王曉燕

【關(guān)鍵詞】 高中生物;探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué);發(fā)展史;課本;分析

【中圖分類號】 G633.91 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】 A

【文章編號】 1004—0463（2018）23—0122—01

現(xiàn)在的高中生物學(xué)實(shí)驗(yàn)，多是以學(xué)生被動(dòng)地完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)為主。實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)器材以及實(shí)驗(yàn)方法、教材都事先做了具體的規(guī)定。這固然對于培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)基本技能有一定的作用，但是在培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)探究、發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)新能力上必然會(huì)受到限制。因此，作為處在教學(xué)第一線的教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中有意識地采取“探究性學(xué)習(xí)”的方式大有必要。

一、學(xué)習(xí)生物發(fā)展史，體會(huì)探究性實(shí)驗(yàn)

自然科學(xué)的發(fā)展史就是一部科學(xué)探究的歷史。在生物發(fā)展史中，每個(gè)發(fā)現(xiàn)都經(jīng)過科學(xué)家周密的實(shí)驗(yàn)、細(xì)致的觀察和分析、嚴(yán)密的推理和驗(yàn)證等過程。通過科學(xué)史的學(xué)習(xí)，不僅能使學(xué)生知道知識的發(fā)生、發(fā)展過程，還能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，探究未知世界的好奇心。因此在教學(xué)過程中，我們要努力做到：

1.展示科學(xué)家的思維過程，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力

生物學(xué)史上的許多重大發(fā)現(xiàn)，都閃爍著科學(xué)家們非凡的創(chuàng)造性思維的光芒。如生物膜流動(dòng)鑲嵌模型的提出、光合作用發(fā)現(xiàn)史、植物生長素的發(fā)現(xiàn)過程和孟德爾兩個(gè)遺傳基本規(guī)律的創(chuàng)立等。

教學(xué)中應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生循著科學(xué)家的思維歷程去親身體驗(yàn)一番，探究得出結(jié)論的具體思維過程。并適時(shí)讓學(xué)生大膽作出種種設(shè)想、猜測，讓他們無拘無束地去思考、去討論、去爭辯。同時(shí)要求學(xué)生將自己設(shè)計(jì)的方法與科學(xué)家所采用的實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行比較，找出自己方法中的不足之處。通過這種方式的教學(xué)，科學(xué)思維的全過程充分地暴露出來，學(xué)生不僅從中獲取科學(xué)知識，更重要的是受到科學(xué)思維的熏陶。

2.從生物學(xué)史中學(xué)習(xí)科學(xué)的研究方法

在生物學(xué)發(fā)展史中，每一項(xiàng)重大發(fā)現(xiàn)，都是各種科學(xué)研究方法綜合運(yùn)用的結(jié)果。教師應(yīng)充分地把科學(xué)家們獨(dú)到的科學(xué)思想和方法滲透到知識傳授中，啟迪學(xué)生領(lǐng)會(huì)科學(xué)方法，且能運(yùn)用到實(shí)際的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中。

如光合作用探究歷程中，科學(xué)家通過同位素標(biāo)記法成功探究出光合作用中的物質(zhì)變化。沃森和克里克通過對DNAX射線的衍射圖譜的分析構(gòu)建出DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。梅塞爾森和斯塔爾用等密度梯度離心的方法，證明DNA是半保留復(fù)制。再如，在遺傳的基本規(guī)律的教學(xué)中，可向?qū)W生提出孟德爾之所以能發(fā)現(xiàn)遺傳的兩大規(guī)律，與他精心選擇實(shí)驗(yàn)材料有關(guān)，當(dāng)然還有科學(xué)的觀察和分析方法，他在觀察時(shí)，對紛繁復(fù)雜的雜交現(xiàn)象，只看其一對性狀，而對其它性狀暫且不管，這就使研究對象大大簡化了，特別是他把數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)方法引入生物學(xué)的研究，是超越前人的創(chuàng)新。

二、參與課本實(shí)驗(yàn)，嘗試探究性實(shí)驗(yàn)

可指導(dǎo)同學(xué)們將課本中的模擬實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)嘗試性地設(shè)計(jì)為探究性實(shí)驗(yàn)，促使學(xué)生主動(dòng)探究，使學(xué)生的知識水平和探究能力在探究過程中逐漸增長起來。

例如，在做“色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)”中，常規(guī)的做法就是在長方形的濾紙條上用層析法分離色素帶。曾經(jīng)有一個(gè)同學(xué)問我：“老師，層析時(shí)我用圓形的濾紙行不行？”我說：“你可以嘗試著實(shí)際操作一下呀。”于是沒一會(huì)兒，他做出來了，在圓形的濾紙上出現(xiàn)的是4個(gè)同心圓，可漂亮了。? ?通過學(xué)生的實(shí)驗(yàn)不難發(fā)現(xiàn)，學(xué)生從以前按部就班，到現(xiàn)在能在實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)問題，改進(jìn)方法，并由此設(shè)計(jì)實(shí)施探究性實(shí)驗(yàn)，能力有了一定的提高。學(xué)生也發(fā)現(xiàn)自己通過實(shí)驗(yàn)更好掌握了植物滲透吸水原理，對自己所做的實(shí)驗(yàn)結(jié)論也較滿意。

三、指導(dǎo)分析實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)探究性實(shí)驗(yàn)

在生物教學(xué)中教師先根據(jù)一些探究性實(shí)驗(yàn)題目，理論性地教給學(xué)生掌握探究性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的一般方法，包括“提出問題→作出假設(shè)→實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)→進(jìn)行實(shí)驗(yàn)→分析結(jié)果→得出結(jié)論→表達(dá)交流”，老師可以讓學(xué)生小組討論完善后，口頭描述設(shè)計(jì)的思路，然后教師給予精準(zhǔn)的評價(jià)。最后在學(xué)校條件允許的范圍內(nèi)最好實(shí)際操作實(shí)驗(yàn)一下。

例如，在探究“影響酶活性的條件”實(shí)驗(yàn)中，許多同學(xué)確認(rèn)的課題是《探究溫度對酶活性的影響》。但在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案時(shí)，我發(fā)現(xiàn)部分同學(xué)根據(jù)已有的知識選用斐林試劑來檢測酶的催化效率。他們認(rèn)為在適宜的溫度條件下，淀粉可以被淀粉酶水解成還原性糖，因而可以用斐林試劑檢測。是不是真的可以用斐林試劑呢？在我的提醒下，學(xué)生很快意識到他們忽視了斐林試劑反應(yīng)的條件需要加熱，對于沸水浴實(shí)驗(yàn)組，在加熱過程中，隨著溫度的升高，酶活性也會(huì)逐漸增加，使淀粉逐漸被水解，導(dǎo)致結(jié)果很可能與對照組差不多，從而影響了探究目標(biāo)的達(dá)成。而選擇碘液來檢測就不存在此類誤差，可在催化反應(yīng)結(jié)束后直接滴加碘液，根據(jù)溶液是否變藍(lán)來判斷淀粉有否被水解。

總之，雖然高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)多數(shù)是驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)，但是要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和實(shí)踐能力，教師除了要深挖教材，還要經(jīng)常性地創(chuàng)造條件，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與探究、勤于動(dòng)手動(dòng)腦，逐步培養(yǎng)學(xué)生思考、分析和解決問題的能力以及交流與合作的能力，才能使學(xué)生成為適應(yīng)社會(huì)進(jìn)步，時(shí)代發(fā)展的優(yōu)秀人才。