基于“探究素養(yǎng)”的生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的誤區(qū)與改進(jìn)

羅建義

《中學(xué)生物學(xué)》2016年10期、2017年第5期先后發(fā)表了筆者的文章“淺談高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的誤區(qū)”“再談高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的誤區(qū)”。讀后意猶未盡，再撰此文，作為該文的姊妹篇，以引導(dǎo)教師研讀教材，合理地處理教材實(shí)驗(yàn)，促進(jìn)學(xué)生科學(xué)探究素養(yǎng)的提升。當(dāng)前，以實(shí)驗(yàn)為載體的探究是高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)最顯著的特征，實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、操作、分析及評(píng)價(jià)能力，是歷年高考生物考查的重要考點(diǎn)。教師若用科學(xué)探究的思維開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)，學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的理解、實(shí)驗(yàn)過(guò)程的探究、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理能力將會(huì)不斷提升。但在實(shí)際教學(xué)中，教師對(duì)探究方式的選擇、探究問(wèn)題難度的把握、結(jié)果分析的方式等缺乏深入細(xì)致的思考，不能有效促進(jìn)學(xué)生探究素養(yǎng)的提升，常陷入認(rèn)識(shí)誤區(qū)。

1誤區(qū)一：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)同一化，忽略了學(xué)生的個(gè)體差異性

教師對(duì)實(shí)驗(yàn)方案的預(yù)設(shè)、思路、框架等都源于教師自身的教學(xué)理念和想法。無(wú)論教師如何努力，探究方案編寫(xiě)得如何盡善盡美，其內(nèi)容和預(yù)設(shè)必然蘊(yùn)含著整齊劃一的教學(xué)要求，無(wú)法滿(mǎn)足教學(xué)情境的多樣化和個(gè)性化的需要。若以學(xué)生為主體來(lái)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究方案，教師必須根據(jù)學(xué)生的能力水平對(duì)學(xué)生進(jìn)行分組，盡可能使小組內(nèi)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、水平基本接近。根據(jù)各小組學(xué)生的實(shí)際狀況，教師為他們施行不同的實(shí)驗(yàn)預(yù)設(shè)方案，各小組探究的問(wèn)題要具有層次性，要啟思培能，符合各小組學(xué)生的能力水平，達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生探究素養(yǎng)的目的。

如“低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化”的實(shí)驗(yàn)，教材以洋蔥、蔥或蒜為實(shí)驗(yàn)材料，對(duì)其根尖進(jìn)行低溫（4℃）或秋水仙素處理后，即可在低倍鏡下尋找到染色體形態(tài)較好的分裂相。第一小組學(xué)生能力有限，可以洋蔥根尖為材料引導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)觀察階段可通過(guò)觀察固定裝片即可。第二小組學(xué)生能力較強(qiáng)，可引導(dǎo)學(xué)生觀察比較視野中正常的二倍體細(xì)胞、染色體數(shù)目加倍的細(xì)胞的差異性。第三小組的學(xué)生能力更強(qiáng)，教師可引導(dǎo)學(xué)生增加實(shí)驗(yàn)材料（蔥或蒜）對(duì)比觀察，同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生觀察視野中除了正常的二倍體、染色體加倍的細(xì)胞外，還發(fā)現(xiàn)了大量的染色體異?；虍惓７至训募?xì)胞。教師要從實(shí)際入手，對(duì)學(xué)生的認(rèn)知能力與水平進(jìn)行理性的分析，根據(jù)學(xué)生個(gè)體認(rèn)知能力與水平的差異性，對(duì)教材內(nèi)容、教學(xué)要求、教學(xué)方法進(jìn)行整合或取舍，從而促進(jìn)不同水平的學(xué)生穩(wěn)中有升。

2誤區(qū)二：探究過(guò)程復(fù)雜化，忽視了學(xué)生的能力水平

教師過(guò)分追求一節(jié)課中實(shí)驗(yàn)探究環(huán)節(jié)及步驟的完整性，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)步驟復(fù)雜，耗時(shí)又多，使探究過(guò)程匆忙，問(wèn)題探究膚淺，走馬觀花成為實(shí)驗(yàn)探究的真實(shí)寫(xiě)照。這種超越了學(xué)生能力水平的探究，無(wú)助于學(xué)生探究素養(yǎng)的培養(yǎng)。

