中生物實驗教學多數(shù)是驗證性的實驗，但是要培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和實踐能力，教師除了要深挖教材，還要經(jīng)常性地創(chuàng)造條件，引導學生主動參與探究、勤于動手動腦，逐步培養(yǎng)學生思考、分析和解決問題的能力以及交流與合作的能力，才能使學生成為適應社會進步，時代發(fā)展的優(yōu)秀人才。