高中生物探究教學(xué)與學(xué)生科學(xué)素質(zhì)培養(yǎng)

在高中生物新課程的教學(xué)中，如何體現(xiàn)課改精神，出色地完成生物教學(xué)的基本任務(wù)，從而實(shí)現(xiàn)新課程教學(xué)的根本目標(biāo)呢?我認(rèn)為，欲在教學(xué)中實(shí)現(xiàn)全面發(fā)展學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)這一根本目標(biāo)，教師必須在教學(xué)中遵循科學(xué)認(rèn)識(shí)的基本規(guī)律，把握自然科學(xué)的本質(zhì)特征——科學(xué)是探究的過(guò)程，然后在此前提下結(jié)合生物學(xué)是一門(mén)以觀察、實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)科學(xué)的特點(diǎn)，讓學(xué)生勤動(dòng)手，多實(shí)驗(yàn)，盡量開(kāi)展以探究教學(xué)為主的、多元教學(xué)方式進(jìn)行教學(xué)，以最終達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的目的。

下面，我通過(guò)葉綠體中色素的提取與分離的實(shí)例，談?wù)勌骄拷虒W(xué)與培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)態(tài)度、精神、思維方法、科學(xué)工作技能、生物學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)等科學(xué)素質(zhì)的關(guān)系。

一、探究教學(xué)的基本程序

(一)精心準(zhǔn)備，讓學(xué)生明確目的。

精心做好準(zhǔn)備工作是進(jìn)行探究教學(xué)的第一步，也是順利實(shí)施探究教學(xué)的重要前提。具體的準(zhǔn)備工作，應(yīng)該包含以下幾方面。

1.教師方面的準(zhǔn)備工作

(1)分好學(xué)習(xí)小組。教師根據(jù)具體的情況，將學(xué)生分成幾個(gè)學(xué)習(xí)小組，可以是2人一組，也可以多人一組。如果學(xué)生任意組合，不要干涉太多。每組要選一名組長(zhǎng)。

(2)教師應(yīng)將實(shí)驗(yàn)的課題提前通知給學(xué)生，一般是提前一周，讓學(xué)生有足夠的時(shí)間準(zhǔn)備，能自由查閱相關(guān)資料。這其中就包括學(xué)生對(duì)生物教材的預(yù)習(xí)。教師也可以向?qū)W生提供相關(guān)的參考資料。

在做該實(shí)驗(yàn)前，教師還應(yīng)該向?qū)W生提供如下的知識(shí)信息:生物體中所含色素的種類與顏色(它包括植物與動(dòng)物的);有機(jī)物溶解的特點(diǎn)(相似相溶的特點(diǎn));各種色素的分子式(式量可以不提供);層析液的成分與各成分的物理、化學(xué)性質(zhì)。對(duì)苯與丙酮的毒性要著重介紹。

(3)做好實(shí)驗(yàn)儀器、藥品的準(zhǔn)備工作，擺放整齊、有序。

(4)設(shè)計(jì)好思考題。如:①色素最主要存在綠色植物的什么部位?②將葉片剪碎，還要加SiO2進(jìn)行研磨的原因是什么?③將菠菜的葉子剪碎研磨后，再加少量的CaCO2的原因是什么?④能不能用丙酮以外的溶劑?⑤為什么在對(duì)研磨液進(jìn)行過(guò)濾的時(shí)候用脫脂棉，而不是用濾紙?⑥有什么方法能使畫(huà)的濾液線既細(xì)又齊呢?⑦在層析的過(guò)程中，燒杯要始終蓋好蓋子的原因是什么?⑧在濾紙上，由上至下，有多少種顏色的色素?為什么是這樣的順序?⑨觀察濾紙條，間距最小與最大的兩種色素、帶寬最大的一種色素分別是什么?⑩本實(shí)驗(yàn)的原理是什么?實(shí)驗(yàn)的時(shí)候要保持實(shí)驗(yàn)室內(nèi)外空氣流通，實(shí)驗(yàn)后要用肥皂洗手，等等，是什么原因?……

2.學(xué)生方面的準(zhǔn)備

(1)選好組長(zhǎng)。

(2)查閱有關(guān)信息，獲得相關(guān)知識(shí)。

(3)與老師一起進(jìn)行儀器與藥品的準(zhǔn)備。

(二)設(shè)計(jì)問(wèn)題，激發(fā)學(xué)生的探知欲。

教師通過(guò)問(wèn)題設(shè)置，創(chuàng)設(shè)真實(shí)的生物教學(xué)的情景，有助于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與求知的欲望，從而使學(xué)生能積極、主動(dòng)地參與探究學(xué)習(xí)。

(三)鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行大膽的猜測(cè)。

粗鹽的提純是先溶解再過(guò)濾的，那么葉綠體內(nèi)的色素是不是也先溶解后過(guò)濾呢?它是有機(jī)物，用什么來(lái)進(jìn)行溶解呢?很多學(xué)生能猜測(cè)到:應(yīng)該用有機(jī)溶解用丙酮或酒精等溶劑來(lái)溶解色素，然后進(jìn)行過(guò)濾、分離。

