（福清市元洪高級(jí)中學(xué)，福建福清350300）

探索提高學(xué)生探究能力的實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略

魏 疆

（福清市元洪高級(jí)中學(xué)，福建福清350300）

文章探討利用高中生物學(xué)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)，幫助學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)創(chuàng)新之處，激發(fā)學(xué)生探究學(xué)習(xí)的熱情。開展高中生物學(xué)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)時(shí)，指導(dǎo)學(xué)生做好實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)操作訓(xùn)練，并注重聯(lián)系現(xiàn)實(shí)生活。通過高中生物學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生善于提出問題，制定科學(xué)的探究步驟，正確表達(dá)實(shí)驗(yàn)結(jié)果與結(jié)論，促進(jìn)學(xué)生的探究能力與生物科學(xué)素養(yǎng)的提高。

經(jīng)典實(shí)驗(yàn)；驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)；探究性實(shí)驗(yàn)；探究能力

國家強(qiáng)盛需要科技創(chuàng)新，科技創(chuàng)新依靠的是人才的創(chuàng)新，培養(yǎng)具有探究能力的人才是國家強(qiáng)盛的關(guān)鍵。學(xué)校承擔(dān)培養(yǎng)優(yōu)秀人才的任務(wù)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是完成該任務(wù)的重要手段之一。因此，有必要探索高中生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略，發(fā)揮實(shí)驗(yàn)教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)、提高學(xué)生的探究能力等教育價(jià)值。

一、以高中生物學(xué)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)激發(fā)學(xué)生探究學(xué)習(xí)熱情

高中生物學(xué)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)是科學(xué)家創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的精華，在思維方式、研究方法上具有獨(dú)到之處，其研究成果還促進(jìn)了生物技術(shù)的發(fā)展，具有廣泛的社會(huì)影響作用。教師應(yīng)重視經(jīng)典實(shí)驗(yàn)教學(xué)，引領(lǐng)學(xué)生理解實(shí)驗(yàn)的精髓、創(chuàng)新之處，激發(fā)學(xué)生探究學(xué)習(xí)的熱情。

人教版《高中生物·必修1·分子與細(xì)胞》中“關(guān)于酶本質(zhì)的探索”圖文并茂地闡述了巴斯德、李比希及畢希納等世界知名學(xué)者各具特色的實(shí)驗(yàn)結(jié)論，但受當(dāng)時(shí)條件的限制，他們都沒有得到理想的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。美國科學(xué)家薩姆納基于前人的研究成果，最先證明脲酶是蛋白質(zhì)，使得人們對(duì)酶有了正確認(rèn)識(shí)。教學(xué)時(shí)可指導(dǎo)學(xué)生課外查找這四位科學(xué)家的科學(xué)研究史料，了解他們科學(xué)研究方法與原理，從而激發(fā)學(xué)生學(xué)科學(xué)、崇尚科學(xué)的意識(shí)與探究學(xué)習(xí)的熱情。

二、以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生探究意識(shí)

驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)用于證明知識(shí)的科學(xué)性，有利于學(xué)生加深對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解與應(yīng)用，培養(yǎng)操作技能，讓學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)方向，少走彎路。

1.做好實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)

由于課堂上學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)操作時(shí)間有限，因此學(xué)生必須熟悉實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)、操作步驟，做到課前根據(jù)教師強(qiáng)調(diào)的實(shí)驗(yàn)難點(diǎn)及關(guān)鍵點(diǎn)預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。教師應(yīng)將實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)設(shè)計(jì)成問題串，促進(jìn)學(xué)生在解決問題中增強(qiáng)探究意識(shí)。例如開展“綠葉中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)”時(shí)，課前要求學(xué)生帶著下列問題預(yù)習(xí)：①實(shí)驗(yàn)材料除了用菠菜的綠葉外還可以用哪些植物的綠葉？②綠葉研磨過程要添加哪些材料？它們分別起什么作用？讓學(xué)生在思考、預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟，促進(jìn)達(dá)成預(yù)期的實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)。

