探究性实验在高中生物教学的研究与实践（发）.doc

李郑娜 硕士 1984年5月生 女 汉族 籍贯：山西省晋中市 2010年7月毕业于西南大学生命科学学院 现工作于广东省南海执信中学

探究性实验在高中生物教学的研究与实践
李郑娜 宋锋

摘要：高中生物新课程标准的基本理念之一是倡导探究性学习，新教材大纲也要求从知识与技能、过程与方法、情感态度价值观等方面培养学生，特别强调过程而不仅仅是结果。因此，探究性实验课对培养学生的观察和实验技能，培养实事求是的科学态度，引起学习兴趣，培养学科思维，具有不可替代的重要作用。
Abstract: One of the basic concepts of biological new curriculum standard of senior high school is to advocate inquiry learning. The new textbook outline also requires students from the knowledge and skill, process and method, emotion 、attitude and values, with particular emphasis on the processes rather than results. Therefore, inquiry experiment training courses plays an irreplaceable important role in observation and experimental skills of the students. It also can cultivate the scientific attitude to the students, cultivate the scientific attitude to seek truth from facts, arouse their learning interest and cultivate their scientific thinking.

关键词：探究性实验 高中生物教学
Keywords: Inquiry experiment, Biology teaching in senior high school

生物实验课根据实验目的不同，大致可以分为三类：1. 模拟性实验。在科学研究过程中，有些问题单凭观察是难以得出结论的，这时就需要通过实验来探究，但是又难以直接拿研究对象做实验，就用模型来代替，即模仿实验对象制作模型，或者模仿实验的某些条件进行实验。2．验证性实验。是指对研究对象有了一定的了解，并形成了一定认识或提出了某种假说，为验证这种认识或假说是否正确而进行的一种实验。验证性实验强调演示和证明科学内容的活动，科学知识和科学过程分离，与背景无关，注重探究的结果而非过程。3．探究性实验。是指学生在学科领域内选取某个问题作为突破点，通过质疑发现问题、提出假说、实验探究、解决问题、得出结论等活动，获得知识，激发情趣，掌握方法。
新课程的基本理念之一是倡导探究性学习，《基础教育课程改革纲要(试行)》指出在教学过程中应培养学生的独立性和自主性，引导学生质疑、调查、探究，在实践中学习，以改革教学过程中过分依赖教材，过于强调接受式学习、死记硬背、机械训练的现状，倡导学生主动参与、乐于探究、勤于动手、鼓励学生对书本的质疑和对教师的超越，赞赏学生独特和富有个性化的理解和表达，爱护学生的批判意识和怀疑精神，培养学生搜集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力及交流与合作的能力，大力开展探究性教学[1] 。下面就结合《探究酶的特性》这节课谈谈我对探究性实验课的理解。

1、课型结构
生物探究性实验课的教学过程归纳为以下六个环节：
（1）背景下提出问题→（2）作出假设→（3）设计实验→（4）实施实验→（5）观察现象得出结论→（6）表达交流[2]
1.1 背景下提出问题
教师提供背景材料或学生从日常生活、生产实践或学习中发现与生物学相关的问题，并以书面或口头表述这些问题，描述已知科学知识与所发现问题的冲突所在。本节课从生活中常见的加酶洗衣粉开始分析，提出问题——酶是否具有高效性、专一性和作用条件较温和的特性？
1.2 作出假设
应用已掌握的知识，引导学生（或直接由学生）对问题的答案提出可能的设想，作出假设——酶具有高效性、专一性、作用条件较温和的特性。
1.3 设计实验
学生自主制定探究计划，提出实验步骤，选择控制变量，设计对照实验。教师的活动只是引导学生明确本节课的探究目标；让学生了解实验方案包括哪些部分，给学生提供参考的实验原理、材料仪器、反应现象及注意事项。整个过程中为了体现学生的主体作用，充分发挥学生的积极性，进行了角色转换，让学生以科学家的身份根据提供的材料仪器分组自主设计实验方案，培养学生科学研究的能力和兴趣，同时培养团队合作精神。
1.4实施实验
学生自主实施实验方案，观察实验现象，收集实验数据。
1.5观察现象得出结论
描述实验现象，处理实验数据，得出科学的解释，撰写实验报告，形成结论。
1.6表达交流
本节课中让实验结果较好的研究团队交流本组的实验方案、结果和结论，其他学生评价并完善实验方案。

