淺談探究實驗的一般步驟在生物教學中的應用

王鳳玲

[摘要]生物是一門以實驗為基礎的自然學科，探究實驗成為培養學生動手操作、動腦思考的技能。在實驗中能調動學生學習積極性，激發學生參與學習的興趣，提高觀察、實踐、探究和創新能力，還有助于培養學生實事求是的精神、嚴肅認真的科學態度。進行實驗探究活動一定要按照發現問題、提出問題、做出假設、制定計劃、實施計劃、得出結論、表達交流幾個步驟來完成實驗，以培養學生解決問題能力的教學活動，

[關鍵詞]探究實驗；探究活動；激發興趣；引導；動手操作

生物學是一門實驗科學，是新世紀的前沿科學，它屬于自然科學范疇，是以實驗為基礎的自然科學。生物實驗不僅是鍛煉學生實踐能力的重要途徑，更是激發學生探索興趣，培養學生創新精神的切入點。隨著新一輪基礎教育改革的展開，中學生物學制定了新的課程標準，并提出了“面向全體學生，提高生物科學素養，倡導探究性學習和注重現實生活的聯系的新理念和知識、能力、情感態度”三位一體的新目標。因此，我在課堂教學中非常重視實驗探究活動，下面是我二十幾年工作中的一點收獲。

一、掌握科學探究活動的基本步驟

進行實驗探究活動一定要按照科學探究的層序來完成，即發現問題、提出問題、做出假設、制定計劃、實施計劃、得出結論、表達交流幾個步驟來完成實驗，以培養學生解決問題能力的教學活動，它對于目前培養學生的科學思維能力、收集和處理信息的能力、分析和解決實際問題的能力以及合作學習、表達交流的能力、科學探究能力等實施對素質教育有著重要意義。進行任何一環節要深入下去，使學生真正學有所獲，讓學生課前預習，無疑就把一部分內容延伸到了課外，從一定程度上提高了課堂效率，提出問題是在發現問題的基礎上提出疑問。探究實驗的一個重要的問題是需要選擇變量，這個變量必須只有一個。例如：探究“探究種子萌發的環境條件”的實驗，選擇1號、2 號、3號、4號四個瓶子，2號有適宜的溫度、一定的水分、充足的空氣，1號缺水、3號溫度不適宜、4號水多缺少氧氣，1、3、4號瓶分別與2號形成對照，如果兩組實驗中，除了一個因素不同以外，其余因素都相同，那么這兩組實驗稱為對照實驗。對照實驗一般要設置對照組和實驗組。對照組和實驗組要依據研究的問題和作出的假設來確定，有時候研究的問題和作出的假設改變了，對照組和實驗組有可能會發生對換，一般來說，保持原有狀態的組作為對照組，人為改變條件的組作為實驗組；或者是，已知實驗結果的組作為對照組，未知實驗結果的組作為實驗組。在對照中只有一個條件不同，這個條件就是變量，其它條件都相同，來觀察哪個瓶子種子能萌發，能萌發的種子瓶子就具備種子萌發的環境條件，從而證明環境條件對種子萌發有影響。設計方案完成后，最重要的實施計劃，也就是具體的做實驗，實驗過程中要仔細觀察、認真如實記錄，可以設計表格，記錄實驗數據和實驗現象。例如：

對照實驗組及實驗變量

學生清楚地把實驗現象記錄出來，找出實驗組（1、3、4號）和對照組（2號），很容易得出結論，為了檢查實驗結論的準確性，每個實驗小組都相互交流匯報，在一起互相比較、討論研究，這是引導學生深入學習的重要環節。教師在實驗教學中要引導學生去觀察、思考、發現、實踐，才能使學生由感性認識上升到理性認識。所以教師要注重并引導學生親自去實踐探究，從而讓學生體驗探索的樂趣、提高學生的學習興趣，在實驗中培養學生觀察的主動性，學會邊觀察，邊思考的學習方法。

