高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中科學(xué)探究能力的培養(yǎng)

張克禮

摘 要：生物學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，其形成和發(fā)展都離不開實(shí)驗(yàn)。加強(qiáng)和改進(jìn)生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)，充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力顯得尤為重要。我們要以新課程理念為指導(dǎo)，不斷培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和科學(xué)探究能力。

關(guān)鍵詞：生物;實(shí)驗(yàn)教學(xué);科學(xué)探究能力;培養(yǎng)

生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是高考考查的重點(diǎn)內(nèi)容，對比分析新課改高考生物試題可以看出，對實(shí)驗(yàn)的考查已從了解實(shí)驗(yàn)原理、明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒄莆諏?shí)驗(yàn)方法與步驟、分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果逐步過渡到能夠根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康目茖W(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)程序，合理利用實(shí)驗(yàn)材料，得出科學(xué)結(jié)論。這對學(xué)生的學(xué)科能力和綜合素質(zhì)提出了更高的要求。這不僅需要學(xué)生具備良好的專業(yè)知識(shí)與能力，需要學(xué)生具備對信息的處理和分析的能力，要求學(xué)生分析、運(yùn)用文字和圖表中蘊(yùn)藏的信息，通過各種信息的轉(zhuǎn)換，結(jié)合所學(xué)知識(shí)正確解決問題。這些要求對傳統(tǒng)的課堂教學(xué)方法提出了新的挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)的以講授為中心的許多教學(xué)方法已不能完全適應(yīng)新課程改革的要求，必須探索新的教學(xué)方法。

一、提高演示實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)的有效性

演示實(shí)驗(yàn)是由教師在課堂上結(jié)合教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)。演示實(shí)驗(yàn)?zāi)芫o扣課堂教學(xué)環(huán)節(jié)，以其形象、生動(dòng)的教學(xué)效果，靈活多變的實(shí)驗(yàn)方式，有效的配合生物課堂教學(xué)，提高學(xué)生的興趣，有利于學(xué)生對知識(shí)的理解和掌握，啟發(fā)學(xué)生的思維活動(dòng);更重要的是演示實(shí)驗(yàn)?zāi)馨l(fā)揮演示教學(xué)的“示范”作用，培養(yǎng)學(xué)生正確的實(shí)驗(yàn)方法，實(shí)驗(yàn)操作的精確性和規(guī)范化。例如在做“酶高效性”的演示實(shí)驗(yàn)時(shí)，在觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象前先出示問題，現(xiàn)象觀察：（1）比較兩試管氣泡產(chǎn)生的速度、多少情況。（2）比較兩試管中衛(wèi)生香的燃燒猛烈情況。結(jié)果分析討論，教師設(shè)疑：（1）產(chǎn)生氣泡的反應(yīng)式。（2）加肝臟研磨液的試管中產(chǎn)生氣泡多，燃燒旺盛，為什么？（3）做這個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí)為什么要選用新鮮的肝臟？為什么要將肝臟制成研磨液？取肝臟研磨液與氯化鐵溶液可否用同支滴管吸取？通過討論分析，提高學(xué)生注意力，在加深知識(shí)印象，提高課堂效率的同時(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的觀察分析能力。

二、提高學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)的有效性

分組實(shí)驗(yàn)是學(xué)生在教師指導(dǎo)下，學(xué)生利用一定的儀器設(shè)備和材料親自動(dòng)手，獨(dú)立操作的實(shí)驗(yàn)。這類實(shí)驗(yàn)著重培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作能力、數(shù)據(jù)分析能力、歸納總結(jié)能力，同時(shí)又是培養(yǎng)實(shí)事求是、嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度的一種途徑。實(shí)驗(yàn)課是最能體現(xiàn)學(xué)生為主體，教師是主導(dǎo)，也是學(xué)生最感興趣的，在實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)中應(yīng)注意加強(qiáng)“動(dòng)手”能力訓(xùn)練，結(jié)合本學(xué)科及相關(guān)學(xué)科的知識(shí)，注意實(shí)驗(yàn)操作的每一個(gè)細(xì)小環(huán)節(jié)，真正做到規(guī)范操作。例如在做“唾液淀粉酶對淀粉的消化作用”實(shí)驗(yàn)時(shí)，某同學(xué)按照要求在甲乙兩試管內(nèi)各注入2毫升漿糊，然后在甲試管內(nèi)加2毫升清水，乙試管內(nèi)加2毫升唾液，將兩試管振蕩并放置10分鐘后分別滴入兩滴碘酒，觀察兩試管內(nèi)的顏色變化，發(fā)現(xiàn)兩試管均變藍(lán)，沒有很大差別，通過分析發(fā)現(xiàn)是由于實(shí)驗(yàn)缺少37℃溫水浴這一步。其次，教師在實(shí)驗(yàn)中要經(jīng)常啟發(fā)學(xué)生進(jìn)行分析、討論，以提高分析問題和解決問題的能力。如植物在缺水、淹水和施肥過多時(shí)都會(huì)萎蔫，讓學(xué)生分析討論各是什么原因。通過經(jīng)常分析常見的生物現(xiàn)象，就可以逐步提高學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的能力。最后，要培養(yǎng)好實(shí)驗(yàn)助手或?qū)嶒?yàn)小組長，讓他們在實(shí)驗(yàn)中協(xié)助教師指導(dǎo)好本組的其他學(xué)生，使教師能集中精力輔導(dǎo)學(xué)生。