2.加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)操作訓(xùn)練

課堂實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)盡量讓學(xué)生都動(dòng)手做一做，不能因?yàn)閷?shí)驗(yàn)操作太簡單或太麻煩而忽略，學(xué)生只有通過親手操作才能深刻理解其中蘊(yùn)含的實(shí)驗(yàn)原理。例如“蛋白質(zhì)的檢測和觀察實(shí)驗(yàn)”的操作步驟是：①在試管內(nèi)加入稀釋的蛋清；②加入NaOH溶液，振蕩試管；③滴加CuSO4溶液。學(xué)生操作時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)第二、三步驟順序錯(cuò)誤，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，原因是其不理解為什么要先加NaOH溶液再加CuSO4溶液。為此，要引導(dǎo)學(xué)生對(duì)比、分析不同操作順序的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與結(jié)果，明白科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)操作的重要性，領(lǐng)悟?qū)φ諏?shí)驗(yàn)的意義，掌握正確的實(shí)驗(yàn)操作步驟，培養(yǎng)學(xué)生的探究意識(shí)。

3.注重聯(lián)系現(xiàn)實(shí)生活

驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)要體現(xiàn)“生活即教育”的教育思想，讓學(xué)生切實(shí)地感受到知識(shí)服務(wù)于生活，學(xué)有所用，提高學(xué)生解決生活中實(shí)際問題的能力。例如，當(dāng)學(xué)生用斐林試劑檢測蘋果汁是否含還原性糖時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生思考如何采用本實(shí)驗(yàn)原理和檢測步驟診斷糖尿??？布置學(xué)生課后查找診斷糖尿病的方法。當(dāng)學(xué)生用雙縮脲試劑檢測稀釋的蛋清是否含蛋白質(zhì)后，教師可以提出問題：“雙縮脲試劑能檢測哪些人體體液？”激發(fā)學(xué)生的探究意識(shí)，提高參與實(shí)驗(yàn)積極的積極性，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)課堂的活力。

二、以探究性實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生學(xué)會(huì)探究

高中生物學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)具有靈活性強(qiáng)、方式多樣等特點(diǎn)，只有掌握相關(guān)知識(shí)原理，才能制定科學(xué)有效的探究方案。因此，有必要指導(dǎo)學(xué)生提出值得探究的問題，制定科學(xué)的探究實(shí)驗(yàn)步驟，分析、歸納、交流實(shí)驗(yàn)結(jié)果與結(jié)論，讓學(xué)生學(xué)會(huì)探究。

1.指導(dǎo)學(xué)生善于提出問題

探究實(shí)驗(yàn)始于問題，啟發(fā)學(xué)生提出值得探究的問題，才能啟動(dòng)探究實(shí)驗(yàn)方案的制定與實(shí)施。因此，教師要營造民主、和諧、探究的實(shí)驗(yàn)教學(xué)氛圍，結(jié)合探究實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)，聯(lián)系學(xué)生的知識(shí)水平、生活實(shí)際激發(fā)學(xué)生提出問題，避免學(xué)生不敢提問或提出沒有探究價(jià)值的問題。例如“探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式”實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，先引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)生物呼吸方式，再提出“酵母菌在生活實(shí)際中有哪些應(yīng)用？”以此啟發(fā)學(xué)生提出要探究的問題。

2.指導(dǎo)學(xué)生制定科學(xué)的探究步驟

學(xué)生提出探究問題并作出假設(shè)后，為了驗(yàn)證假設(shè)是否正確，就要制定切實(shí)可行的探究步驟。探究步驟的制定需要考慮操作注意事項(xiàng)、相關(guān)變量設(shè)定、測定、控制等諸多因素。教師應(yīng)根據(jù)學(xué)生水平，幫助學(xué)生制定科學(xué)的探究步驟。例如，探究溫度對(duì)酶活力影響時(shí)，讓學(xué)生思考：自變量溫度應(yīng)如何設(shè)定？該實(shí)驗(yàn)的無關(guān)變量需要考慮哪些因素？如何控制？因變量如何測定等等。指導(dǎo)學(xué)生分析、討論，從而才有可能制定出探究步驟。