二、激發學生在探究活動中的興趣

興趣是人類認識客觀世界的一種心理表現，是一個人獲得知識、開闊視野、努力學習的一種強有力的內部驅動力，有了興趣學生才會積極投入到學習中。實驗時除了具有真實、直觀、形象、生動和易于激發學生的直接興趣之外，還具有一種目的性操作活動的特點，使學生親自動手進行實驗，滿足他們的操作愿望。在探究實驗時，分成若干個實驗小組，每個學生都必須參與到探究實驗操作中，使學生們有著豐富的真實實驗體驗，這種體驗是傳統教學無法達到的。例如：“探究小鼠走迷宮獲取食物的學習行為”的實驗，關鍵是制定計劃，按照教材參考材料的要求，確定小白鼠作為研究對象，制作“迷宮”的隔板應高些，以免小白鼠從隔板上方越過，實驗前小白鼠必須餓飼養一段時間，學生們準備好小白鼠喜歡吃的食物，各小組把小白鼠放入迷宮里，仔細觀察小白鼠在迷宮里繞來繞去，在經過無數次錯誤與失敗，最后小白鼠走出迷宮找到食物。經過一堂課的學生親自實驗，就連平時討厭學習的同學，也被深深吸引過來，所有學生的學習熱情被調動起來，學生們在快樂中進行探究實驗，心情愉快地完成本節學習任務。教師深入學生中去，感受學生好奇可愛的樣子，激發學生探究熱情，并且建立和諧的師生關系，為學生學習創設一種寬容、和諧的氛圍，這樣使學生更有信心展示自己的才華，勇于發揮想象，勇于走向社會實踐。從教學效果上來分析，學生對實驗過程印象深刻，通過親身實踐，感受到實驗帶來的樂趣，實驗班學生期中、期末考試成績總體看來明顯高于對照班，而且學生學習主動性和創造性被發揮，改變了學生學習方式，增進師生感情，贏得學生的喜愛。

三、學生的探究活動重點在于教師的引導

在生物實驗教學中，要想發揮學生的主體作用，教師必須解放思想，更新觀念，讓學生自主地去模仿、去比較、去嘗試、去創新，教師要相信學生都能成功的完成實驗，允許學生實驗失敗，鼓勵他們從失敗中找原因，再次實驗直到成功，要讓學生從實驗中品嘗到成功的喜悅。但在放手實驗時，首先要讓學生帶著一定的目的去實驗、去探究，然后引導學生總結實驗經驗并分析得出結論，從實驗中體會出知識來，這樣既體現了教師的主導作用，又發揮了學生的主觀能動性。例如：探究“二氧化碳是光合作用必需的原料嗎？”的實驗時，教師在實驗前先引導學生設計實驗方案，具體是按照探究過程的六個步驟進行的，先讓學生提出問題、作出假設，制定計劃，要求學生如何保證實驗中只有二氧化碳一個變量。實驗本身有一定難度，教師要認真引導并提示：氫氧化鈉溶液有吸收空氣中二氧化碳，注意：氫氧化鈉溶液有腐蝕性，一個裝置中有氫氧化鈉溶液，另一個裝置沒有氫氧化鈉溶液，其它條件完全相同，給學生足夠思維空間進行討論研究。學生們在一起暢所欲言，有的說這樣設計，有的說那樣設計，實驗設計難度比較大，肯定會出現各種差錯，都是正常的，最后把同學們設計方案匯總，選出最佳、最正確的方案，學生按照實驗方案自由操作和發揮，為學生創造一個更為自由和輕松的實驗環境。學生們的實驗熱情很高，頭一天就把兩盆生長狀況一樣的天竺葵放在黑暗一晝夜，第二天實驗時，各小組組長分工明確，學生們邊操作，邊思考實驗的每一個環節，學生們個個精力集中，聚精會神操作，設計對照實驗、光照、隔水加熱溶解葉綠素 、漂洗、滴加碘液幾個步驟進行操作。實驗現象：在氫氧化鈉溶液中葉片不變色，在清水中的葉片變藍，讓學生積極去觀察分析，找出問題所在，再找出解決問題的方法，引導學生分析產生現象的原因，學生們爭先恐后回答，在此過程中學生不單單在做實驗和學習理論，而是將兩者有機地結合在一起，課堂氣氛非常活躍，學生參與性強，突出了學生在教學中的主體地位，學生通過實驗探究學到了科學知識，又經歷了對科學形成過程的了解，進而掌握了科學的學習方法，培養了學生的思維能力、創新能力。

總之，作為一名生物教師要適應教育改革的需要，把探究實驗活動放在課堂教學第一位，學生在實驗操作過程中通過動手動腦，克服種種困難，最后獲得實驗成功，是獲取知識的過程，也使學生在探究中突破自我、發展自我，從而培養學生的綜合能，充分調動了學生學習積極性，增強了團隊的合作精神，培養了學生樂于學習、積極向上的心態，提高了綜合運用所學知識解決實際問題的能力，有利于學生創新能力的培養。

參考文獻：

[1]修妍偉.初中生物實驗探究教學策略的應用[J].新課程研究旬刊，2016，（2）.

（責任編輯 陳始雨）