提高高中生物学科探究实操作能力的措施

伍树生

[摘要]生物学科中的探究性实验比验证性实验的难度大，验证性实验只要严格按照已知的实验步骤，进行规范化操作，基本上可以得到相应的实验结果。而探究性实验，在实验步骤和结果都是未知的情况下，实验过程中存在很大的盲目性，具体的实验操作更是难于下手，只有学生有了兴趣，学生的主动性才会提高，这样一来实验效果才会更好。那么怎样提高学生对探究实验的兴趣，生物老师需要思考的问题是如何提高学生对探究实验的兴趣，从而提高探究实验的操作能力。

[关键词]探究；培养兴趣；操作能力

生物学科中的探究性实验的最大特点是培养学生的动手能力，在实际的教学实践中淡化实验结果，通过探究让学生体验实验的过程，培养学生的动手能力，有利于学生亲身体验生物学科实验的操作过程，从体验的过程中获得学习的乐趣，从而更好地促进生物实验教学。那么怎样才能较好地提高学生对探究实验的兴趣从而提高操作能力。以下主要是笔者结合教学实际在培养学生探究实验操作能力方面的一些思考。

一、调动学生的探究兴趣

教育实践告诉我们，兴趣是最好的老师，学生对某门学科感兴趣，关键很大程度上取决于该老师。老师的言行举止会影响学生，学生会模仿老师的行为。要想让学生喜欢生物甚至喜欢生物学科中的探究实验，首先老师必须热爱生物学科，要具备一定的生物学素养，尤其要热爱生物学科中的探究实验。老师在平时要积累一些素材，如整合一些生物资料，包括教学资料、知识的归纳、试卷分析、标本、图片等，适时给学生展现一下，让学生明白“台上一分钟，台下十年功”的道理。其次对探究实验，要求学生做之前，老师事先一定要做一下，从做实验的过程中发现一些问题，或该实验本身易出现的一些客观问题。在学生做实验时适当设置一些情境，有目的性地将这些情况进行转化，但是切忌将这些注意的问题直接告诉给学生，因为这样一来不能更好地进行引导，同时作为老师要熟练实验操作。然后作为老师对专业水平要有较高的要求，对探究实验中的每个环节要有细致的斟酌，对学生提出的一些甚至很微小或与本实验的关系不是很大的问题能做详细而易懂的回答。

二、挖掘学生对实验探究的动力

传统的教育只重视知识与技能的培养，新课标要求的教学目标多元化，能从知识与技能、过程与方法、情感态度和价值观三维目标来培养学生的学科素养。

在平时的教学过程中要特别重视“探究式学习”。比如“制作DNA双螺旋结构模型”实验，之前在讲授《DNA分子结构》内容时，要将这堂课讲授成一堂趋向于探究式的课堂，如根据脱氧核糖、磷酸、含氮碱基的结构组装成脱氧核苷酸，相邻的脱氧核苷酸怎样才能连接在一起？从四种碱基腺嘌呤、胸腺嘧啶、鸟嘌呤、胞嘧啶的结构引导怎样进行配对，通过一系列的引导在课堂教学中逐步培养学生的探究意识，根据需要探究的问题进行思考，以便逐步培养学生对问题的思考具有针对性。然后在进行实验操作时给予相关的曲别针、泡沫塑料、纸片、牙签、橡皮泥等材料，根据提供的实验材料，通过对知识的回忆，学生可以对实验材料的结构和性质的区分，从而有利于学生根据所学的知识内容制作DNA的双螺旋结构模型。紧接着后面的探究实验“脱氧核苷酸序列与遗传信息的多样性”，可以结合蛋白质分子结构多样性的原因，该实验过程中采用各种音符可以组成各种美妙的旋律，26个英文字母可以组成许多词汇和句子，形成传递和交流信息的语言等事例引入。

