例谈高中生物探究性实验教学的实施路径

皋兰县第一中学

一、高中生物探究性实验教学的现状

随着新课程改革的深入，实验在高中生物教学中的地位和作用越来越突出，通过对我县高中生物实验教学的调查，发现当前生物探究性实验教学中存在很多问题，一是由于农村学校资源有限等原因，导致实验课大多都是教师讲述或者视频实验；二是教师的确已经认识到探究性实验的重要性，然而在实验教学活动中设计不科学、组织不到位；三是学生分不清探究性实验与验证性实验，尤其对实验的设计思路更是一头雾水；四是学生的实验操作技能差，直接影响实验教学效果。想要改变目前的现状，教师任重而道远。在具体的实验教学中，首先要优化实验教学目标，其次要优化实验教学模式，巧妙安排教学过程。这才能有效提高生物实验教学质量，提高学生科学素养。

二、探究性实验教学的方法和过程

1.明确是探究性实验还是验证性实验。往往在实验目的中找出具体的字眼，比如，①探究CO2浓度对光合作用的影响；②探究影响光合作用的因素都是探究性实验。再如，验证pH对酶活性的影响是验证性实验。

2.明确目的原理。弄清该实验要求解决什么问题，可能要用到什么原理。

3.确定实验思路。根据原理对实验作出假设，并对可能产生的现象作出预测，充分利用实验材料设计实验思路。不仅要明确实验组如何处理（经过自变量处理——加自变量或者减自变量），对照组又如何处理（不经过自变量处理，目的排除无关变量对实验结果的影响），还要根据指标统计结果或说明的问题。如，探究甲状腺激素对小鼠生长发育的影响实验，其中自变量甲状腺激素，因变量小鼠的生长发育，观测指标体重。实验设计方案一：实验组注射一定量的甲状腺激素，对照组注射等量的生理盐水；方案二：实验组手术切除甲状腺，对照组为假手术。两种方案均预测小鼠体重。再如，为探究可可碱影响种子发芽率的可能原因，某同学提出假设：可可碱会降低种子中赤霉素的水平。现欲通过实验检验上述假设，请写出实验设计的基本思路：________。我们给出的答案是：以不同浓度的可可碱处理鬼针草种子，一段时间后测定各组种子中赤霉素的含量，分析可可碱浓度与赤霉素含量的关系。这一环节是探究性实验中的重点和难点，只有明确了如何设计实验，我们才能解决实验中的一系列问题。

4.设计实验步骤并进行实验。要注意的是实验中给定的试剂和材料要充分利用，一般不允许自己随意增加试剂和材料。（1）取材分组编号。①取材应当注意等量原则排除无关变量(常见术语：生长状况一致、健康、同等质量、体积、洁净、新鲜等)；②分组应当随机、均分若干组；③组数的确定研究最适、最佳值：至少为三组，如探究CO2是不是光合作用的原料（分2组）。（2）控制相关变量。实验组：施加自变量；对照组：做等量的平衡无关变量的处理。（3）遵循单一变量原则，同时要确保实验的顺利进行，且避免对实验因素的干扰。①生物材料要相同，即所用生物材料的数量、质量、长度、体积、来源和生理状况等方面要尽量相同或至少大致相同；②实验器具要相同，即试管、烧杯、水槽、广口瓶等器具的大小、型号、洁净度等要完全一样；③实验试剂要相同，即试剂的成分、浓度、体积要相同，尤其要注意体积上等量的问题；④处理方法要相同，保温或冷却，光照或黑暗；搅拌或振荡都要一致。有时尽管看起来某种处理对对照实验来说，似乎是毫无意义的，但还是要作同样的处理。

5.记录现象数据检测、观察、统计、比较。找出具体的观察和记录对象，观察、记录、统计、比较实验数据和现象。如果实验现象是隐蔽的，必须找出具体的检测方法，以显现实验结果，便于观察。

6.分析得出结论。 根据观察到的现象和记录的数据，归纳出一般性判断，可用文字、图表、绘图等方法作简单总结。

7.交流评价。实验中有很多现象并不像预设的一样，会出现新生成的实验问题，学生不能根据现象作出结论判断，此时我们可通过交流评价环节，让学生展开激烈的讨论，每一个学生都参与实验分析，通过层层分析，步步推进，学生对问题的认识逐步深入，然后提出新问题，并且自主设计新的实验进一步探究解决，作出合理解释。

生物实验教学要想有所突破，学生的生物素养要想有所提高，探究性实验教学迫在眉睫。实验中我们一定要明确实验教学目标，明确目标才能提高实验教学效率，才可以规范教师的实验教学行为，清楚实验教学过程才可以顺利地进行实验课，才可以改进学生的学习方式。为此，让我们共同努力、共同探索实验教学的规律和策略。