高中生物实验教学中科学探究能力的培养

张克礼

摘 要：生物学是一门以实验为基础的自然科学，其形成和发展都离不开实验。加强和改进生物实验教学，充分发挥学生的主体作用，培养学生的科学探究能力显得尤为重要。我们要以新课程理念为指导，不断培养学生的创新精神和科学探究能力。

关键词：生物;实验教学;科学探究能力;培养

生物实验设计是高考考查的重点内容，对比分析新课改高考生物试题可以看出，对实验的考查已从了解实验原理、明确实验目的、掌握实验方法与步骤、分析实验现象、得出实验结果逐步过渡到能够根据实验目的科学设计实验程序，合理利用实验材料，得出科学结论。这对学生的学科能力和综合素质提出了更高的要求。这不仅需要学生具备良好的专业知识与能力，需要学生具备对信息的处理和分析的能力，要求学生分析、运用文字和图表中蕴藏的信息，通过各种信息的转换，结合所学知识正确解决问题。这些要求对传统的课堂教学方法提出了新的挑战，传统的以讲授为中心的许多教学方法已不能完全适应新课程改革的要求，必须探索新的教学方法。

一、提高演示实验课堂教学的有效性

演示实验是由教师在课堂上结合教学内容进行的实验。演示实验能紧扣课堂教学环节，以其形象、生动的教学效果，灵活多变的实验方式，有效的配合生物课堂教学，提高学生的兴趣，有利于学生对知识的理解和掌握，启发学生的思维活动;更重要的是演示实验能发挥演示教学的“示范”作用，培养学生正确的实验方法，实验操作的精确性和规范化。例如在做“酶高效性”的演示实验时，在观察实验现象前先出示问题，现象观察：（1）比较两试管气泡产生的速度、多少情况。（2）比较两试管中卫生香的燃烧猛烈情况。结果分析讨论，教师设疑：（1）产生气泡的反应式。（2）加肝脏研磨液的试管中产生气泡多，燃烧旺盛，为什么？（3）做这个实验时为什么要选用新鲜的肝脏？为什么要将肝脏制成研磨液？取肝脏研磨液与氯化铁溶液可否用同支滴管吸取？通过讨论分析，提高学生注意力，在加深知识印象，提高课堂效率的同时，培养学生的观察分析能力。

二、提高学生分组实验课堂教学的有效性

分组实验是学生在教师指导下，学生利用一定的仪器设备和材料亲自动手，独立操作的实验。这类实验着重培养学生实验操作能力、数据分析能力、归纳总结能力，同时又是培养实事求是、严肃认真的科学态度的一种途径。实验课是最能体现学生为主体，教师是主导，也是学生最感兴趣的，在实验课堂教学中应注意加强“动手”能力训练，结合本学科及相关学科的知识，注意实验操作的每一个细小环节，真正做到规范操作。例如在做“唾液淀粉酶对淀粉的消化作用”实验时，某同学按照要求在甲乙两试管内各注入2毫升浆糊，然后在甲试管内加2毫升清水，乙试管内加2毫升唾液，将两试管振荡并放置10分钟后分别滴入两滴碘酒，观察两试管内的颜色变化，发现两试管均变蓝，没有很大差别，通过分析发现是由于实验缺少37℃温水浴这一步。其次，教师在实验中要经常启发学生进行分析、讨论，以提高分析问题和解决问题的能力。如植物在缺水、淹水和施肥过多时都会萎蔫，让学生分析讨论各是什么原因。通过经常分析常见的生物现象，就可以逐步提高学生分析实验现象的能力。最后，要培养好实验助手或实验小组长，让他们在实验中协助教师指导好本组的其他学生，使教师能集中精力辅导学生。

三、注重方法，提高实验探究的有效性

实验探究法的一般模式是“诱导准备——实验探索——歸纳研究——迁移深化”，这是学生探究实验的具体实施过程。在诱导准备阶段，教师要做必要的有目的的诱导，使学生对探索目的和途径有比较明确的认识。在实验探索阶段，教师要加强观测方法的指导，分析实验原因，抓住时机诱导学生思考。在实验探究实施过程中，教师若能抓住时机，创设质疑情境，能达到事半功倍的效果。如“分子与细胞”模块中“检测生物组织中的糖类，脂肪和蛋白质”的实验，学生选择了白萝卜、花生、大豆作为实验材料，检测发现白萝卜中有还原糖，花生含脂肪，大豆含蛋白质。由于此实验操作较简单、易成功，所以教师可适时提出一些问题：在实验中为什么只选择白萝卜、花生、大豆作为实验材料？能否有替代品？思考并尝试用其他材料进行实验，结果又会如何呢？在实验分析后，教师又引导学生思考：生物组织中是否只含有一种物质？比如，白萝卜中是否只含有还原糖？那白萝卜中有没有蛋白质？学生很快会明白生物组织中不只含有一种物质，然后让学生尝试实验探究。在这个过程中，教师尽量只当一个组织者，不以自己的思维左右学生的思维，让学生畅所欲言，鼓励学生深入探究。这样处理使学生在探究过程中能深入思考，激发学生的探究兴趣，培养学生的思维能力和探究精神。

四、实验后注重讨论与总结等环节

实验课成功与否，不是仅满足于得出实验结论，更重要的是让学生知道产生这种结果的原因，所以实验后的讨论尤为重要。讨论的时间可安排在实验结束后的10—15分钟。在讨论时，教师要引导学生积极思维，大胆发言。若实验失败或效果与预期不同，教师要引导学生分析其中的原因。总结的目的是在学生探索后能得出正确的结论，进一步强化知识技能的学习。经过这样一个思考实践、探索的过程，学生对实验的原理和方法的掌握会更加牢固，理解更为深刻。这也是对学生学习活动的进展情况及所取得成绩的信息反馈，使学生了解自己的学习情况和对探究中获得知识的肯定与鼓励。

生物实验教学是整个生物教学的重要组成部分。只要每位教师以新课程理念为指导，紧紧围绕新课程改革组织实验教学，从教与学的实际出发，在实验教学中不断提高和完善自己，就能不断培养学生的创新精神和创造能力，并为学生的全面发展打下坚实的基础。