浅谈高中生物探究性实验教学24570.pdf

aa 浅谈高中生物探究性实验教学 李丛岭 新课程中学 2012年第 3 期 生物是一门以实验为基础的自然科学，在高中生物教学中，实验具有不可替代的作用。进一步突出生物学科的特征，强化探究性实验教学，充分发挥实验教育功能是高中生物教学中的共识。帮助学生学会探究，同样是高中生物实验教学中的重要部分，是认知目标、技能目标、体验目标的辩证统一。在国家基础教育课程改革的背景下，进一步改变高中生物教育中普遍存在的重复性联系、被动灌输的学习方式，引导和倡导学生更加主动地去参与和体验探究。一、高中生物探究性实验教学概述 1.高中生物探究性实验的特点 高中生物开设探究性实验可以引导学生积极参与科学探究的过程。高中生物探究性实验的特点包括：（1）自主性。探究性实验需要学生自己设计并完成实验，就要求学生熟悉教材内容，并能运用实验设计的原则方法和原理设计出合理的实验方案，并会观察实验现象、分析实验原理、解释实验原理，最后得出实验结果。这样，才能够最大限度地激发学生学习的兴趣和创造的潜能，也能充分体现学生学习的自主性，符合现代主体性教育理论的要求。（2）探究性。探究性实验不同于验证性实验，这使得实验中出现什么现象，学生不能直接从课本中找到答案，只能通过细心的观察和思考得出。正因为其过程和结果的不确定，对于开阔学生视野，养成求异思维品质，提高创新意识和实践能力是十分有效的。（3）灵活性。探究性实验对于所探究的问题，可以提出不同的假设，可以有不同的探究方法，可以有不同的材料用具，只要能够解决问题就行。对于一些硬件设施较差的学校来说，他们可以采用简便的方法和现成的材料进行探究性实验，甚至可以根据自己学校的实际情况，结合课程教学，取消或增加一些探究性实验，从而有利于素质教育的开展。2.高中生物探究性实验的教学功能分析 探究性实验不仅是高中教学的重要内容，也是最常用的有效教学方式之一，同样是学生最有效的学习方式。探究性实验的过程十分符合高中生认识世界、认aa 识物质的规律，探究性实验过程当中的很多因素都能够进一步激发学生发现新知识，探究性实验能为高中生形成生物学基本概念以及基础理论提供感性认识素材，可以帮助高中生进一步巩固生物知识以及生物实验技能，可以培养高中生严谨的科学态度以及进行科学方法的训练，进一步调动其学习积极性。3.高中生物探究性实验教学的难点 （1）实验设计难。由于学生以前没有这样的经验，同时受学生年龄的限制，他们的思维往往有较大的局限性。因而，学生难以完成一个比较完整合理的实验设计方案。（2）实验完成难。由于以往认识的偏差和条件的限制，对学生动手能力的培养不够，而且学生对实验仪器的认识和控制能力较差，因此，学生独立完成实验较难。（3）实验分析难。限于学生的思维能力，学生独自分析实验结果、得出正确结论比较困难，特别是对实验中某些条件的忽视或控制不好而造成的实验结果的偏差，难以得出合理的解释。二、高中生物探究性实验课的教学方法 在实验教学中应尽量鼓励学生运用所学的知识，进行实验设计。指导实验设计的一般方法，包括提出问题作出假设实验设计进行实验分析结果得出结论表达交流，老师可以提供给学生一个已设计好的方案或者教材实例进行参考模仿。例如，在探究“影响酶活性的条件”实验中，许多同学确认的课题是温度对酶活性的影响，但在设计实验方案时，我发现部分同学根据已有的知识选用斐林试剂来检测酶的催化效率。他们认为在适宜的温度条件下，淀粉可以被淀粉酶水解成还原性糖，因而可以用斐林试剂检测。是不是真的可以用斐林试剂呢？在我的提醒下，学生很快意识到他们忽视了斐林试剂反应的条件是需要加热，对于冰水浴实验组，在加热过程中，随着温度的升高，酶活性也会逐渐增加，使淀粉逐渐被水解，导致结果很可能与对照组差不多，从而影响了探究目标的达成。而选择碘液来检测就不存在此类误差，可在催化反应结束后直接滴加碘液，根据溶液是否变蓝来判断淀粉有否被水解。三、高中生物探究性实验课的教学环节 科学探究通常包括通过实验来探究、通过调查来探究等不同形式。生物学实aa 验教学在生物学教学中有着十分重要的地位，教师应积极提供机会，让学生亲自尝试，对实验进行探究，并将其内容要求尽可能多地渗透到各主题内容的教学活动中去。以探究为本的生物学实验教学与一般意义上的探究是有区别的，也与科学家从事的科学探究有着明显的不同。中学生物学探究性实验是基于中学生物学实验前提下的，由教师给予学生指导的科学探究活动。在科学上，实验的结果、结论或许早就有了，但为什么还要组织学生去探究呢？因为要教会学生科学探究的一般方法，考查学生在实验过程中的操作表现、思维表现、学习能力表现等。探究性实验一般以小组合作开展，提倡“以问题为中心，自主探索，小组交流，重在发展”，它要求学生既要对所研究的课题开展学习活动，同时又要对实验过程开展学习活动。高中生物探究性实验课的教学过程结构归纳为以下六个环节：背景下提出问题；假设；设计实验（包括实验 A、B、C）；实施实验（包括实验 A、B、C）；结论；表达交流。以上六个环节可以解释如下：1.准确地把握实验的目的，找出自变量 2.确定实验的原理 实验原理通常根据实验的目的和题目所给的材料进行分析处理，确定实验变量的检测方案，再与我们所学过的知识联系起来确定实验的原理。3.设置对照实验，选择合理的实验对照方法 4.选择实验材料（实验材料要根据原理来选择或题干所给的信息来确定）5.设计实验步骤 设计实验步骤时最好能理顺实验思路，一定要注意遵循实验设计的四个基本原则（对照原则、单一变量原则、等量原则、科学性原则）。实验步骤基本模式如下：（1）将相关的实验材料、用具或相应的实验对象等随机平均分组，并编号（目的是为了防止偶然误差）。（2）施加实验变量，控制无关变量，设置对照（注意：单一因素不同，其他因素相同且条件要适宜）。（3）进一步相同处理（如条件适宜相同环境）。（4）检测因变量、观察、统计、比较。如果实验现象是隐蔽的，必须找出具体的检测方法，以显现实验结果，便于观察，之后找出具体的观察和记录对象，观察、记录、统计、比较实验数据和现象。（5）有些实验可能需aa 要反复操作本实验，目的是防止偶然误差。6.预测实验结果并得出结论 根据实验的原理分析或推测其可能的情况，并将所有可能的结果和结论一一列出。探究性实验回答的基本模式为：如果可能出现什么样的实验现象，则（说明）通过生物实验课教学实践，我体会到生物实验课对提高生物学科的教学质量能起到很大的促进作用。我决心将实验课的改革，继续深入进行下去，全面提高学生素质，提高生物教学质量及实验结论。aa