探究性實驗教學(xué)在生物學(xué)科中的重要性

陳進火

【摘要】要提高學(xué)生生物學(xué)科的知識和技能，就要加強實驗課的教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生掌握基本的觀察方法及探究規(guī)程，培養(yǎng)學(xué)生的探究能力。因此，如何進行探究性實驗教學(xué)已成為當(dāng)前生物教師教學(xué)的重要課題。

【關(guān)鍵詞】初中生物學(xué)科實驗課探究性實驗教學(xué)

【中圖分類號】G632【文獻標(biāo)識碼】A【文章編號】1674－4810（2012）07－0141－01

探究實驗不是簡單告訴學(xué)生實驗的結(jié)果，而是提供解決問題的線索，引導(dǎo)學(xué)生的探究規(guī)程。如何進行探究性實驗教學(xué)成為當(dāng)前生物教師教學(xué)的重要課題，它對于提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)、提高生物學(xué)的教學(xué)質(zhì)量有著重要作用。

一 通過探究實驗培養(yǎng)學(xué)生搜集相關(guān)信息的能力

原有的生物學(xué)實驗幾乎都是前人經(jīng)典實驗的再現(xiàn)，只是簡單的機械操作，不能充分調(diào)動學(xué)生的積極性、主動性和創(chuàng)造性。探究性實驗中，學(xué)生通過書本、上網(wǎng)等方式查找相關(guān)資料，不僅能尋找到問題的解決方法，同時也了解到相關(guān)的生物學(xué)知識，加深了對相關(guān)知識的理解和掌握，同時培養(yǎng)了學(xué)生主動搜集、處理、應(yīng)用知識的能力。

如：（2002年上海卷）某生物學(xué)興趣小組開展“不同濃度香煙浸入液對水蚤的影響”的課題研究。他們已將香煙和蒸餾水按照1∶1的重量比浸泡24h，過濾后的濾液作為原液。如果你是其中一員，請回答：（1）寫出實驗的主要操作步驟；（2）做該實驗時必備的實驗器材；（3）采用何種測定指標(biāo)來確定香煙浸出液對水蚤有無影響。

本題涉及的是一個探究性學(xué)習(xí)的開放式課題。簡要分析如下：（1）首先根據(jù)實驗?zāi)康?、原理以及檢測方法來確定實驗步驟；（2）有了實驗步驟，就不難寫出實驗需要的器材；（3）如何測定香煙浸出液對水蚤的影響？首先需要確定測量的指標(biāo)，而這種指標(biāo)必須是可度量的。活動強度、代謝強度、水蚤體積的變化等都缺少可度量性，必須將其轉(zhuǎn)化為可檢測性。實驗結(jié)果的可度量性，是考慮實驗設(shè)計時的一個重要的因素。對于水蚤而言，每分鐘心跳的次數(shù)、單位時間內(nèi)死亡的數(shù)量等都是可度量的。學(xué)生為了完成這一課題研究，需要了解水蚤這種動物的形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理特征，需要掌握顯微鏡的操作方法，需要知道香煙浸出液可能含有的化學(xué)物質(zhì)及其對生物體可能造成的影響等。現(xiàn)實教學(xué)中，這樣的課題要求學(xué)生必須去搜集以上相關(guān)信息資料，在解決問題的同時也拓展了相關(guān)生物學(xué)知識。

二 通過探究性演示實驗培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

探究性學(xué)習(xí)立足于現(xiàn)實生活，通過自己動手操作和獨立思考，發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，從而激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲，提高學(xué)習(xí)興趣。例如：在生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能和穩(wěn)定性的教學(xué)過程中，小生態(tài)瓶的制作這一實驗起到了畫龍點睛的作用。實驗中，學(xué)生首先要對欲模擬的生態(tài)系統(tǒng)進行調(diào)查，然后從中挑選較為典型的合適的部分來構(gòu)建自己的小生態(tài)瓶，最后制作出來的小生態(tài)瓶也能成為書桌上擺設(shè)的“工藝品”。通過該實驗，學(xué)生經(jīng)歷了從課堂到大自然、從理論學(xué)習(xí)到自己的勞動成果的認知過程，這無疑很好地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

