探究性实验教学实施策略

梅金元

[摘 要] 本文作者通过例举实例，从不同的角度和视角阐述了生物探究性实验教学的具体操作过程。全文旨在强调如何改变学生的学习方式，如何倡导和探索学生的探究性学习。在生物新课改中，教师要多给学生创设主动参与的机会，充分发挥学生的主体性，让学生参与到实践中，逐步形成创新精神和实践能力。

[关健词] 探究 实验教学 策略

生物学是一门以观察和实验为基本研究方法的实验科学，在生物实验中，我们不能局限于课本上指定的实验材料、试剂、方法和步骤，要适时挖掘学生实验可探究点，为学生提供探究平台，充分发挥学生的主体性，在自主实验探究的过程中，培养学生的观察、思维和创新能力，要让学生在探究中求“真”。在教学实践中，我主要从以下方面进行增强实验探究性的尝试。

一、设计探究性实验

1.根据实验原理设计探究性实验

生物科学探究过程包括以下几个环节：发现问题、提出假设、实验设计、实施实验、结果分析交流讨论。在这些环节中实验设计是联系问题和结论的重要途径。没有切实可行的实验设计，一切科学探究都难以得出可靠的结论。因此，实验设计能力的培养是培养学生科学研究素质的关键步骤，从实验原理出发设计探究性实验是培养学生实验设计能力的方法之一。实验原理是整个实验的灵魂，是生物学实验设计的依据，包括实验手段、实验条件及操作步骤，都是依据实验原理设计的。

2.根据实验过程设计探究性实验

在生物实验中，实验过程主要是指实验的方法步骤。在教材的实验中，许多已提供了具体的方法步骤如“比较过氧化氢酶和Fe3+的催化效率”、“探索淀粉酶对淀粉和蔗糖水解的作用”、“探索影响淀粉酶活性的条件”、“叶绿体中色素的提取和分离”等。要从实验过程出发设计探究性实验，首先要对教材中原有的实验方案认真研究分析，发现实验中存在的不足，有针对性的提出改进方案。学生在提出改进方案的过程中要综合运用所学知识和技能，要考虑怎样保证实验方案与原方案相比更科学、可行、简约。在实验前，教师设疑引导学生层层深入剖析原理，指出教材实验方案暴露的问题，引导学生从实验步骤、方法等方面改进实验。

例如“叶绿体中色素的提取和分离”实验，存在实验材料菠菜易受地域、季节等因素的限制，获取色素提取液的步骤繁琐，有毒药品的使用、实验现象不明显等不足。根据以上缺陷，学生提出以下改进方案：

在实验过程中，让学生自行设计实验，进行实验操作，并作认真记录，引导学生分析实验结果，由结果推导出结论，培养科学探究能力，最终使学生形成：提出问题→设计→探究→结果→分析评价的探究式学习方法。

3.根据学生的错误设计探究性实验

在生物实验探究教学中，教师要在学生现有的知识经验背景下，及时发现学生知识和能力发展的新“生长点”，提供一些有一定难度，综合程度较高或灵活运用知识点的问题，从允许学生出错的角度出发，使学生对知识进行重新认识，引导学生设计探究性实验，对实验装置提出改进方案，设计出新的探究实验方案。

例如，在进行“叶绿体中色素的提取和分离”实验中，从允许学生出错的角度出发，依据实验原理，根据实验层析液或层析液的配方、干燥的定性滤纸条等材料及实验步骤，重新设计出实验方案如下：①用汽油做层析液；②改进层析液的配方；③用圆形滤纸小筒一端浸入色素提取液中，取出干燥后，用圆形滤纸小筒套入圆形大滤纸中心，使有色素液部分紧贴圆形大滤纸中心，再将圆形滤纸小筒另一端浸入层析液中进行层析；④以粉笔取代滤纸条等。

实验后，教师给予指导评价，对合理或不合理方面进行一一指出，使实验得以确认，使新知识得以巩固。这样可以为学生的创造性活动以及思维发展创造一个更加广阔的空间，使实验探究教学真正具有伸展性和开放性。

