优化实验，让生物课堂培养学生探究能力

摘 要：随着新课改理念的深入推进，高中生物教学充分体现了以生为本的教学原则。教学中不断优化实验教学，并通过实验教学培养学生探究问题的能力。这就发挥了学生的课堂主体作用与教师的主导作用，更让学生在科学探索中促进思维的发展。基于此，教师在教学中要不断创新实验教学，利用实验来培养学生探究知识的能力，拓宽学生的知识视野，并让学生认识到实验在生物学习中的重要性。

关键词：高中生物;探究能力;实验优化

中图分类号：G63          文献标识码：A          文章编号：1673-9132（2022）05-0061-02

DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2022.05.030

众所周知，生物是自然学科的一个分支，生物学的研究与发展需要通过实验来完成。因此，在高中生物教学中要通过实验来启发学生的思维，并引导学生树立正确的发展观。实验教学既能激发学生的学习兴趣，又能帮助学生从实验中总结规律。同时，还能培养学生的观察能力、分析能力等，进而促进学生思维能力的提高。所以，教师要不断优化实验教学，引导学生在探究实验现象与规律的过程中提高获取知识的能力。这样才能真正促进学生的全面发展。

一、更新教学理念，提高教师教学能力

布鲁姆教学观告诉我们，不断更新教育教学理念是教师必须具备的专业素质。我们知道，实验是高中生物教学中的重要内容，是学生获取知识的有效途径。同时，实验可以培养学生的观察、归纳等诸多能力。因此，重视实验教学是教师必须具备的理念。重视实验教学首先要提高教师的专业能力，通过教师专业化的教学方式激发学生参与实验的热情，进而开展探究学习活动。这就需要加强实验课程教师的专业技能培训，不断提高教师的整体教学水平。既要重视教师的专业素养，也要重视教师的实践能力，从整体上提高教师队伍的综合素养。生物是一门以实验为研究方法的学科。教师必须要发挥自身的引导与点拨作用，让学生在实验中有所收获。例如，在开展“光合作用原理的应用”时，教师可首先引导学生复习旧知，并提出相应的问题让学生合作探究。在复习旧知识模块中，要求学生能够熟记光合作用过程的框架图，同时利用植物的二氧化碳变化趋势图进行探究。这样，学生能够对接这两个模块知识，并基本上掌握了大部分基础知识，最后再运用所学知识来对例题进行解答。这样有利于学生对实验现象与规律进行深入认识。

二、优化实验模式，激活学生主体意识

传统的实验教学存在诸多弊端，因此教师要积极转变教育教学观念，探索与实践新课改理念，充分发挥学生的课堂主体作用，在实验教学中优化教学模式，引导学生参与实验过程，充分体现以生为本的教学原则。例如，在开展“ATP的主要来源——细胞呼吸”这个实验時，为了激活学生的主体意识，也为了能够激活学生的思维，教师可采用创设情境的方式，提问如新鲜的面包为什么是松软的，过了一段时间就会变硬？这种与学生日常生活相关的问题情境能激活学生的求知欲，从而认真思考教师提出的问题。接着，师生一起开展实验，让学生分别把面粉揉成一个小面团，面团的密度越细越好。再让学生把一定重量的酵母粉揉进面团中去，用保鲜膜把面团包裹好，放在实验室中一段时间。等到时间一到就拆开保鲜膜观察面团有什么变化。在学生等待的时间，教师不妨给他们提出这样的问题：“酵母菌细胞呼吸是否需要氧气？”“有氧与无氧条件下都能进行细胞呼吸吗？”让学生思考并讨论，这有利于学生接下来深入观察实验现象，并对实验现象进行总结，从而掌握细胞呼吸的规律。整个教学过程都充分发挥出学生的课堂主体作用，体现了以培养学生探究学习能力为目的的教学过程，更促进了学生的全面发展。

三、改进实验方案，渗透思想方法教育

实验的目的是观察实验现象，总结实验规律。为了更好地开展实验教学，教师要不断改进实验方案，在实验过程中渗透思想方法教育，提高学生探究问题的能力。首先，要合理选择实验器材。课本中的实验材料为了适应大多数地区的实验教学，因而具有普遍性特征。为了取得良好的实验效果，教师必须选择适合本地方实验要求的材料。其次，教师要不断改进实验方法。由于多种原因，有些学生在实验中很难真正完成实验。此时，就需要教师改进实验方法，努力做到化繁为简，并适当增强实验的趣味性，从而让实验顺利进行。在开展“玫瑰精油的提取”这个实验时，课本中建议用鲜玫瑰花来进行，但玫瑰花的成本大而且提取率较低，所以通常采用月季花来代替实验。而且学生生活中常见实验材料能激发学生的实验兴趣，有利于实验教学顺利地开展。本实验采用了蒸气蒸馏法，因为玫瑰精油易挥发、难溶于水、化学性质稳定。然而，学生并不理解为什么采用这种方法。原来，只有蒸馏的玫瑰精油当中才含有天然的玫瑰腊，在18-20摄氏度时蒸馏的玫瑰精油会呈现黏稠状直至结晶。通过这样的分析、解释与引导，不仅让学生对这个实验产生了兴趣，也让学生初步形成了实验的思想方法。