实验过程中通过提出相关问题的基础之上，然后组织探究活动，用学生课前制作的DNA分子结构模型做对比，找出DNA分子结构的不同，即骨架内侧的四种碱基对的排列顺序不同，进而推出DNA由四種碱基排列而成的脱氧核苷酸序列，进而用数学方法推算碱基排列的多种组合方式，从而推理出DNA分子的多样性和特异性。通过学生亲自制作的DNA双螺旋结构模型的对比，可以找出自身的不足之处和问题所在，通过与其他同学制作的模型的比较，更好地比较异同点，找出其中的亮点，从中找到自信，从而更好地促进学习，激发对探究实验的探究动力。

其次要重视问题的设计，通过问题来学习，问题成为探究实验的主线，所设的问题要有启发性和思维性，要有利于学生思维的养成，并且问题要有一定的梯度性。学生要回答问题，答案可以是开放的，目的是引导学生进行思考。如《探究：植物细胞的吸水和失水》中提出以下问题：选用哪种材料？植物细胞在什么情况下会吸（失）水？选用那种溶液作为外界溶液？植物细胞壁的作用？若无细胞壁时，细胞吸水（失水）后的结果？植物细胞的哪些结构相当于半透膜？怎样营造外界溶液的浓度小于（大于）细胞内液的浓度？围绕相关问题进行实验，通过一系列的设问，可以更好地引导学生去进行探究实验。然后做好表格记录相关实验过程中发现的问题，如吸水和失水时中央液泡的大小变化？原生质层的位置的变化？整个细胞的大小？通过这些问题的比较和分析可以比较准确地得出实验的相关结论。另外要记录实验过程中的一些突发问题，作为老师对探究实验要有一些突发问题的预案，一旦突发问题发生后要有较好的补救措施。另一方面在教学过程中重视强化这些突发问题的意识，这些突发问题可能会导致实验结果不准确，通过教学过程的引导，在一定程度上可以减少突发问题的发生率。

然后探究实验重视的是实验的过程而不是结果。探究性实验的思想是着重培养学生的探究性思维过程，让学生要清楚实验的思路，从而进行实验的设计。如《探究：环境因素对光合作用强度的影响》，该实验耗时较长，实验现象不是很明显。像这类实验，要求学生参照案例中的思路，通过小组讨论确定可行的实验方案，然后按照方案实施相关的实验，如果未得出相关的结论，要进行分析和反思。

三、培养学生对探究实验的欲望

学科整合是一个新的教学体系，在教育教学的实践中没有现成的模式和经验可循。在教学过程中加强其他学科的渗透，培养学生的探究欲望。

如《探究：土壤微生物的分解作用》，以“落红不是无情物，化作春泥更护花”为导入，以“落红的美丽为线索”从而为该实验的前期准备而提出相关的问题串。通过什么途径可化作春泥？为什么更护花？不是无情物体现在哪？要求学生在探究实验的过程中围绕这些问题串，将这些问题贯穿于该实验的过程。另如《探究酵母菌细胞呼吸方式》，首先要清楚酵母菌的细胞呼吸方式，为了探究在有氧和无氧条件下的酵母菌的呼吸类型，要进行相关的实验操作引导学生联系化学学科的化学反应的有关实验装置，有氧呼吸和无氧呼吸的实验装置的比较，怎样控制有氧和无氧的环境，产生气体的装置中的导管遵循“长进短出”的原则，产物的鉴定也根据相应的化合物的化学性质方面入手。再如《探究：酵母菌在培养液中的数量变化》，有关数据的分析，一方面从数学表达式入手，另一方面要绘制有关的曲线图，结合数学方面的相关知识。《制作DNA双螺旋结构模型》中从物理知识入手，从考虑结构的稳定性方面，怎样安排磷酸，脱氧核糖，碱基的位置，通过讨论得出哪种结构更合理，从而确定DNA的初步结构。这样可以更好地激发学生的求知欲望，大幅度提高学生的自信。

以上是笔者从教高中生物十几年来，在组织探究性实验方面的一些思考和心得，笔者很清楚自己在教学过程中存在很多的不足之处。笔者在此后的教学过程中进一步进行反思，不断地提高学生对探究实验的兴趣，充分调动学生对实验探究的积极性，提高学生对探究实验的探究能力。