生物實驗教學探究性教學模式研究

摘 要：本文研究了在生物實驗教學中開展探究性學習的三種教學模式，這些模式對培養學生能力，形成良好科學素養提供了便于操作的途徑。

關鍵詞：生物實驗教學 探究性學習 教學模式

探究性學習是在教師的指導下，學生通過自主探究學習，以類似科學探究的方法主動應用知識，解決問題獲取新知識，培養創新精神和實踐能力，體驗科學探究過程的學習活動。

科學的核心是探索，實驗教學中要引導學生通過探究性學習活動去理解知識，學習技能，體驗實驗過程與方法，形成科學態度、情感與價值觀，培養創新意識與實踐能力。因此，要將實驗教學作為科學探究的手段，讓學生親歷科學探究的全過程，從而學會科學探究的方法。科學探究由以下內容構成：發現問題、提出假設、實驗設計、實施實驗、結果分析、交流討論[1]。在生物實驗教學中進行探究性學習既是自然科學的基本特征，又是開展科學探究的基本方法。本文以在生物實驗教學中進行探究性學習教學模式作一探討，試圖在理論和實踐的層面上為探究性學習的開展提供切合實際便于操作的教學途徑。

1 科學方法解決模式

教材中設置的實驗都是經過反復篩選精心設計的，因而具有科學性、典型性等特點，完成這些實驗的教學在達到中學生物教學目標上起著重要的作用。同時，許多實驗的條件、方法和結論都是預定的，現成性的，具有一定的封閉性和制約性，在拓展學生的思維空間，增強實驗的主動性、選擇性和創造性等方面存在著嚴重的不足。通過改變條件或方法進行探索，更能體現探究性學習的特點，更有利于探究性學習目標的實現。

例如，探究葉綠體色素的提取和分離的方法。

（1）提出問題：葉綠體色素的提取方法教科書上是用丙酮提取，那么是否可用其他方法提取葉綠體色素呢？而分離色素的層析液教科書是用石油醚、丙酮和苯一定比例的混合物，那么是否也有其他的替代品？

（2）教師引導或提示（師生互動）：首先利用已掌握的知識進行猜想推理，然后設計實驗并動手驗證猜想推理。

（3）學生討論：通過討論提出其他提取葉綠體色素的方法。

方法1：探究采用有機溶劑四氯化碳提取色素。

方法2：探究采用有機溶劑酒精提取色素。

通過討論提出用其他替代品做層析液分離色素的方法。

方法1：探究用酒精做層析液分離色素。

方法2：探究用93號汽油做層析液分離色素。

（4）進行評價：通過教師和學生一起評價和分析，認為以上提取和分離色素的替代方法都是具有可行性的，然后組織全班學生進行分組實驗（分成四個小組，每組試用上述一種方法），最后將每小組的實驗結果匯總，教師及時組織學生進行總結。

這種探究模式使學生主動去感知、進一步深入地探索問題，尋求多種解決問題的科學方法。

2開放性專題探究模式

開放性專題探究即是對教材中的實驗或問題進行“縱深式”或“拓展式”的探究，滲透探究性學習的色彩，改變機械仿照的教學方式，可使學生站在更高的知識層面上去理解，牢固掌握學科課程中的基礎知識，站在更高的能力層面和方法層面上去熟練、靈活地解決學科課程中所遇到的有關聯的系列問題。

開放性專題探究性學習具有發展學生思維、拓寬學生思路的作用，它能培養學生多角度、多層次、多方面考慮問題的能力。探究中面對問題，學生不僅要探究問題本身，還要探究問題的廣度和深度，從而使學生自覺地加強新舊知識的聯系，綜合多種信息產生聯想，萌發獨特的見解和思路。

3從現象入手的實驗解釋模式

該模式是以現象為學生認知活動的動力源和啟動器，是從未知到已知的橋梁和中介，是以現象入手提出問題組織探究性學習教學的。它對于培養學生理論聯系實際，提高分析現象解決問題的能力，發展研究意識和研究能力有著十分重要的作用。該模式比前兩種模式具有更大的綜合性、獨立性和開放性，它往往是綜合多方面知識和實驗技能的創造性應用，以解釋特定現象為目標組織實驗教學，將科學知識轉化為解釋特定現象和解決具體問題，學生在這種情境下，調動認知積極性，在主動探究的過程中進行學習。

從現象入手的實驗解釋模式中的“生物現象”一般都源于實驗過程或社會生活實際，學生在研究現象中運用有關的知識和技能找出解釋現象的基本實驗思路，掌握其特征，追蹤其原因，同時要求有研究問題的多種方法介入，在完成實驗之后能較好地總結、延伸與提高[4]。學生通過該模式的訓練，使原有的知識結構、技能的掌握變得更加深刻，又習得新的知識和技能，培養了學生的科學素質和創新能力。

新的教學改革強調對學生的素質教育，在發揮學生的主體作用的前提下，強調學生的能力和創新意識的培養。素質教育的關鍵是能力的培養，而能力是在實踐中形成和發展的。在生物實驗教學中開展探究性學習，使學生在探索、嘗試、體驗的過程中享受到成功的快樂，激發了學習的熱情，積極構建新的知識，形成良性循環。因此，在生物實驗教學中進行探究性學習的教學模式的研究，是培養學生能力，形成科學素養的一種重要的實踐嘗試。

參考文獻：

[1] 生物課程標準研制組編寫. 2002. 生物課程標準解讀（實驗稿）. 北京師范大學出版社：40～43

[2] 李歡顏. 2006. 培養學生的創新思維—新課改高中生物實驗探討. 中學生物學， 22（10）：15～17

[3] 吳劍峰. 1992. 香煙煙霧毒害的生物學實驗. 中學生物學，第2期：26～27

（作者單位：井岡山學院生命科學學院）