研究性學習在生物實驗教學中的實施

生物學是一門實驗性學科，實驗能調動學生學習的積極性，培養學生的理解能力、思維能力和分析能力，培養學生實事求是的科學態度。因此，生物實驗是培養學生創新精神的最好機會。而研究性學習則是指學生在教師指導下，以類似科學研究的方式獲取知識，培養能力的一種學習方式。那么，如何在高中生物實驗教學中實施研究性學習呢？下面結合筆者的生物教學實踐談些粗淺看法。

一、實施策略

如何激發學生探究的興趣，并有效引導學生把探究活動延伸到課外，不流于形式，讓學生像科學家那樣“真刀真槍”地“搞科學”，從而更深刻地掌握生物科學知識。

1.以興趣吸引學生進行生物探究實驗

教師首先要了解學生準備探究的實驗，其次對學生探究的題目做好篩選。關于選題還須注意選擇的題目難易要適中，否則，會使學生的探究變得無從下手。在上完課后，教師讓學生提出自己還想在課后研究的問題。對學生提出的感興趣的問題，只要教師稍加引導，將是很好的課外探究題目。

2.教師參與引導學生制定探究的具體計劃

教師可以輪流參與到各個小組的探究活動中去，尤其是對動手能力較差的學生，教師更要多一些關注，與他們一起進行方案設計、準備材料、實驗觀察。

3.爭取家長對課外生物探究活動的支持

課堂之余，開展豐富多彩的生物探究實驗活動，讓家長也參與進來，領略生物科學的無限魅力，消除對生物學科的偏見。爭取得到家長對課外生物探究活動的支持，很多的活動才能真正開展起來，不至于流于形式，這樣才能在校園和社會上形成濃厚的生物科學探究氛圍。

4.重視多形式評價與展示學生的探究成果

為了讓學生能持之以恒地進行探究活動，必須充分重視學生的探究成果，讓他們體驗一種科學家搞發明創造似的成就感。

二、問題意識的培養

探究性學習以問題為載體，整個學習過程圍繞著問題的提出與解決而展開。因此，進行探究性學習的首要條件，就是要充分激發學生思維的積極性，培養學生的問題意識。

1.營造氛圍，鼓勵提問

要讓學生提出問題，首先教師與學生之間要達成一種民主、平等、和諧的關系，從感情上縮短與學生的距離。其次，教師要保護學生的好奇心，鼓勵、提倡學生大膽質疑。

2.創設情境，誘導提問

（1）在觀察分析中提問

在生物課程中有大量的觀察內容，如實物、模型、插圖、曲線等。通過對這些內容的觀察分析，學生可以提出大量有探究價值的問題。例如“觀察DNA雙螺旋結構模型”這一活動，學生會提出“DNA的堿基對為什么總是一個嘌呤和一個嘧啶配對？”“相鄰堿基對之間的距離是否相等？”“DNA兩條鏈的螺旋有沒有規律？每旋轉一圈有多少堿基對？”“不同來源的DNA可不可以進行拼接？”等問題。

（2）在活動實踐中提問

例如“探究不同波長的光對植物光合作用的影響”的活動就是一個誘導學生提問的好素材。該實驗從遮光、光照、脫色到檢驗淀粉存在的整個過程，體現了一種科學探索思想。通過實驗方案的設計，學生很自然就會想到“為什么要把天竺葵在黑暗處放置一晝夜？”“為什么葉片放入酒精后要隔水加熱？”“為什么向清水沖洗后的天竺葵葉片滴加碘液？”等問題。

（3）在聯系實際中提問

例如“探究生長素類似物促進植物生長的最適濃度”的活動，學生會提出“選用什么生長素類似物？”“如何確定濃度梯度？”“比較測量實驗組和對照組的哪些項目？如何測量？”“促進生根的最適濃度和促進結果的最適濃度一樣嗎？”等問題。

（4）在課外活動中提問

教材中除了課堂上的實驗外，還安排了很多課后探究活動。在實施這些課外活動時，學生會提出很多問題。如“如何證明植物的顏色是由液泡中色素決定還是由葉綠體中色素決定的？”“單色光波是否會影響葉綠素的形成？”“葉綠素的合成除了受基因控制外，還受哪些環境因素影響？”“為什么扦插一定要把枝條的下部插入土壤？”等問題。這大大激發了學生學習生物學的興趣，培養了學生提問的習慣。

3.多種形式，訓練提問

首先教師在教學中可以讓學生模仿和學習他人的提問方式。其次，利用教材上的題目，要求學生在弄懂教材基本原理的基礎上，通過舉一反三的方式提出問題。再次，還可要求學生每人準備一本問題本，把生活中遇到的一些問題記下來。

三、實施實踐

1.從實驗原理出發設計研究性實驗

模式：教師提出需學生研究的問題→學生設計實驗→實驗驗證→得出結論→填寫報告。如“細胞的質壁分離”這一實驗，通過對該實驗原理的分析，可以提出以下探究課題：對幾種不同濃度溶液進行濃度的排序；測定某植物細胞的細胞液濃度；比較兩種植物細胞的細胞液的濃度等。再如“鑒定還原性糖”的實驗，可利用此實驗原理檢測尿液中是否含有葡萄糖；某種無糖食品是否真的無糖等。

2.從實驗步驟出發設計研究性實驗

模式：教師對實驗步驟提出建議→學生選擇比較實驗→分析對比結果→得出結論→填寫報告。以“提取和分離葉綠體中的色素”實驗為例，鼓勵學生在實驗過程中使用不同方法，通過對比實驗來研究哪種方法能達到最佳的實驗效果。如建議學生對所取的菠菜與酒精的量的比例作一研究；也可對濾紙條的畫線次數、畫線方法等實驗步驟提出建議。學生在實驗過程中，自己選擇對比實驗組，通過自己的實驗，得出結論。

3.從實驗易錯點出發設計研究性實驗

模式：教師針對教材中某些“不許”“不能”“注意”等內容提出質疑→要求學生解釋為什么→學生實驗→得出結論。如在“植物細胞的有絲分裂”實驗中根尖解離后必須先漂洗然后再染色，為什么要這樣做呢？又如在“提取和分離葉綠體中的色素”實驗中，濾液細線不能觸及層析液，為什么要這樣強調呢？學生通過親自進行“錯誤”操作，知道了此操作所造成的后果，其印象比教師口頭強調和解釋要深得多，也更有說服力，其心理體驗是前者無法相比的。

4.從教材知識點出發設計研究性的實驗

模式：教材中的知識點→教師、學生提出質疑→學生課外實驗→得出結論。

結合教材中的知識點提出問題，也鼓勵學生自己對知識點提出質疑，引導學生開展課外的研究實驗。如針對教材中環境驟變能誘導染色體加倍這一內容，學生提出質疑，低溫能否誘導染色體加倍？確定研究課題后學生設計實驗方案并實施，最后得出結論。

總之，研究性實驗進入學生生活，打破了學生認識過程中的思維定式，發展了學生的創新思維，可以激發學生的學習興趣和參與意識，培養學生學習的主動性，形成客觀而實事求是的科學態度和不懈的進取精神、嚴謹細致的作風和堅忍不拔的意志等。

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參考文獻

［1］劉顯國.課外興趣的培養方式［M］.北京：中國林業出版社，2004.

［2］田光文.以探究性實驗代替驗證性實驗的探究［J］.中學生物教學，2001（10）.

［3］黃淑玲.學生課外生活指導［M］.重慶：西南師范大學出版社，2005.

(責任編輯廖銀燕）