如何在中學生物教學中培養學生的科學探究方法

科學探究是學生學習科學的有效方式之一，是目前中學生物課程改革的基本理念之一。生物科學方法是指揭開生物世界奧秘的各種途徑、手段。生物學科的探究能力主要體現為觀察、實驗、思維能力。在生物科學方法中，最重要的有觀察法、實驗法、科學思維法等。科學探究可以讓學生親歷知識的探究過程，實現知識的自我構建和自我理解，培養獨立、能動地解決科學問題。但目前在中學生物教學中探究活動存在許多誤區，教師不能科學、有效地發揮自己在活動中的引導作用，把握不好活動的節奏、時間，或教師包辦代替設計方案，讓學生按步驟機戒操作，或教師徹底放手，讓學生盲目探究，造成學生的探究處于無序性、被動性和淺表性層面。這直接影響學生生物知識的積累，能力的培養和生物科學素養的全面提高。

如何結合生物教學、指導學生掌握生物科學的探究方法，并靈活運用科學方法，我認為應該從以下三個方面予以加強。

一、要加強培養學生的觀察方法

觀察能力是學生學習生物知識需要具備的重要能力之一。人們常把觀察稱為智力的門戶。觀察是發展學生記憶能力、想象能力和思維能力的基礎。學生觀察能力的強弱對學生其他智力的開發是十分重要的。因此，教師在教學中，應當把培養學生的觀察能力作為重要的教學任務之一。它是學生認識自然、獲取信息必不可少的一種智能活動。觀察在生命科學研究上具有重大作用，許多生命現象和生命活動的規律都是由生物學家通過觀察發現的。英國的胡克受列文·虎克的影響，在顯微鏡下觀察軟木切片，發現了細胞；達爾文在五年環球考察中，積累了豐富的動植物及大自然的觀察資料，經過研究提出了自然選擇進化論，寫下了《物種起源》這部巨著。達爾文在《對我的智力的評估》一文中有這樣一段話：“我具有比一般人更高的本領，能夠看到那些容易被人忽略的事物，并且對它們做細致的觀察。我在觀察和收集事實方面，勤奮努力，真是無以復加。”勤奮努力的觀察，這就是達爾文獲得成功的原因之一。

學生的觀察能力只有在觀察實踐中才能形成和發展。生物教學的各種活動都離不開觀察，我根據具體的教學內容和學生情況，靈活運用以下的方法和途徑培養了學生的觀察能力，并獲得了較好的教學效果。充分利用課堂教學培養學生的觀察能力，通過生物實驗培養學生的觀察能力，通過課外活動和野外觀察，培養學生的觀察能力。教師應經常利用課余時間和假日組織學生開展課外活動和進行野外觀察。學生在課外活動和野外觀察中，通過采集、制作動植物標本、栽培植物、飼養動物、進行雜交實驗、組織培養、生態調查等，可以觀察到大量的感性材料。這不僅大大地開闊了學生的知識視野，而且使學生掌握了觀察興趣、觀察能力和科學的工作方法。在教學觀察中，教師要引導學生注意以下幾個問題：1.明確觀察目的。2.選擇適當的觀察對象。3.采用適當的觀察手段。4.觀察完畢后要進行比較、分析和歸納。在生物教學中，教師不僅要使學生看到觀察的對象，還要指導學生掌握正確的觀察方法。如由局部到整體、由表及里、從上至下等都是生物學常用的科學觀察法，教師應盡量以探究性的啟發代替結論性的解釋，使學生在愉快的情境中學習，進而培養學生的探究能力。

二、要加強培養學生的科學實驗方法

生物學是一門以實驗為基礎的學科，實驗教學在課堂教學中具有極其重要的地位，是比較復雜和抽象的。對于初中生來說，一些直觀性的知識比較容易掌握。因此，教師若結合課堂演示實驗來講授新知識或復習舊知識，學生就更容易接受和掌握。

隨著現代自然科學的飛速發展，研究的內容越來越廣泛，實驗方法的種類也日益增多。涉及中學生物的實驗方法有探索性實驗、驗證性實驗、定性實驗、對照實驗、模擬實驗等。生物實驗的一般程序為：觀察現象、提出問題、作出假設、設計實驗、完成實驗、得出結論、表達交流。在教學過程中，根據實驗目的不同，在提出問題的基礎上，讓學生自己安排實驗，設計實驗步驟，通過現象觀察并收集資料、數據再進行分析思考、概括或歸納出結論。

在生物實驗中，學生要通過視、聽、嗅、觸、味，全面觀察動植物和人體的形態、結構和生理功能，因此，生物實驗是培養學生觀察能力的主要途徑。在通過生物實驗培養學生的觀察能力時，教師要充分做好實驗前的準備工作，這是保證觀察順利進行的前提。準備實驗用具和選取實驗材料，課前，教師一定要按實驗要求親自做一遍實驗，以便了解觀察內容的各個細節和觀察中易出現的問題，從而上課時能正確指導學生，精心設計觀察的方法和程序，例如，在“觀察蚯蚓”的實驗中，根據觀察內容選用“觀察——思考——總結”的觀察程序的探索式同步觀察法。總之，作為直觀教學手段——實驗，是幫助學生理解教學內容，提高教學質量的必不可少的途徑之一。在生物教學過程中，應利用每個演示實驗，伴其貫穿在整個課堂教學中，使每位學生在輕松、愉悅的氛圍中掌握生物學知識和生物實驗技能，培養其觀察能力、思維能力、分析問題和解決問題的能力。

三、要加強培養學生的思維方法

比較、分類、類比、歸納、演示、分析、綜合等都是生物學中常用的思維方法，這些思維方法在生物觀察實驗、理論研究等方面都有重要作用。例如，1.歸納思維方法：系統歸納整理學習內容不僅有利于學習知識，更有利于掌握知識，重要的是能從事物之間廣泛的聯系中找出新的規律，悟出新的道理來。所以每學完一章、一個單元都要做一次小結，學完一本書要做一次系統的歸納整理。如：學完動物內容后，做一次系統的歸納總結，就可能發現在這部分內容中貫穿兩條主線，一條是動物的形態結構與生態環境統一的特點，另一條是生動的進化觀點，從它們的生活環境、形態結構、生理特點上找出它們的異同之處，分析其原因所在，總結出生物的進化規律，即由水生到陸生、由簡單到復雜、由低等到高等的進化順序，這樣學生就可以從客觀的角度更清楚地理解掌握知識內容。2.分析思維方法：分析教材內容，了解知識結構，有些章節閱讀教材后要思索其知識的內在聯系，有些教材內容雖然聯系實際，但由于教學資源所限，無標本可供觀察。如海洋魚類資源保護、生動與環境等知識內容，我們要認真閱讀分析教材，探索其知識結構及內在聯系。教師應靈活機動，采用分析式的閱讀方法。