探索提高学生探究能力的实验教学策略

（福清市元洪高级中学，福建福清350300）

探索提高学生探究能力的实验教学策略

魏 疆

（福清市元洪高级中学，福建福清350300）

文章探讨利用高中生物学经典实验，帮助学生体验科学创新之处，激发学生探究学习的热情。开展高中生物学验证性实验时，指导学生做好实验预习，加强实验操作训练，并注重联系现实生活。通过高中生物学探究性实验，让学生善于提出问题，制定科学的探究步骤，正确表达实验结果与结论，促进学生的探究能力与生物科学素养的提高。

经典实验；验证性实验；探究性实验；探究能力

国家强盛需要科技创新，科技创新依靠的是人才的创新，培养具有探究能力的人才是国家强盛的关键。学校承担培养优秀人才的任务，实验教学是完成该任务的重要手段之一。因此，有必要探索高中生物学实验教学策略，发挥实验教学培养学生创新意识、提高学生的探究能力等教育价值。

一、以高中生物学经典实验激发学生探究学习热情

高中生物学经典实验是科学家创新实验的精华，在思维方式、研究方法上具有独到之处，其研究成果还促进了生物技术的发展，具有广泛的社会影响作用。教师应重视经典实验教学，引领学生理解实验的精髓、创新之处，激发学生探究学习的热情。

人教版《高中生物·必修1·分子与细胞》中“关于酶本质的探索”图文并茂地阐述了巴斯德、李比希及毕希纳等世界知名学者各具特色的实验结论，但受当时条件的限制，他们都没有得到理想的实验结果。美国科学家萨姆纳基于前人的研究成果，最先证明脲酶是蛋白质，使得人们对酶有了正确认识。教学时可指导学生课外查找这四位科学家的科学研究史料，了解他们科学研究方法与原理，从而激发学生学科学、崇尚科学的意识与探究学习的热情。

二、以验证性实验培养学生探究意识

验证性实验用于证明知识的科学性，有利于学生加深对所学知识的理解与应用，培养操作技能，让学生明确实验方向，少走弯路。

1.做好实验预习

由于课堂上学生动手实验操作时间有限，因此学生必须熟悉实验重点、操作步骤，做到课前根据教师强调的实验难点及关键点预习实验内容。教师应将实验的注意事项设计成问题串，促进学生在解决问题中增强探究意识。例如开展“绿叶中色素的提取和分离实验”时，课前要求学生带着下列问题预习：①实验材料除了用菠菜的绿叶外还可以用哪些植物的绿叶？②绿叶研磨过程要添加哪些材料？它们分别起什么作用？让学生在思考、预习实验内容与步骤，促进达成预期的实验教学目标。

2.加强实验操作训练

课堂实验时应尽量让学生都动手做一做，不能因为实验操作太简单或太麻烦而忽略，学生只有通过亲手操作才能深刻理解其中蕴含的实验原理。例如“蛋白质的检测和观察实验”的操作步骤是：①在试管内加入稀释的蛋清；②加入NaOH溶液，振荡试管；③滴加CuSO4溶液。学生操作时经常出现第二、三步骤顺序错误，影响实验结果，原因是其不理解为什么要先加NaOH溶液再加CuSO4溶液。为此，要引导学生对比、分析不同操作顺序的实验现象与结果，明白科学严谨的实验操作的重要性，领悟对照实验的意义，掌握正确的实验操作步骤，培养学生的探究意识。

3.注重联系现实生活

验证性实验教学设计要体现“生活即教育”的教育思想，让学生切实地感受到知识服务于生活，学有所用，提高学生解决生活中实际问题的能力。例如，当学生用斐林试剂检测苹果汁是否含还原性糖时，引导学生思考如何采用本实验原理和检测步骤诊断糖尿病？布置学生课后查找诊断糖尿病的方法。当学生用双缩脲试剂检测稀释的蛋清是否含蛋白质后，教师可以提出问题：“双缩脲试剂能检测哪些人体体液？”激发学生的探究意识，提高参与实验积极的积极性，增强实验课堂的活力。