多媒體應(yīng)用于探究性實驗教學(xué)，可以加深學(xué)生對生物學(xué)現(xiàn)象的認識和理解，增強學(xué)生對生物學(xué)的求知欲望。多媒體的應(yīng)用能造成對視覺和聽覺等多種感官的刺激，從而增強了教學(xué)的表演性、觀賞性和趣味性，使課堂教學(xué)互動活潑。如：在“動物的繁殖行為”教學(xué)中，雌雄兩性的識別，占有繁殖的空間、求偶、交配、孵卵以及對后代的撫育等資料進行視頻展播，可以生動地展示大千世界無奇不有的自然現(xiàn)象，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)生物的興趣。

三 通過探究性實驗培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力

傳統(tǒng)的生物實驗課中，教師傳授時注重的是實驗步驟操作，強調(diào)的是唯一正確的實驗結(jié)果；學(xué)生要做的只是簡單的重復(fù)操作，實驗過程索然無味，提不起學(xué)生的觀察興趣。而探究性實驗是培養(yǎng)學(xué)生觀察能力的好方法。

探究性實驗過程中，教師起的是引導(dǎo)作用。他告訴學(xué)生觀察和實驗?zāi)康?，指?dǎo)學(xué)生按一定的科學(xué)方法去觀察、實驗，使學(xué)生的實驗過程有的放矢；他引導(dǎo)學(xué)生由表及里、由局部到整體，對生物學(xué)問題進行比較分析；他在實驗中要求學(xué)生認真觀察、認真總結(jié)，拓展與其相關(guān)的生物學(xué)問題。探究性實驗不是死記課本上實驗步驟、實驗現(xiàn)象和知識，而是引出一連串相關(guān)問題來拓展學(xué)生的觀察能力。如：根尖結(jié)構(gòu)的觀察實驗中，教師可引導(dǎo)學(xué)生注意觀察黃豆根的外形，比較主根、側(cè)根有何區(qū)別，想一想根毛的作用是什么，觀察根尖由上而下的內(nèi)部結(jié)構(gòu)有何變化等。因此，探究性實驗不是簡單的重復(fù)式驗證，而是去觀察、思考、發(fā)現(xiàn)、實踐，如果學(xué)生不去親身體驗，是不能體會到科學(xué)發(fā)現(xiàn)的真諦與樂趣。

四 通過探究性實驗提高學(xué)生的創(chuàng)新能力

傳統(tǒng)實驗教學(xué)只是按部就班地進行，它留給學(xué)生的最多只是幾個關(guān)鍵步驟的“為什么”，創(chuàng)新能力的培養(yǎng)當(dāng)然也就無從提起了。而在探究性實驗中，除了課題之外，學(xué)生可選擇的空間非常大，從實驗原理到實驗器材、方法步驟、結(jié)果檢測等，都能充分調(diào)動學(xué)生的自主性和創(chuàng)造性。在自主實驗過程中，除了老師引導(dǎo)外，實驗的主體部分主要由學(xué)生或小組合作、討論，自行設(shè)計實驗方案、實施方案，實施過程中自行選擇最恰當(dāng)?shù)姆椒▉斫鉀Q相關(guān)問題，這有利于學(xué)生探索過程中創(chuàng)新意識的培養(yǎng)，提高了學(xué)生的創(chuàng)新能力。

總之，貫徹課改精神和《生物課程標(biāo)準》中“全面提高每個學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)”的核心理念，以弘揚學(xué)生獨特個性為宗旨，以促進學(xué)生可持續(xù)發(fā)展為目的，多角度構(gòu)建學(xué)生自主參與、自主探究的實踐活動，多形式為學(xué)生提供展示自我、發(fā)展自我的教學(xué)平臺，使學(xué)生在親身經(jīng)歷中，領(lǐng)悟科學(xué)探究過程和科學(xué)探究方法，親身感受合作學(xué)習(xí)和問題學(xué)習(xí)，并通過自己設(shè)計實驗、動手實驗、觀察研究，逐步培養(yǎng)收集分析數(shù)據(jù)、交流表達等能力，提高觀察的敏銳性、細致性及思維的廣闊性，讓學(xué)生在科學(xué)實驗中體驗成功，享受樂趣。

〔責(zé)任編輯：高照〕