高中生物探究性实验教学存在的问题及对策

朱慧

摘 要：在社会对探究性实验教学日益关注的背景下，笔者针对该教学模式在日常高中生物教学中存在的常见问题提出一些看法。笔者主要结合《探究植物细胞的吸水和失水》《探究酵母菌细胞的呼吸方式》的教学，浅谈推进探究性实验教学的具体做法。

关键词：高中生物；探究性实验教学

【中图分类号】G 【文献标识码】B 【文章编号】1008-1216（2017）04B-0103-02

探究性实验是指实验者在不知晓实验结果的前提下，通过自己实验、探索、分析、研究得出结论，激发学生的好奇心，培养其科学探究能力，从而形成科学概念的一种认知活动。中学生物课堂的探究性实验，还需要借助于教师创设的情境，引导学生提出假设、设计实验、进行实验流程、得出结论，最后，引发新的探究。

一、 探究性实验教学中常见的问题

在目前的教学形势下，理论中的探究性实验学习往往是理想化的。尽管它代表了一种努力的方向，一个奋斗的目标，但在实践中常常遭到来自教学惯性和传统的阻力以及现实的诸多压力，常常与过去的许多教学理念发生冲突。结果，在实践中产生了种种新旧观念交织、不同理念相互渗透以致混合的变形。最常见的误区和问题是：

（一）将探究性实验与验证性实验混淆

例如，人教版必修一第四章第一节《物质跨膜运输的实例》中有一个探究性实验——“探究植物细胞的吸水和失水”。有教师将该内容处理成这样的教学步骤：首先介绍成熟植物细胞的结构，然后介绍质壁分离及复原现象与原理，最后让学生走进实验室进行质壁分离及复原的实验操作和现象观察。这是典型的探究性实验与验证性实验的混淆，错误解读了教材的用意，错失了使学生利用探究过程提升思维品质的机会。

（二）教师的课堂主体地位过于突出

为了顺利完成教学任务，一些探究性实验教学的各个环节都被教师严格控制，学生按照教师告知的原理和设计，机械地实施一些操作和记录。教师对数据的整理、分析方法做了详细的规定，学生只要按照这些已被固化的程序进行实验并得出结论即可。课堂中教师的知识霸权、话语霸权剥夺了学生的自主权，学生自主学习的空间很小，自主性思维非常少，由此，学生从中取得的收获也极为有限。

二、 解决探究性实验教学中常见问题的对策

（一）充分利用好教材，为探究性实验教学奠基铺路

日常教学中，充分开展探究性实验教学的基本前提是：学生认同探究学习的真实可靠性，并且能够不断品尝到探究带来的快感。

教材中的知识点不是每一个都可以用探究性实验的方法来教学，但是这不代表其与探究性实验没有关系。笔者认为，教材中每个重要的发现，其实都是一个或者一系列探究性实验的真实案例。教师与其将这些经典实验和结论提前介绍给学生，不如让学生模拟科学家的发现过程，来进行自主探究：模拟当时的科技水平和已得结论，尝试提出有价值的问题，来进行實验设计的初探。即便没有条件进行具体实验的操作，但是体验的过程也可以让学生真切地领悟到科学家们如何应用探究性实验获得了成功，学生在潜意识中将会认同这种学习的方式，从而激发学生应用探究性实验的欲望。

同时，教材上的经典实验或实验系列，其设计精巧严谨，凝结了人类的优秀智慧和伟大的科学精神。学生通过情境体验，不仅能够加深对相关概念的理解，情感态度、价值观方面也得到发展，为课堂中的探究性实验奠定基础。

（二）教师巧妙设计探究情境，确保课堂探究的有效性

在学生自主探究之前，教师的一个重要任务是创造特殊的学习环境，给学生营造一种能发现和能胜任的感觉。

利用生活场景引发学生对于科学知识的探究，让学生没有距离感的同时，也在无形中让学生感知科学的普适性。在《探究酵母菌细胞的呼吸方式》教学中，笔者利用生活中的材料——自发粉（含有酵母菌）进行发面。将三个等大的面团进行如下处理：1、2号面团直接暴露在空气中，最终体积变大，将2号面团掰开出现拉丝现象；3号面团用保鲜膜包紧，（模拟无氧条件），最终体积也变大了。由于这一情景设计贴近学生的生活经验，学生不自觉地就被引入到了探究的过程中。学生思考、讨论并提出了许多疑问：面团为什么会变大？面团怎么会出现拉丝现象？面团中的气孔是不是就是CO2？两个面团体积都变大，是不是都产生了CO2？在老师展示的照片中，无氧条件的面团更大一些，是不是无氧条件下产生的CO2更多呢？酵母在无氧条件下产生了酒精吗？有氧条件下能产生酒精吗？