三、注重方法，提高實(shí)驗(yàn)探究的有效性

實(shí)驗(yàn)探究法的一般模式是“誘導(dǎo)準(zhǔn)備——實(shí)驗(yàn)探索——?dú)w納研究——遷移深化”，這是學(xué)生探究實(shí)驗(yàn)的具體實(shí)施過程。在誘導(dǎo)準(zhǔn)備階段，教師要做必要的有目的的誘導(dǎo)，使學(xué)生對探索目的和途徑有比較明確的認(rèn)識(shí)。在實(shí)驗(yàn)探索階段，教師要加強(qiáng)觀測方法的指導(dǎo)，分析實(shí)驗(yàn)原因，抓住時(shí)機(jī)誘導(dǎo)學(xué)生思考。在實(shí)驗(yàn)探究實(shí)施過程中，教師若能抓住時(shí)機(jī)，創(chuàng)設(shè)質(zhì)疑情境，能達(dá)到事半功倍的效果。如“分子與細(xì)胞”模塊中“檢測生物組織中的糖類，脂肪和蛋白質(zhì)”的實(shí)驗(yàn)，學(xué)生選擇了白蘿卜、花生、大豆作為實(shí)驗(yàn)材料，檢測發(fā)現(xiàn)白蘿卜中有還原糖，花生含脂肪，大豆含蛋白質(zhì)。由于此實(shí)驗(yàn)操作較簡單、易成功，所以教師可適時(shí)提出一些問題：在實(shí)驗(yàn)中為什么只選擇白蘿卜、花生、大豆作為實(shí)驗(yàn)材料？能否有替代品？思考并嘗試用其他材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，結(jié)果又會(huì)如何呢？在實(shí)驗(yàn)分析后，教師又引導(dǎo)學(xué)生思考：生物組織中是否只含有一種物質(zhì)？比如，白蘿卜中是否只含有還原糖？那白蘿卜中有沒有蛋白質(zhì)？學(xué)生很快會(huì)明白生物組織中不只含有一種物質(zhì)，然后讓學(xué)生嘗試實(shí)驗(yàn)探究。在這個(gè)過程中，教師盡量只當(dāng)一個(gè)組織者，不以自己的思維左右學(xué)生的思維，讓學(xué)生暢所欲言，鼓勵(lì)學(xué)生深入探究。這樣處理使學(xué)生在探究過程中能深入思考，激發(fā)學(xué)生的探究興趣，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和探究精神。

四、實(shí)驗(yàn)后注重討論與總結(jié)等環(huán)節(jié)

實(shí)驗(yàn)課成功與否，不是僅滿足于得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論，更重要的是讓學(xué)生知道產(chǎn)生這種結(jié)果的原因，所以實(shí)驗(yàn)后的討論尤為重要。討論的時(shí)間可安排在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后的10—15分鐘。在討論時(shí)，教師要引導(dǎo)學(xué)生積極思維，大膽發(fā)言。若實(shí)驗(yàn)失敗或效果與預(yù)期不同，教師要引導(dǎo)學(xué)生分析其中的原因?？偨Y(jié)的目的是在學(xué)生探索后能得出正確的結(jié)論，進(jìn)一步強(qiáng)化知識(shí)技能的學(xué)習(xí)。經(jīng)過這樣一個(gè)思考實(shí)踐、探索的過程，學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的原理和方法的掌握會(huì)更加牢固，理解更為深刻。這也是對學(xué)生學(xué)習(xí)活動(dòng)的進(jìn)展情況及所取得成績的信息反饋，使學(xué)生了解自己的學(xué)習(xí)情況和對探究中獲得知識(shí)的肯定與鼓勵(lì)。

生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)是整個(gè)生物教學(xué)的重要組成部分。只要每位教師以新課程理念為指導(dǎo)，緊緊圍繞新課程改革組織實(shí)驗(yàn)教學(xué)，從教與學(xué)的實(shí)際出發(fā)，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中不斷提高和完善自己，就能不斷培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)造能力，并為學(xué)生的全面發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。