中学生物探究性实验教学及策略

李 欣

摘 要：对中学生物探究性实验的教学步骤和教学策略进行了初步探讨，教学策略主要包括注重对生物科学史的学习、创设问题情境、引导学生设计实验、安排实验过程和创设宽松教学环境这五个方面。

关键词：探究性实验；一般步骤；教学策略

探究性实验，是指学生在不知道实验结果的前提下，以教师所给的启发性问题为指导，运用已学过的知识和技能，通过实验设计、实验操作和思考分析最后得出结论的实验形式。其强调学生用自己的头脑亲自获得知识，强调自主、探索、合作的学习方式。这种方法要求教师在教学时，不是直接把现成的实验结果告诉学生，而是根据教学目的、要求和学生的认知规律，设计探究方案，积极引导学生按一定的思路，通过观察实验、阅读、讨论、练习、课外实践等多种活动探究生物知识，发展各种能力，从而完成教学任务。在生物课堂教学中，探究性实验是学生积极主动地探究生物科学知识，领悟科学研究方法的重要方式。大力开展探究性实验已成为生物教师的共识，也是新课程精神的重要体现。

探究性实验教学方法能够很好地培养学生的思维能力、分析综合能力和解决实际问题的能力。同时对培养学生实事求是的科学态度、训练学生科学探究的基本方法等方面，都有很大作用。这种实验教学可以让学生运用探究的方法主动地获取知识，形成主动参与、乐于探究的学习态度。注重培养学生收集信息、分析问题、解决问题的能力，进而培养学生创新与实践的能力，以达到教学目的。

一、探究性实验教学的步骤

实验教学在生物学教学中有着十分重要的作用，教师应积极提供机会，让学生亲自尝试进行探究性实验。中学生物学探究性实验是基于中学生物学实验前提下的由教师指导的科学探究活动，主要是通过组织学生探究教会学生科学探究的一般方法，考查学生在实验过程中的操作能力、思维能力、学习能力等。生物探究性实验的教学过程一般包括以下六个主要步骤：

1.提出问题

教师首先应该根据教学内容或教学目的要求，引导、启发学生能自己提出问题，而且要引导他们善于提问，使他们能由浅入深，逐渐能思考，能创新，建立探究思想。

2.提出假设

假设是科学研究上对客观事物的假定的说明，是根据一定的事实材料或者理论知识，来对研究对象的未知性质及其原因或规律所做的某种推测性的说明。假说是推论的一种，也有可能出错，必须通过实验进行检验。因此在让学生做出假设时，要引导学生做出假设要有依据。尽管假设不一定是正确的，可以同时做出多种假设，但要注意假设要能够检验。

3.设计实验

制订探究计划，提出实验步骤，这是探究性实验活动的关键步骤，包括选择实验材料、确定实验仪器、配制药品试剂、制订实验方案、确定实验记载格式等。

4.实施实验，搜集数据

按实验方案进行操作，仔细观察，认真记录。实验中得到的观察和测量结果统称为数据，通常用描述和绘图来搜集观察获得的数据，用国际标准单位来表示测量获得的数据。通过收集和整理数据的过程，获得支持和否定假设的证据。

5.分析数据，得出结论

对搜集的数据进行解读、分析，找出研究对象的发展趋势或不同事物之间的联系，思考实验数据揭示的事实或规律，确定实验数据是否支持原先的假设，运用证据和逻辑分析对提出的问题做出答案或解释，从而得出最后的实验结论。绘制图表是整理数据的常用方法。观察获得的数据可以绘制概念图、思维图、流程图或循环图。测量获得的数据可以绘制柱形图、折线图或扇形图等。

6.表达交流

撰写实验报告，口头或书面表达交流探究实验过程、结果和结论。教师可以引导学生进一步思考，通过实验结果和结论概括出生物学的概念、规律和定理。

二、探究性实验教学的策略

教育工作者应尽量为学生提供充分的进行探究性实验的机会，使他们在自主探究的过程中能够真正理解和掌握生物学知识，与此同时也能使他们的思想水平、科学探究能力得到全面的提高。探究性实验的教学策略贯穿整个探究性实验，生物教师在实验过程中既是帮助者，但确实又居于主导地位。下面就中学生物探究性实验的教学策略做初步探讨。

1.注重对生物科学史的学习

新教材在取材与编排上的重要特点之一，就是添加了一些有关生物科学史及其经典性实验，其目的是让学生认识到科学家探究的曲折和艰辛，同时从中学习科学探究的基本过程、方法和思路。在教学过程中，教师应引导学生认识到任何一个重大的科学发现都是一个发现问题、探索问题和解决问题的过程，让学生熟悉探究的一般模式是：发现问题—提出假设—实验设计—实验验证—得出结论。

2.创设问题情境

教师应尽量为学生创设问题情境，激发学生自主探究的欲望。现代教学论指出，学习动力产生的根本原因是问题。没有问题就难以诱发和激发求知欲，学生也就不会深入思考。所以问题是科学研究的出发点，是生长新思想、新方法、新知识的种子。这就需要教师设法让学生生疑，进而引起学生探究的兴趣。而让学生疑惑的问题一旦解决，就能使学生在精神上得到极大的满足，从而激起进一步探究的欲望。

3.引导学生设计实验

在设计实验过程中，教师应引导学生以假设为基础，明确实验的目的，并对实验材料、方法手段的可行性加以斟酌，要有清晰、简洁的实验步骤，并且要把可能出现的结果在实验方案上反映出来。教师可要求学生以小组为单位进行讨论，并选择代表以适当的形式表达自己小组的实验方案。在设计实验过程中，为了增强实验的说服力，教师应引导学生设置对照组。即设计诸多因素一致只有一个因素有差异的一组实验，通过对照比较得出结论。

4.安排实验过程

为了使学生更清楚地了解实验仪器的性能和使用方法，让学生尽可能参与实验准备工作，增加学生动手操作的机会,有利于帮助学生系统地掌握生物学实验方法和技能。同时要注意教给学生进行实验设计的思路和方法，及时督促、检查学生按照实验设计方案进行操作与观察，了解实验过程中学生普遍存在的问题和具有代表性的问题，以便能及时地给予指点和帮助纠正。明确要求学生边实验、边记录，引导学生利用实验事实进行科学推理，得出相应结论。实验结束后，教师应要求学生重新审查自己的实验过程，并以书面的形式整理出一份较详细清晰的实验报告。这项训练有助于学生形成缜密、条理的思维习惯，有助于提高学生的实验能力。

5.创设宽松的教学环境

创设宽松和谐的教学环境不仅可以提高学生学习的兴趣，还可以增进师生之间的理解与信任，从而提高教学效率。其中教师的引导很重要，不仅要营造出民主的氛围，帮助学生形成敢于怀疑、用于反思的科学素养，而且要善于鼓励和引导学生大胆实践，勇于创新。这样不仅可以提高实验效果，还可以培养学生动脑、动手的能力以及创新意识。

由上可见，采用良好的探究性实验教学策略能够在进行探究性实验的过程中帮助学生拓宽知识领域，激发学生学习生物学的兴趣，提高学生的思维能力、研究和创新能力、动手能力以及学科间知识迁移的能力，并培养学生严谨的科学态度、科研意识以及创新精神。

参考文献：

［1］施忆.高中生物课程标准中的活动与探究（必修部分）.北京：高等教育出版社，2003.

［2］陈继贞，张样沛，曹道平.生物学实验教学研究［M］.北京：科学出版社，2004.

［3］刘恩山.中学生物学教学论［M］.北京：高等教育出版社，2009.