教师从生活出发提出值得探究的问题，并做出相应的假设，从而达到了引导学生从生活走进生物科学的目的。激发了学生学习生物科学的热情，也体现了高中生物新课程“注重与现实生活的联系”的课程理念。

（三）正确对待学生的自主探究过程

探究的过程，本质是不断修正并获取进步的过程。学生已有的知识体验很有可能在探究过程中被冲撞，产生疑惑或是错误的认知。这些动态的课堂教学是建构探究过程的最佳资源，教师要抓住教育的契机进行科学的引导，学生才能更有效地完成知识的构建，完成实验探究经验积累的历程。因此，教师应充分留心课堂教学效果，正确对待学生自主探究这一宝贵的教学资源。

如实验过程中，教师要观察学生的学习情况，看他们能否明确各种仪器和材料的作用，是否会对各种仪器进行组装，组装时要注意的事项是否真正掌握，操作是否规范，是否注意到各组之间的变量控制，能否达到实验的目的，组内成员的交流是否顺畅。总之，学生探究时教师要全面系统、认真细致地观察学生的学习情况，或者阅读学生的探究记录。

在《探究酵母菌细胞的呼吸方式》的动手操作环节，学生出现了将试剂瓶顺序放置混乱、导管连接长出短进的错误。试剂瓶顺序混乱说明学生对实验原理了解不清晰，导管连接错误也体现出学生对化学基础操作的生疏。借此，笔者在课堂上强调了实验设计理念，并指导学生科学研究实验细节。endprint

（四）用预设错误为学生形成严谨求实能力助力

学生本应是精明的评判者，但多年的课堂让他们养成了盲目遵从教师指导的错误习惯和思维——教师安排的永远是对的。在《探究酵母菌细胞的呼吸方式》教学中，笔者刻意使用了错误的测量方式，让学生最初误以为无氧条件下酵母细胞产生的二氧化碳更多，并做出了错误的假设。但通过最终的事实证明笔者最初的假设是错误的，这对于学生而言是一个“打击”，击破了学生认为教师的假设都是正确的思维惯性，让学生的探究能力在不断摸索和纠错中前进。这才是真实的探究、真正的严谨求实。学生在这样的教学流程中体会到思维的严谨，逐步摆脱盲从和依赖，才能树立独立的思维，真正走上探究之路。

（五）教师收放自如的指导，利于学生再探究能力的形成

收放自如的前提是教师对探究性实验教学要有更加科学、更加理性的认识，摆脱灌输教育的陈腐思想，明确仅仅抓住探究式学习的形式与躯壳是伪探究。在这样的认识下，教师才能设计出好的探究方案：首先，预设在学生构建的进程中会遇到多少复杂的问题，多少障碍物，要兜多少圈子。其次，在实施时，教师要充分地放，不要告诉学生怎么做，而是要帮助他们去发现，由学生自己去摸索，去探路，去受挫折，去失敗，去反思，去总结，设计一个充满适度竞争与阻碍的动态系统，从而为学生自主构建个人的知识体系以及依照自己的思维方式去认识世界提供机会。

借助学生积极的思维，乘势而上，激发他们对实验步骤、实验装置改良、实验结论的思考。在得出结论的基础上，使学生能对上述内容进行初步的改良，让学生在思索、质疑、探究、实践中领悟科学研究的方法，发展可贵的科学探究能力。可以说，这是在教师引导下学生自主探究后的飞跃。不局限于教材，提升学生钻研生物学的兴趣和信心，体验自主探究的成功，对学生的终身发展也有极大帮助。

探究性实验教学是高中生物学科不可或缺的重要教学形式，教师根据个人的具体情况和理念，无论进行怎样的教学组织形式，都应该遵循科学发展的自然规律和学生认知的规律，这样才有助于学生理解实验结论，构建更科学、更完整的思维网络！

参考文献：

[1] Joe L. Kincheloe易进译.学生作为研究者——创建有意义的课堂[M].北京：中国轻工业出版社，2002.

[2]任长松.探究式学习：学生知识的自主构建[M].北京：教育科学出版社，2005.endprint