生物高考實(shí)驗(yàn)探究題是課本實(shí)驗(yàn)的演變與拓展，有利于學(xué)生練習(xí)制定探究實(shí)驗(yàn)步驟，明確實(shí)驗(yàn)步驟的關(guān)鍵點(diǎn)及操作順序。例如，2016年高考選擇題第3題考查了“影響酶活性的條件”實(shí)驗(yàn)關(guān)于因變量測定的操作步驟，是加入緩沖液→加入底物→加入酶→保溫并計(jì)時(shí)→一段時(shí)間后檢測產(chǎn)物的量。這道題能幫助學(xué)生提高制定探究實(shí)驗(yàn)步驟的能力，檢驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。

3.指導(dǎo)學(xué)生正確表達(dá)實(shí)驗(yàn)結(jié)果與結(jié)論

除了實(shí)驗(yàn)課上指導(dǎo)學(xué)生思考、交流實(shí)驗(yàn)結(jié)果與結(jié)論外，生物高考實(shí)驗(yàn)題有利于學(xué)生練習(xí)正確地文字表達(dá)實(shí)驗(yàn)結(jié)果與結(jié)論，提高學(xué)生的交流表達(dá)能力。應(yīng)要求學(xué)生做完每道實(shí)驗(yàn)題后找出關(guān)鍵環(huán)節(jié)或字眼。例如，“探究光照強(qiáng)度對(duì)植物光合作用強(qiáng)度的影響”中作為自變量的光照強(qiáng)度是關(guān)鍵字眼。距離和光的亮度是調(diào)節(jié)光照強(qiáng)度的兩種方式。要求學(xué)生答題時(shí)明確自變量、因變量，并用文字、表格與圖形等表示自變量對(duì)因變量的促進(jìn)或抑制作用，簡潔明了地表達(dá)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

由于驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)是通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證已學(xué)的知識(shí)，探究性實(shí)驗(yàn)是通過實(shí)驗(yàn)得出要學(xué)的知識(shí)，雖然兩種實(shí)驗(yàn)的方案不同，但目標(biāo)都是促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)。因此，要引導(dǎo)學(xué)生練習(xí)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)與探究性實(shí)驗(yàn)的相互轉(zhuǎn)化。例如，“綠葉中色素的提取和分離”驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)中，若實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范，材料選擇正確，帶有濾液細(xì)線的濾紙條可呈現(xiàn)四種色素：胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a、葉綠素b。該驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)若要轉(zhuǎn)化為探究實(shí)驗(yàn)，則要指導(dǎo)學(xué)生提出值得探究的問題：“新鮮綠葉含有四種色素嗎？含有葉黃素嗎？”等。并指導(dǎo)學(xué)生做出假設(shè)，設(shè)計(jì)探究實(shí)驗(yàn)方案。通過驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)與探究性實(shí)驗(yàn)兩種不同的實(shí)驗(yàn)方式，使得學(xué)生對(duì)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)與探究性實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)方式、方法有更深的理解，促進(jìn)全面理解、應(yīng)用知識(shí)，提高實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>

總之，應(yīng)加強(qiáng)高中生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略的研究，充分發(fā)揮高中生物學(xué)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)與探究性實(shí)驗(yàn)的教育價(jià)值，提高學(xué)生的探究能力與生物科學(xué)素養(yǎng)。

［1］章青.高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略研究［J］.實(shí)驗(yàn)教學(xué)與儀器，2013(12).

［2］鐘倩萍.農(nóng)村高中生物教學(xué)注重與現(xiàn)實(shí)生活聯(lián)系的研究［D］.南京：南京師范大學(xué)，2011.

［3］方鵬.高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中實(shí)施探究性教學(xué)的研究［D］.大連：遼寧師范大學(xué)，2008.

（責(zé)任編輯：陳欣）