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高中生物探究性实验

李清海

探究性实验进入学生生活,打破了学生认识过程中的思维定势。教师在日常教学中把握好教材内容,加强学生探究性实验的设计和操作,可以激发学生的生物学习兴趣和参与意识,增强了学生的团结协作精神,发展了学生的创新思维,培养了学生的学习主动性,能够形成客观而实事求是的科学态度和不懈的进取精神。

一、探究性实验的含义

高中生物新课程倡导探究性学习,其中实验探究是一个重要方面。探究性实验是指事先并不知道实验结论,而是通过实验探究得出相应结论,从而获取新知识。该类实验重视知识的发生、发展及发现过程,从而培养创新精神和实践能力。探究性实验重视实验在学习生物中的基础性作用,鼓励学生通过实验学习生物知识与技能,掌握科学研究的方法。探究实验教学过程中所表现的积极性、自觉性、创造性,变“要我学”为“我要学”,尽可能为学生留有发展的余地,最大限度地满足学生的需要,注重学生个性的养成、潜能的开发和智能的发展。我们在教学中应重视探究实验,使学生体验科学研究的过程,注重创设学习的情景,激发探究欲望,有步骤地培养学生学习的科学方法、培养实验探究能力和养成科学学习态度。

(上接第62页)

二、探究性实验与验证性实验的比较

新课标中的探究实验课教学模式,培养了学生的创造能力和严谨求实的科学创新品质,培养了学生善于运用科学的学习方法和主动积极参与学习的过程,全面发展了素质。采用探究实验课教学方法可以起到验证性实验教学方法不能起到的作用。探究性实验和验证性实验比较,验证性实验的实验结果通常是已知的,探究性实验的实验结果是未知的,这是两类实验的最大区别。验证性实验往往是教师讲授生物知识在前,做演示实验或学生动手做实验在后,其目的在于验证巩固己学过的生物知识和培养操作技能。对于这一类实验,我们要理解、掌握实验原理、方法步骤、注意事项及结果分析等,在回答问题时,一般从两个方面进行,即“是”或“否”;而探究实验先尝试实验,然后在观察实验的基础上,通过科学抽象的逻辑思维,自己概括归纳实验现象,分析实验数据,从而揭示出物质变化特点及其规律。主要训练学生基本的实验设计能力、实验分析能力,对实验结果的预测和分析,要求从三个方面预测“是”、“不是”、“中间”。

三、探究性实验的基本程序

探究性实验作为发现科学事实、揭示科学规律的过程和方法,在教学中不仅要使学生获得一定的理论知识,更要使学生获取一种学习知识的方法,提高解决问题的能力,在教学中,应该让学生亲历思考和探究的过程,领悟科学探究的方法。实验探究是学生在课堂上进行的一系列科学探究活动,其基本程序一般包括以下六个方面:提出问题——构想假说——设计实验——实验操作——得出结论——交流反思。

四、探究性实验教学的组织

探究性实验教学并不是杂乱无章的,而是一种精心编排的教学活动。其组织工作主要包括以下三个方面:

(一)探究性实验要有明确的教学目标

探究性实验强调学习过程,但并不是忽视学习成果,而是对学习成果有更高的要求,每一次探究活动都要有明确的教学目标,有针对性的完成活动过程的设计,也便于在活动之后检验教学成果。例如我们在探究温度对酶活性的影响时,应引导学生提出问题,不同温度对酶的活性有什么样的影响,有没有一个最适温度等。

(二)探究性实验要有值得探究的问题

高中教材中探究性实验的一些案例:比较过氧化氢酶和Fe3+的催化效率,探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用,温度对酶活性的影响等,每个探究实验都有未知答案的问题,如果知道答案就称不上真正的探究。除教材外,学生也可以提出自己感兴趣的问题进行试验探究。

(三)营造实验探究的环境

在组织教学的过程中,要鼓励学生提出个人的想法、见解、问题,并展开讨论,讨论时教师和学生应处于平等地位,实事求是,客观的分析并讨论实验结果。教师在组织教学中应注意保护学生勇于探索的精神和自信心。

五、教学中重视探究性实验,激发学生学习生物的兴趣

在学习过程中,学生需要的是“指导”或“帮助”,不仅仅是“传授”或“教导”。探究实验课学习中,教师将是学习活动的组织者、参与者和指导者。老师的主要职责是创设学习情景和学习途径。在教学过程中,教师要重视帮助学生进行探究实验的学习,并创建自己的教学模式带领学生共同研究、学习,我在实践中体会如下:

(一)贯彻探究学习的意识,让学生充分体验探究的乐趣

“重结果轻过程”是传统课堂教学中的弊端。现代著名教育心理学家布鲁纳也认为:“认知是一个过程而不是一个结果。”因此生物教学要重在“做”,只有学生亲自做了,亲身经历了,才能培养学生的能力。生物教学强调从过程当中获取能力和动手的经历,以此发展学生在面对自然现象时能发现问题并通过自己的努力寻找出答案的能力。

(二)设置情境提问题,充分激发学生探究的兴趣

作为一种教学手段,问题情境的设置取决于教师运用恰当的方式方法,使学生处于探究的情境中,激发他们的智力和动作技能来分析和解决问题。创设学习情境,可增强学生学习的主动性,深入学习的探究意识,是在课堂教学中发展学生的探究能力的最好形式之一。课堂上应精心设计疑问,创设激发学生进行积极思维的学习情境。

(三)将演示实验改为学生实验,激发学生探究的意识

若将某些操作简易、现象明显的演示实验改为学生实验,能充分调动学生认识的积极性、主动性和探索性。由于受认识水平和实验能力的制约,学生在实验中难免会遇到这样或那样的实验疑难,这必然会引起学生极大的兴趣或对教材中结论的挑战,质疑激活创造性思维。

(四)鼓励学生探究,努力提高学生的探究能力

教师在教学中要利用有关内容和时机,让学生从多个角度去思考,对一个问题的结果作出多种猜想和假设,使他们的思维更加活跃,视野更加开阔,探究问题的方式更加多样。

(五)开展课外小实验,提高学生的生物学素养

在目前的课时安排和学校现有的条件下,不可能每个探究实验都要在实验课内完成,那么有很多简单的实验可以留给学生课外完成,如“探究酵母菌呼吸方式”,学生可利用注射器,气球等装置来完成探究过程,课外实验就是要去体验这种创新能力。利用活动课或布置家庭小实验,开展小制作等活动,不但丰富了学生的课外生活,满足了学生的求知欲望强、兴趣广泛、个性发展等多种需要,更有利于发展学生的智力,培养学生的创新能力,提高学生的生物学素养。

总之,教师在教学中应注重各种教学手段的应用,重视探究性实验的教学,重视学生实验的实际操作和设计能力以及观察能力的培养,并始终贯穿在教学活动过程中。学生通过探究,不但能加深学生对知识点的理解和记忆,而且能使学生对自主发现的新问题进行积极思考,并最终找出解决问题的方法,从而激发学生生物学习的兴趣,切实增强解决实际问题的能力,提高学生的生物学素养。

(作者单位:广西玉林市北流市北流中学)

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