【摘 要】在高中生物實驗教學中,探究性實驗是其中的重要組成部分。與驗證性實驗不同,探究性實驗在實驗課題、實驗方案、實驗結果上都是開放性的,因此,相較于驗證性實驗,探究性實驗更有利于學生探究能力、創新能力、思考總結能力等多方面能力的培養,正因為如此,在如今的新課程改革中,探究性實驗才被放在了一個更加重要的地位。在本文中,筆者就結合高中生物探究性實驗中遇到的一些問題,簡單闡述了有效開展探究性實驗需要注意的一些問題,希望能夠通過探究性實驗的有效開展開來推動生物學科素質目標的早日實現。
【關鍵詞】高中生物;探究性實驗;綜合素質
眾所周知,生物學科是一門以實驗為基礎而建立起來的學科,在高中生物課程標準中就明確闡述了生物實驗在整個生物教學活動的重要地位。通過生物實驗,不但可以驗證已知的知識,幫助學生鞏固和強化學習過的知識,同時,通過實驗手段還能夠輔助學生進行一系列的探究活動,并在探究的過程中掌握新知識、發現新問題并培養一系列的能力。因此,按照實驗的功能劃分,在高中生物實驗中,可以大致分為驗證性實驗和探究性實驗兩種。在現行的高中生物教材中,其中的實驗部分大部分是由驗證性實驗組成,探究性實驗所占的比重相對較小。而在新課改中,學生探究能力、思維能力、創新能力、觀察能力、分析能力、歸納總結能力等一系列的能力的培養被納入到了高中生物教學的目標體系,這些能力的培養大多都離不開探究性實驗的幫助。因為在探究性實驗中,由于實驗過程和結果的未知性,學生需要在提出假設、設計實驗、驗證結論、進行歸納總結等多個環節發揮自己的主體作用,因此,這種探究性的實驗可以給學生提供更多的發揮空間,也正因為如此,才有利于學生其它一系列能力的培養。由此可見,在新課改目標的要求下,探究性實驗的地位變得更加重要。作為教師,一定要一改往日的偏見,在生物實驗教學中重視探究性實驗的開展。那么,要想在生物教學中有效開展探究性實驗,在各個環節需要注意哪些問題呢?
一、探究之前做好知識的準備工作
任何探究活動都離不開一定的知識和經驗。學生在開展探究性實驗的時候,無論是選擇探究課題、提出假設、設計實驗、驗證結論等環節都離不開理論知識的指導。因此,在開展探究性實驗之前,教師一定要幫助學生做好知識方面的準備。對于實驗過程中需要用到的基本概念、實驗原理、實驗儀器的使用方法和注意事項等問題進行詳細的講解,這樣,在實際的探究實驗中,學生才能夠依據這些理論知識進行實驗探究的指導,保證探究實驗的有效開展。例如,在開展“綠葉中色素的提取和分離”實驗時,在實驗開始之前,教師就要幫助學生明確實驗的原理:綠葉中色素可以溶解于無水的乙醇中,因此用它來提取色素。色素能夠溶解于層析液中,然而,不同的色素在層析液中的溶解度不相同。溶解度高會隨著層析液在濾紙上擴散的相對較快,反之則擴散的較慢。類似這樣,在實驗開始之前學生就明確地了解整個實驗的原理,這樣,在接下來具體怎樣設計實驗,如何進行探究活動等學生就會做到心中有數,而不會出現大方向的錯誤。
二、選擇恰當的探究課題
在開展探究性實驗中,選擇探究課題是第一步。由于探究性實驗中,探究的主體是學生,因此,在選擇課題的時候,教師一定要充分考慮學生的實際,選擇的課題既要具有一定的探究價值,同時又要是處于學生能力范圍之內的課題。例如,“探究植物細胞吸水和失水的條件”、“探究影響酶活性的條件”、“探究酵母菌是在有氧條件還是無氧條件下產生細菌”、“探究光照對光合作用的影響”等這些探究課題,無論是在探究價值還是探究難度上都比較符合高中階段學生的特點,只有選對了探究課題,接下來的探究實驗才能夠有效的開展。
三、設計實驗的過程中教師要給予適當的指導
在整個探究實驗的過程中,實驗的設計工作是其中的重點部分。然而,很多教師在這個環節往往容易陷入兩個誤區,要么管的太多,要么管的太少。一些教師在開展探究性實驗的時候,不敢對學生放手,尤其是在設計實驗的過程中,采取一手包辦的方式,把實驗的每個步驟都明確地列出來,然后讓學生照著實驗步驟一步步地進行實驗操作。要知道,在探究性實驗中,實驗的設計部分是整個探究活動的核心,如果這個環節由教師一手包辦,那么也就失去了探究性實驗的意義。而與這種情況相反的是,還有一些教師在學生進行實驗設計的時候管的太少,該指導的地方也沒有給予適當的指導,使得學生感到無從下手。事實上,在高中階段,大部分的探究性實驗在單純依靠學生能力的情況都很難設計實施,因此,在設計實驗的過程中,教師一定要給與適當的指導。總之,在設計實驗的過程中,教師既不能管的太多,也不能完全放手,而是要給予適當的指導,也就是說,既要發揮學生的主體作用,又要發揮教師的指導作用,這樣才能夠保證設計出來的實驗方案切實可行。
四、重視實驗后的評價活動
長久以來,探究性實驗之所以不受重視,與缺乏對探究性實驗進行評價的機制有很大的關系。當學生在完成實驗以后,教師并沒有一個客觀的評價標準,于是很多教師只能簡單的用“好”與“不好”來對實驗結果進行評價,而究竟好在哪里,不好在哪里在評價中無法體現。事實上,在新課標中,對于實驗技能的評價有案例表格,我們在開展探究性實驗的時候,就可以模仿這個案例表格來對每一項實驗技能進行具體的評價。這樣,有了具體的評價標準以后,實驗后的評價就能夠更好地發揮評價功能。
總之,探究式實驗作為高中生物實驗的重要形式,在培養學生綜合素質方面具有不可或缺的作用,因此,在開展生物實驗教學的過程中,教師一定要充分重視探究性實驗的有效開展。當然,由于我們的學生長期處于接受式學習的模式中,在實施探究性實驗的過程中難免會遇到各種困難。然而,作為教師,我們不能被眼前的困難嚇到,而是要堅持循序漸進的原則,逐漸培養學生主動探究的能力。只要堅持下來,生物教學活動必然會在探究性實驗的幫助下有所收獲。
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(作者單位:江蘇省東臺市唐洋中學)