二、以探究性实验让学生学会探究

高中生物学探究性实验具有灵活性强、方式多样等特点，只有掌握相关知识原理，才能制定科学有效的探究方案。因此，有必要指导学生提出值得探究的问题，制定科学的探究实验步骤，分析、归纳、交流实验结果与结论，让学生学会探究。

1.指导学生善于提出问题

探究实验始于问题，启发学生提出值得探究的问题，才能启动探究实验方案的制定与实施。因此，教师要营造民主、和谐、探究的实验教学氛围，结合探究实验教学目标，联系学生的知识水平、生活实际激发学生提出问题，避免学生不敢提问或提出没有探究价值的问题。例如“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验教学时，先引导学生复习生物呼吸方式，再提出“酵母菌在生活实际中有哪些应用？”以此启发学生提出要探究的问题。

2.指导学生制定科学的探究步骤

学生提出探究问题并作出假设后，为了验证假设是否正确，就要制定切实可行的探究步骤。探究步骤的制定需要考虑操作注意事项、相关变量设定、测定、控制等诸多因素。教师应根据学生水平，帮助学生制定科学的探究步骤。例如，探究温度对酶活力影响时，让学生思考：自变量温度应如何设定？该实验的无关变量需要考虑哪些因素？如何控制？因变量如何测定等等。指导学生分析、讨论，从而才有可能制定出探究步骤。

生物高考实验探究题是课本实验的演变与拓展，有利于学生练习制定探究实验步骤，明确实验步骤的关键点及操作顺序。例如，2016年高考选择题第3题考查了“影响酶活性的条件”实验关于因变量测定的操作步骤，是加入缓冲液→加入底物→加入酶→保温并计时→一段时间后检测产物的量。这道题能帮助学生提高制定探究实验步骤的能力，检验探究实验教学效果。

3.指导学生正确表达实验结果与结论

除了实验课上指导学生思考、交流实验结果与结论外，生物高考实验题有利于学生练习正确地文字表达实验结果与结论，提高学生的交流表达能力。应要求学生做完每道实验题后找出关键环节或字眼。例如，“探究光照强度对植物光合作用强度的影响”中作为自变量的光照强度是关键字眼。距离和光的亮度是调节光照强度的两种方式。要求学生答题时明确自变量、因变量，并用文字、表格与图形等表示自变量对因变量的促进或抑制作用，简洁明了地表达实验结果。

由于验证性实验是通过实验验证已学的知识，探究性实验是通过实验得出要学的知识，虽然两种实验的方案不同，但目标都是促进学生学习知识。因此，要引导学生练习验证性实验与探究性实验的相互转化。例如，“绿叶中色素的提取和分离”验证实验中，若实验操作规范，材料选择正确，带有滤液细线的滤纸条可呈现四种色素：胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b。该验证实验若要转化为探究实验，则要指导学生提出值得探究的问题：“新鲜绿叶含有四种色素吗？含有叶黄素吗？”等。并指导学生做出假设，设计探究实验方案。通过验证性实验与探究性实验两种不同的实验方式，使得学生对验证性实验与探究性实验的实验方式、方法有更深的理解，促进全面理解、应用知识，提高实验能力。

总之，应加强高中生物学实验教学策略的研究，充分发挥高中生物学经典实验、验证性实验与探究性实验的教育价值，提高学生的探究能力与生物科学素养。

［1］章青.高中生物实验教学策略研究［J］.实验教学与仪器，2013(12).

［2］钟倩萍.农村高中生物教学注重与现实生活联系的研究［D］.南京：南京师范大学，2011.

［3］方鹏.高中生物实验教学中实施探究性教学的研究［D］.大连：辽宁师范大学，2008.

（责任编辑：陈欣）