探究性学习在高中生物实验教学中的运用

张爱芳

摘 要：实验是一个探究的过程，加强实验教学，是培养学生生物学核心素养的重要途径之一。教学中需要转换和挖掘探究性学习的素材，针对不同的素材，采取合理的方法引导學生开展探究性学习，逐步提高学生的科学素养，形成终身学习的能力。

关键词：探究性学习；实验教学；高效教学；创新能力；自主学习

生物学是一门实验性极强的自然科学，实验教学是搞好生物课堂教学的关键，也是实现生物学教学创新的重要途径，通过实验教学能够将学生的动手和动脑有效结合起来。实验又是一个探究的过程，学生对实验的学习方式也应该体现并运用探究性学习，目的是让学生通过类似于科学家科学研究活动的方式获取知识，并在这个过程中，学会科学的方法和技能，形成科学的思维方式和观点。高中生物课程中的实验有观察类、验证类、探究类（包括模拟探究）、调查类等。为了更好地实施探究性学习，改变学生的学习方式，教学中首先要加强探究性学习在实验教学中的运用，从而为培养学生的生物学核心素养提供必要保证。

一、在探究性实验中运用探究性学习方法，培养学生的创新能力

在传统的生物实验课中，教师传授时注重的是实验操作步骤，强调的是唯一正确的实验结果，学生要做的只是简单的重复操作，实验过程索然无味，提不起学生的观察兴趣。而运用探究性学习方法组织完成探究实验，是学生自主学习的过程，是发挥个人和集体智慧的过程。在实验前，教师引导学生根据实验目的，按照科学的方法设计实验、讨论实验操作的注意事项及可能出现的实验结果，逐步完善实验设计，明确要观察的实验现象，使学生的实验过程有的放矢，引导学生由表及里、由局部到整体，对生物学问题进行比较分析；在实验中指导学生观察并记录实验现象、得出结论；在实验后注重学生对实验方法技巧和实验结论的拓展运用。探究性实验不是死记课本上的实验步骤、实验现象和结论，而是引出一连串相关问题来训练学生科学的思维方法和能力。如，“探究温度、PH值对酶活性的影响”，按照探究性学习的步骤针对问题根据已有知识作出假设，然后设计实验，在设计实验的过程中学生就要考虑到选择什么酶和底物，如何检验反应产物，如何控制无关变量，探究温度对酶活性的影响实验中为什么不能用斐林试剂进行检验、探究PH值对酶活性的影响为什么最好选用过氧化氢和过氧化氢酶等问题。由此可知，探究性实验不是简单的重复式验证，而是通过老师的点拨和学生间的相互讨论找出实验设计依据的原理，根据原理确定必要的材料、器具和药品等，遵循实验设计的基本原则，合理安排实验步骤，逐步阐明操作技术及注意事项，预测实验结果并最终得出结论，如果学生不去亲身体验，是不能体会到科学发现的真谛与乐趣。

二、变验证性的分组实验为探究性实验，调动学生自主学习的兴趣，培养学生实验探究能力

传统的生物实验一般是重结果、轻过程，重接受、轻参与的验证性实验，在一定程度上束缚了学生思维的开发，也减少了学生探索与发现知识的机会，对学生理性思维的培养难以奏效。教育家布鲁诺曾指出“教学不应该奉送真理，而应该教人发现真理。”若变换一个角度把适合探索研究的验证性实验变成科学探究活动，恢复生命现象的本来面貌，学生自然而然地就有了学习的兴趣，也就有了强烈的探究欲望，有了探究的欲望，也就产生了探究的动力，就会在探究过程中不断发现问题、提出问题，就会去挖空心思地想解决问题，从而实现了激发学生自主学习的目的，使探究过程不断趋向合理。例如，“验证植物细胞的渗透吸水和失水”，教师创设一情境，在家里腌菜过程发生的现象，由学生提出问题，教师引导其分析植物细胞的结构，并作出假设，成熟植物细胞的原生质层相当于半透膜（水分子可以自由进出，而蔗糖分子不能通过）。之后，可让学生分组讨论设计实验过程，教师到各组中帮助学生完善设计过程，选择设计优秀的小组汇报，师生共同纠正其中不合理的环节，形成一个完整的实验操作流程后学生动手完成实验。实验结束后按照探究性学习步骤针对实验结果得出结论。在此基础上可以进行实验的延伸，如继续增大蔗糖溶液的浓度会发生什么？如果换成一定浓度的HNO3溶液会出现什么现象？如果是酒精和盐酸呢等一系列的探究内容，当然这些探究内容也不必全部实施，也可作为课外的探究活动内容。整个过程学生充分体验探究性实验的魅力，真正由被动接受者上升为主动探究者，思维能力得到有效提升。

探究性学习有效实施的平台就是加强、注重实验教学，以促进学生可持续发展为目的，使学生在亲身经历中，领悟科学探究过程和科学探究方法，亲身感受合作学习和问题学习，并通过自己设计实验、动手实验、观察研究，逐步培养收集分析数据、交流表达等能力，提高观察的敏锐性、细致性及思维的广阔性，让学生在科学实验中体验成功，享受乐趣，并逐步养成科学的态度和情感，获得科学探究的方法，形成终身学习的能力。

参考文献：

[1]裴爱莉.实验在生物教学中的作用[N].教师报，2006.

[2]施忆.高中生物课程标准中的活动与探究（必修）[M].高等教育出版社，2004-03.

编辑 鲁翠红