（图1 小组合作完成自主设计的实验方案）

（图2 “科学家”代表进行实验成果展示汇报）

2、探究性实验课中师生的教学定位
针对我国基础教育和应试教育中存在的严重脱离实际、脱离社会、脱离学生生活的倾向，教育部决定把探究性学习作为一门课程来开设，在学科课程的实施过程中采取探究性学习的方式促进学生对所学知识的理解，它更注重学生从生活和社会中选择和确定学习的内容，强调学习内容的综合性和学习方式的自主性，更强调学生在学习中的主体地位[3]。那么，教师又该充当什么样的角色，处于什么样的地位呢？从探究的理念出发，不应该过分强调教师的“指导”作用，教师应该是探究性学习的组织者和协助者，起着向学生提供帮助和支持的作用。在实施探究性实验的教学过程中，更要突出学生的主体地位。教师应充分“相信”学生的创造能力和团队合作能力，科学研究的过程本身也存在着困难和失败，在探究的过程中，若学生出现了问题，也可以通过小组的讨论和教师的引导很好地解决。这样，更能加深学生对这个知识的理解，通过自己研究得出的结论往往比死背书得来的更加深刻，而且对探究的过程也能掌握到位，使过程与方法的教学目标很好地实现。在《探究酶的特性》这节课中，最后全部学生都能掌握酶的特性，而且对探究的过程也能充分理解，还培养了严谨的科学思维，团队合作的能力，高效地实现了本节课的三维目标。

3、探究性实验课存在的困惑
3.1 由于学生以前没有这样的经验，他们习惯于传统的接受式学习，思维往往有较大的局限性，也没有系统学习过实验设计，独立完成实验、分析结果较难。所以教师在上课前需先跟学生明确实验的一般程序，说明采取分组合作的方法。在实验过程中要不断强化学生的动手操作能力，指导学生进行实验的操作。最后学生代表展示实验成果，全班同学评价讨论，找到了实验中共性与个性的优点和不足。
3.2 探究性实验耗时多。探究式学习要比接受式学习多花1．3到1．5倍的时间。很多问题在一堂课内难以完成完整的探究，还要延伸到课外，因此课堂中要进行小组合作的方式。不同的小组可以选择性的对问题进行探讨研究，引导学生掌握实验的方法。还要加强课堂管理，明确实验室纪律，节约一切可以节约的时间。

4、探究实验教学在生物知识教学中的渗透与应用
习惯于传统教学的教师和习惯于接受式学习的学生，对于新课程所倡导的这种“探究”在思维方式上受到一定的冲击，感到力不从心或陌生。而教材中穿插的科学史正好提供了科学探究的一般过程的很好的范例。比如：通过学习酶的发现史，使学生认识到从酶的发现直至酶化学本质的揭示及概念的修正，是建立在多位科学家的一系列实验的基础上，没有这些实验就没有酶的发现，就不会有“酶学”这门学科的诞生[4]；对于生物膜结构的探索历程也是建立在多位科学家不断的发现问题-提出假说-实验探究的基础上；还有DNA是主要的遗传物质的发现史、DNA双螺旋结构模型的建立过程、光合作用的发现史、酶的发现史、生长素的发现史等，教材中穿插的这些内容正好提供了科学探究的一般过程的很好范例。对于高中生来说，就是要通过自己在实验课中的探究以及对这些内容的学习，明确探究的一般过程，建立相应的生物学思维。教师也要在生物知识教学中适当地补充探究性实验的内容，做到探究实验教学和生物知识教学的相互渗透与应用。

结束语：尽管探究性实验课在实践过程中存在着一些困惑，但是作为一门以实验为基础的学科，高中生物教学必须重视实验的地位，而探究的方式对培养学生的思维和实践能力、掌握生物研究的思想方法、提高学生的科学素养，都具有很重要的作用，而且能使一节课变得生动活泼和极富创造激情。在课堂中起主导作用的教师，更应该将探究的理念渗透在实验课、知识教学等各种课型中，不仅顺应新课程标准的要求，更是为了实现生物课堂的高效性，使生物课堂能够真正体现它的科研性质。

参考文献：
[1] 潘建勋. 试论生物探究性实验与课堂教学的整合[J]. 中学生物学，2007（5）.
[2] 陆璟. 探究性学习[J] .上海教育科研，2004（6）
[3] 高凌飚 梁惠燕. 探究性学习中的教师角色定位[J]. 课程与教学，2002（6）
[4] 邓桉. 新课程条件下的高中生物实验教学思路. 中国生物教学网