如在“低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化”的實(shí)驗(yàn)中，有教師將學(xué)生分成3人一組，各小組自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟，從大蒜、洋蔥、豌豆和百合等中隨機(jī)選擇實(shí)驗(yàn)材料，分別用低溫、秋水仙素、射線(xiàn)處理等方法處理材料，在多倍體的解離中，要求分別實(shí)行不同的解離時(shí)間，如10min、15min、20min、25min、30min和1h等。實(shí)驗(yàn)方案完成后，各小組選派代表在課堂上展示實(shí)驗(yàn)過(guò)程，師生對(duì)各小組設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案和步驟進(jìn)行討論與完善。確定實(shí)驗(yàn)方案后，各小組從根尖的選擇入手、按照實(shí)驗(yàn)方案的具體要求進(jìn)行誘導(dǎo)處理、材料固定、制作裝片并進(jìn)行觀察比較。學(xué)生忙于實(shí)驗(yàn)材料的選擇、不同誘導(dǎo)方法的處理、各種實(shí)驗(yàn)材料的裝片制作與觀察，在45 min的課堂中疲于應(yīng)付。這樣會(huì)使實(shí)驗(yàn)探究的目的被沖淡，實(shí)驗(yàn)分析不足，學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)中觀察到的現(xiàn)象缺少理性的分析，實(shí)驗(yàn)探究變成了實(shí)驗(yàn)材料的簡(jiǎn)單羅列或?qū)嶒?yàn)流程的重復(fù)回放，實(shí)驗(yàn)探究不深入，教學(xué)目標(biāo)很難達(dá)成。

3誤區(qū)三：實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果化，忽視了探究實(shí)驗(yàn)的過(guò)程性

實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)讓學(xué)生經(jīng)歷真實(shí)的學(xué)習(xí)過(guò)程，享有愉悅的情感體驗(yàn)，有部分教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中只注重結(jié)果分析，把是否獲得課前預(yù)設(shè)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果作為評(píng)判實(shí)驗(yàn)成功與否的唯一條件。這種忽視實(shí)驗(yàn)過(guò)程的結(jié)果預(yù)判無(wú)助于學(xué)生探究素養(yǎng)的培養(yǎng)。

如在“觀察洋蔥根尖細(xì)胞的有絲分裂”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，有教師用洋蔥、大蒜根尖為實(shí)驗(yàn)材料，要求學(xué)生比較兩種材料有絲分裂中期染色體的形態(tài)、數(shù)量，DNA含量的差異性。可在實(shí)際教學(xué)中，發(fā)現(xiàn)部分小組沒(méi)有觀察到細(xì)胞的分裂圖像，教師便認(rèn)定這些小組實(shí)驗(yàn)失敗，沒(méi)有繼續(xù)探究的必要了。相反，教師若以未觀察到細(xì)胞的分裂圖像為切入點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行反思，尋找未觀察到細(xì)胞分裂相的原因。教師根據(jù)具體的教學(xué)情境對(duì)教學(xué)目標(biāo)及操作步驟進(jìn)行動(dòng)態(tài)的分解與修正，引導(dǎo)學(xué)生繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，既有助于學(xué)生實(shí)驗(yàn)順利達(dá)標(biāo)，又促進(jìn)了學(xué)生科學(xué)探究素養(yǎng)的提升。

4誤區(qū)四：注重課前預(yù)設(shè)，忽視問(wèn)題生成

實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)是實(shí)驗(yàn)教學(xué)中相當(dāng)重要的一環(huán)，是實(shí)驗(yàn)得以順利進(jìn)行的藍(lán)圖和指針，教師重視課前實(shí)驗(yàn)方案的預(yù)設(shè)是必要的。但探究性實(shí)驗(yàn)課堂的開(kāi)放性、生態(tài)性和生成性特征，注定了探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)既要講究課前預(yù)設(shè)，又要考慮問(wèn)題的生成。教師在教學(xué)實(shí)踐中要留出充足的時(shí)間，引導(dǎo)學(xué)生集中處理課堂中開(kāi)放性或生成的問(wèn)題，判斷并篩選出有效的生成，組織學(xué)生在課堂上討論，促進(jìn)學(xué)生探究水平的提升。

如在“探究影響酶活性的因素”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，有學(xué)生提出：除了溫度、pH等影響因素外，重金屬、有機(jī)磷等物質(zhì)是否也影響酶的活性。學(xué)生提出的問(wèn)題很有創(chuàng)意，若實(shí)驗(yàn)條件允許，教師應(yīng)順勢(shì)利導(dǎo)，組織學(xué)生在課堂上討論，創(chuàng)設(shè)相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)條件，組織學(xué)生進(jìn)行探究，得出正確的結(jié)論。由此可見(jiàn)，課堂生成是客觀存在的，恰恰是課堂上有了生成，才使課堂顯得更加精彩紛呈。課堂生成激活了學(xué)生的求異思維，開(kāi)發(fā)并創(chuàng)造了學(xué)生的探究潛能，促進(jìn)了學(xué)生探究素養(yǎng)的提升。