4.根据实验中的奇异现象设计探究性实验

在生物实验中，学生除了观察到与实验目的的直接相关现象以外，可能还发现了其他一些奇异的现象。这些奇异现象的发现正是学生敏锐观察力的体现，也是再次探究的起点和契机。教师在实验教学中须重视这些发现要训练学生从细微的奇异现象寻找本质，从而培养学生的独立探究能力和创新能力。

例如“观察植物细胞的质壁分离与复原”实验，学生选用花瓣作实验材料并都能观察到质壁分离与复原现象，除此以外学生还惊奇的发现：有的花瓣颜色色泽均匀，有的花瓣由许多小颗粒构成的。我抓住契机，引导学生讨论：这些有色小颗粒是什么？花瓣的色彩由是由什么因素决定的？学生对此兴趣很浓，并在课外时间主动探究，查阅资料，主动采集多种花瓣进行实验观察，发现原来有色小颗粒是有气体，色泽均匀的花瓣是由液泡中花青素决定色彩的。不同种花色彩形成的原因也不一样：有的是由花青素决定的；有的是花青素和有色体决定的；有的是有色体决定的。这一探究过程极大满足了学生的好奇心，也使他们在充满乐趣的探究中学会观察、思考、质疑，求到真知。

二、开展研究性学习课题研究

研究性课题是一类比较完整的科学探究活动。根据课题性质将探究性课题分为知识探究型、准学术型和创新型。开展研究性课题是为鼓励学生进行探究性学习，主要在课堂教学之外完成。研究性课题划分为小组合作完成和独立完成两个层次。小组合作完成：同学间组成研究小组，共同商定课题研究计划和方案，分工协作，共同完成课题研究任务。独立完成：独立制订课题研究计划和方案，按照计划和方案独立完成课题研究任务。

在研究性课题的选题上由学生自己选或老师提出，但要注意选题要切合学生的实际和学校的实际，要有科学根据、研究价值和现实可操作性。研究性课题可根据教材给出的课题的目的要求，开展课题研究的提示，引导学生进行探究的讨论题，放手让学生自己设计并完成全过程。学生通过这类完整的探究活动，学习自己提出问题，作出预测或假设，制定调查或实验方案，运用各种方法和技术手段收集、记录、分析和解读数据，分析实验结果并检验假设，把得到的结论以各种形式与他人交流。这样不仅为学生提供了更多参与、体验、探究知识发生发展的过程，了解知识来龙去脉的机会，培养了他们学习生物的持久兴趣；更重要的是通过探究性的实验操作，可以培养学生严谨求实的科学态度，使学生掌握科学的研究方法，促进学生发展科学探究能力以及创造能力。

例如课本上第1个研究性课题“调查媒体对生物科学技术发展的报道”实施探究性教学具体步骤如下：①提出主题：教师指定了两个主题——基因工程的进展、艾滋病病毒与艾滋病的防治，指定所教的班第1、2、3组选择了第1个主题，第4、5组选择了第2个主题。

②收集信息：教师首先强调了在收集信息的过程中需要注意的事项，学生便开始分工合作，充分利用图书馆、报刊杂志、互联网等途径进行信息的收集。应该说，学生收集到的信息内容是极其丰富多彩的。

③写出报告：教师提供给学生有关写报告需要注意的问题，如：作者姓名、文章标题、出版物的名称、出版时间和页码、作者的写作意图，你从中获得了哪些信息和事实，你对这篇文章有什么看法或见解等。学生在阅读了相关文章后，经过讨论、分析，写出了自己的观点，充分锻炼了学生的思维能力。

④报告的交流和评价：报告完成后，利用一定的时间让报告人进行陈述，而其他同学可以进行提问，由报告人进行答辩。在报告的交流和评价过程中，教师要充分调动学生的学习兴趣，保持活跃的气氛。

总之，随着新课程的展开，改变学生的学习方式，倡导和探索探究性学习，无疑是信息时代对学校教育要求的体现，是培养学生创新精神和创新能力的一种新的尝试和实践。所以在生物新课改中，教师要多给学生创设主动参与的机会，让学生参与到实践中，发挥他们的聪明才智，逐步形成创新精神和实践能力。endprint