(四)實(shí)驗(yàn)探究，觀察分析。

在學(xué)生實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，有的小組觀察到溶解在丙酮里的色素是綠色的;有的小組用濾紙收集不到濾液;有的小組發(fā)現(xiàn)研缽中幾乎沒(méi)有研磨液，要求加丙酮;有的小組的學(xué)生覺(jué)得濾液的細(xì)線不好劃，等等。教師在學(xué)生的探究活動(dòng)中，要對(duì)各組進(jìn)行巡視，糾正錯(cuò)誤，對(duì)學(xué)生所提的問(wèn)題給予點(diǎn)撥，啟發(fā)他們積極的思考，正確的分析。對(duì)學(xué)生好的思路、好的設(shè)計(jì)都要給予肯定、表?yè)P(yáng)。

(五)歸納總結(jié)、驗(yàn)證猜測(cè)。

由于影響該實(shí)驗(yàn)的客觀因素與主觀因素比較多，能順利完成任務(wù)的學(xué)習(xí)小組不是很多，有的小組的實(shí)驗(yàn)效果不明顯，有的小組的甚至實(shí)驗(yàn)失敗。教師要幫助他們分析原因，吸取教訓(xùn)，對(duì)失誤或誤差要做正確的分析，必要的解釋，并及時(shí)指導(dǎo)學(xué)生重新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，抽空重做。

二、探究性教學(xué)與學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)

科學(xué)探究指的是科學(xué)家們用來(lái)研究自然界，并在研究獲得證據(jù)的基礎(chǔ)上，提出各種解釋的多種活動(dòng)的途徑。科學(xué)探究也可以指學(xué)生們用它獲得知識(shí)、領(lǐng)會(huì)科學(xué)理論的各種活動(dòng)。探究是一種有多側(cè)面的活動(dòng)，需要觀察、提問(wèn)，還需要查閱各種信息，設(shè)計(jì)研究方案，驗(yàn)證所提出的假設(shè)，最后得到結(jié)論。在具體的教學(xué)中，探究學(xué)習(xí)是學(xué)生通過(guò)類似于科學(xué)家科學(xué)探究活動(dòng)的方式獲取科學(xué)知識(shí)，并在探究過(guò)程中，獲得科學(xué)的方法與技能，形成科學(xué)的思維方式、科學(xué)觀點(diǎn)，樹(shù)立科學(xué)精神。可見(jiàn)，探究性學(xué)習(xí)對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)有著極其重要的作用。

(一)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度。

所謂科學(xué)態(tài)度，就是指事實(shí)求是、不弄虛作假，不憑個(gè)人的興趣與愛(ài)好產(chǎn)生偏見(jiàn)。科學(xué)態(tài)度是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的重要目標(biāo)之一。教師應(yīng)該是學(xué)生的榜樣，要指導(dǎo)學(xué)生糾正各種錯(cuò)誤，不允許學(xué)生偽造實(shí)驗(yàn)結(jié)果與實(shí)驗(yàn)報(bào)告。同時(shí)也要提醒學(xué)生，事物是不斷發(fā)展的，在科學(xué)研究的過(guò)程中，應(yīng)該崇尚科學(xué)，不要迷信權(quán)威，盲從他人的結(jié)論。

(二)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神。

科學(xué)精神包括勤奮工作、樂(lè)于奉獻(xiàn)的精神，還應(yīng)該具備高尚的社會(huì)責(zé)任感。在葉綠體色素的提取與分離的實(shí)驗(yàn)中，由于濾液細(xì)線劃不準(zhǔn)，常常造成實(shí)驗(yàn)結(jié)果不理想。因此，教師應(yīng)要求學(xué)生重復(fù)多劃，這也是對(duì)學(xué)生科學(xué)精神的培養(yǎng)。

科學(xué)精神還應(yīng)該包括對(duì)社會(huì)的責(zé)任感，因此在學(xué)生的實(shí)驗(yàn)后，教師絕不讓學(xué)生將有毒的或污染環(huán)境的物體隨便倒入下水道，應(yīng)該集中回收。

(三)科學(xué)思維的培養(yǎng)。

思維能力的培養(yǎng)是新課程教學(xué)發(fā)展學(xué)生智力的核心。探究教學(xué)就是把科學(xué)思維方式有效地融合在教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方式之中的，這不僅能使學(xué)生獲得生物知識(shí)，而且能使學(xué)生學(xué)到思維的技巧。

可見(jiàn)，探究學(xué)習(xí)的過(guò)程，蘊(yùn)藏著對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)態(tài)度與科學(xué)精神的培養(yǎng)，同時(shí)還包含著對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)思維方法與科學(xué)技能的訓(xùn)練。因此，新課程教學(xué)要求我們改變教學(xué)方式，大力開(kāi)展探究性學(xué)習(xí)，從而培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)。