四、进行探究实验，注重实验探究过程

众所周知，生物教学中实验是必不可少的教学内容，是培养学生实践能力的有效途径。然而，传统的生物学实验中学生被动地参与实验，这不利于调动学生积极性与主动性。随着新课改的实施，实验教学要能够激活学生的思维，同时让学生在实验过程中进行观察、分析、归纳、总结等过程，从而让学生经过推理与验证实现探究学习的目的。实践证明，学生亲历实验与发现的过程，不仅能激发学习兴趣，还有利于促进其对实验产生灵感。例如，在教学“植物激素”时，实验可以还原当年科学家是如何发现激素的。此外，还有生物膜流动镶嵌模型的提出、光合作用发现史等，这些都体现了创新思维。基于此，在开展探究实验中培养学生的探究意识是必要的。因为这样可以优化学生的思维方式，培养学生坚持不懈的科学研究精神，同时也让学生经历了探究知识的过程。所以，在实验条件允许的情况下，教师应该给学生提供充分的思考、讨论、合作等空间，甚至让学生把自己的实验设计与实验方法与科学家当年采取的实验方法进行类比，从中发现自己的不足之处。这样，才能切实培养学生的探究学习能力，提高学生的科学素养，从而促进学生的全面发展。

五、重视合作实验，努力做到知行合一

著名的教育家陶行知倡导“知行合一”教学理论，注重培养学生的实践能力。在高中生物教学中，开展探究性实验既可以培养学生的动手操作能力，又可以提高学生的探究学习能力，从而做到知行合一。如实验过程中很多学生并不知道如何准确使用实验器材，这就需要学生开展自主实验。通过相互之间的合作，做到取长补短，让每个人的思维在实验过程中得到碰撞。同时，要学习他人的科学态度和严谨求实的精神，学习自己想不到的探究方法，不断弥补自己的不足。培养学生严谨的科学实验态度不是独立就能完成的，需要借鉴与合作。同时，我们不应该仅关注学生的实验成功与否，而是要了解学生在实验过程中如何处理遇到的问题，看他们如何分析问题、提出假设、建立联系，进而找到解决问题的办法。只有这样，才能让学生在实验中实现知行合一。如取材中洋葱根尖的取材是否长度合适，还原糖鉴定的果实底色是否为浅色等。能够正确分析实验结果误差，必须有数理统计的支持。对于实验中存在的误差或错误以及对数据的判定与鉴别，需要有丰富的理论知识和实践经验来作为依据。这样，才能正确判断结果，为及时改进实验提供支持。

六、开展自主实验，培养学生探究能力

新课改强调课堂教学应该充分体现学生的课堂主体地位，注重培养学生的自主学习能力。这就需要学生开展自主实验，这样既能增强学生的合作意识与竞争意识，又能额能力培养学生在实验过程中提出问题、分析问题、解决问题。问题没有现成答案，必须通过对实验的观察、分析等活动，最终得出正确的结论。这样，才能促使学生探究能力的提高。例如，在开展“植物细胞质壁分离和复原”这个实验中，就提出这样的问题：為什么在实验过程中要用紫色的洋葱？把实验中30%蔗糖溶液换成10%或50%的浓度，实验会出现怎样的结果？质壁分离的条件是什么？再如，在开展“细胞质流动”这个实验中提出这样的问题：为何要选用黑藻作为实验材料？为何要用叶绿体来作为参照物观察细胞质的流动？为何要保持细胞的活性？这样的问题能促使学生在实验中开展研究，有利于提高学生的观察能力、动手能力等。由此可见，实验教学中教师要不断改进实验。尤其是学生的自主实验，促进他们自主探究，进而促进思维能力的提高。特别是让学生亲自动手操作，有利于提高学生的实践能力。

综上所述，高中生物教学中优化实验教学有利于培养学生的科学探究能力。所以，教师应该本着新课改理念，在教学中充分认识到优化实验教学对提高学生探究学习能力的重要性。这样，才能不断优化实验教学，引导学生通过实验获取知识，并学会观察、分析、归纳与总结等，进而提升学生的探究学习能力。只要我们充分践行新课改理念，充分发挥实验教学的效果，就一定会促进学生探究学习能力的提高。

参考文献：

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[4]   谈才刚.新课改背景下高中生物实验教学改进策略研究[J].生物技术世界，2016（3）.

[责任编辑 胡雅君]

作者简介：田雅丽（1988.9— ），女，汉族，甘肃镇原人，一级教师，研究方向：高中生物教学。