生物實驗教學中學生思維方法與探究能力的培養

生物是一門實驗性很強的學科。生物學中的概念、原理和規律大多是由實驗推導和論證的，生命科學的發展離不開科學實驗。學習生物理論時，常常需要學習科學家的經典實驗，培養生物科學素養更是離不開生物實驗。從江蘇近三年的高考來看，實驗一直是高考命題的重心，分值占25%左右（總分120分）。在考查的實驗中，有的源于課本實驗的改編，有的源于課外科學實驗的引申。要想更好地應對現在的考試模式，僅靠死記課本概念、原理、步驟是肯定不行的，還必須要有極強的思維方法與探究能力，對實驗過程中各種現象作出正確的推斷。

一、生物實驗教學中培養學生思維方法存在的問題

目前中學生物實驗中，教師對學生思維方法的培養上存在一些問題。一方面，教師給予學生過多過細的指導，學生缺少探索、自由發展的情境，不利于發展學生的探究能力，更不利于學生應對當今的高考模式；另一方面，學生不能使知識成為解決實際問題的思維方法。在實驗課上，常常反映出理論歸理論，不能有效地把所學的理論彼此聯系，靈活地應用于實驗，不能使知識成為一種動態的知識。鑒于以上出現的問題，我們每一個高中生物教師都應該轉變思路，重視實驗教學中的思維方法與實驗設計訓練。

二、生物實驗教學中學生思維方法與探究能力的培養

1.重視經典實驗的教學，讓學生學會科學實驗的思維方法。大多數的生物概念、原理和規律都是建立在實驗基礎上的。我們應仔細分析書中的經典實驗，比如演示實驗（滲透作用實驗裝置）、模擬實驗（基因的分離定律）、驗證實驗（植物細胞質壁分離和復原實驗）、雜交實驗（孟德爾豌豆雜交實驗）、探究實驗（生長素發現實驗）等，同時引導學生學習經典實驗設計的技巧、科學的研究方法（觀察實驗——提出問題——作出假設——反復實驗——驗證實驗——形成規律）。嚴謹的、實事求是的科學態度和持之以恒的科學精神，有助于培養學生建立科學實驗的思維方法。例如“孟德爾的基因分離定律研究”成功的原因在于：實驗材料選擇適當；有科學的實驗設計程序（假說—演繹法）；有科學的研究方法（先研究1對相對性狀，再研究多對相對性狀）及統計方法（觀察子代性狀分離現象，統計每一種子代數目）等。

2.開放實驗室，讓學生邊動手邊領悟實驗的各個關鍵環節。課本中的實驗和其他知識點一樣是基礎知識、基本能力的載體，在最近幾年的生物高考題中也有意識地強調這一點。因此，在高三復習中，我們應盡量讓學生親自動手做實驗，將《考試說明》中所列的實驗從實驗目的、原理、方法和操作步驟等方面進行綜合分析，掌握相關的操作方法和技能，并能綜合運用其解決問題。

例如，2011年江蘇高考第10題（題目略）。本題考查的是書本實驗的綜合，涉及用顯微鏡觀察多種多樣的細胞、檢測生物組織中的脂肪、觀察植物細胞的質壁分離和復原。這道題的關鍵在于把握題干中的“直接”二字。在光鏡下可看到的對象有較大的如液泡；本身有顏色的，如葉綠體；或者經特殊染色的，如染色體、線粒體、脂肪。B項中的花生子葉和C項中的線粒體因未作染色，所以不可見；D項中的紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞內體積相對較大的紫色液泡，占據了很大的視野，因而也不易觀察到細胞核。要想能正確地解答此類題，教師要引導學生對教材中的基本實驗有一個清楚的認識，嘗試從實驗情境的角度來分析確認相關描述的準確性。如果我們在平時的教學中讓學生親自動手做實驗，那學生的解題能力就會大大提高。正如一位專家所講：“不做學生不知，老師也未必知。”

3.借助實驗思維進行試題分析，提高學生解決問題的能力。在平時的教學中，我們引導學生進行題目分析時，一方面要讓學生借助實驗思維，排除干擾信息，提高解決問題的能力；另一方面讓學生借助實驗思維，依據實驗目的，提高表達能力及歸納、比較、推理等邏輯思維能力。

例如，2011年江蘇高考第31題（題目略）。本題中對怎么操作交代得很清楚，為什么要這樣操作，還要注意什么問題，則需要考生在本題的情境下作出仔細的分析和推理，學生只有具備較強的思維能力，才能很好地解答本題。2011年江蘇卷28、30、31三大題均為實驗分析題，有各自的情境，提供信息的渠道豐富，問題的角度也有所不同，但都很強烈地傳遞了一個信號——重視生物實驗思維分析，重視學生實驗探究能力的考查。因此，我們在平時的教學中一定要充分意識到實驗題的重要性，訓練學生解答實驗題的思維能力。

此外，我們在高三生物實驗復習過程中，也要善于在一定的限定條件下設計開放性問題，要求學生用文字、圖表等多種表達形式準確地描述生物學現象或實驗結果，給學生提供一定的思考和創造空間，進而培養學生的發散思維能力和探究能力。

總之，學習貴在創新、貴在探究。我們在平時的生物實驗教學過程中，要有意識地訓練和培養學生的思維方法和探究能力，從而真正提高學生的解題能力。

（責任編輯黃春香）