李 勇 任 力

(1.白山市第一中學(xué)，吉林 白山 134300； 2.白山市教育學(xué)院，吉林 白山 134300)

《普通高中生物課程標準》指出，科學(xué)探究既是核心素養(yǎng)的重要組成部分，又是課程的基本理念。探究實驗作為一種重要教學(xué)方式，如果應(yīng)用不當，經(jīng)常伴有耗時長，成本高，盲目性強，規(guī)范性差等問題。為解決這些不足，我們嘗試了很多辦法，發(fā)現(xiàn)將論證式教學(xué)和探究實驗相結(jié)合，是一種很有效的解決途徑。

生物學(xué)科中的論證式教學(xué)是指在教學(xué)活動中利用實驗、實踐和觀察，援引他人報告，搜集評價文獻資料等方法，對猜想或假設(shè)進行主張或批駁的教學(xué)方法。

基于生物學(xué)科背景進行的論證，包括觀察實物，實驗驗證，評價并借鑒相關(guān)的實驗，研讀各種文獻資源等。在教學(xué)活動中，把探究實驗中提出問題、作出假設(shè)、設(shè)計實驗、實施實驗、總結(jié)交流等各環(huán)節(jié)拆解成小問題，分別論證，才能保證探究的各細節(jié)精準科學(xué)，活動順利高效。

一、深度學(xué)習(xí)概念，保證論證問題的可探究性和實驗假設(shè)的合理性

探究實驗要求學(xué)生在教師的指導(dǎo)下發(fā)現(xiàn)問題并提出假設(shè)，并進行探索。通常針對一個教學(xué)內(nèi)容，學(xué)生會提出很多問題，并作出眾多假設(shè)，但只有具有一定難度、具有研究價值、通過探究可獲得結(jié)論的問題才能成為探究活動的主題。這就需要教師帶領(lǐng)學(xué)生對問題所涉及的學(xué)科概念及知識背景進行深度學(xué)習(xí)，經(jīng)過論證、篩選和修改，提升問題品質(zhì)，使其具有可探究性，然后，確定自變量和因變量，并判斷兩者之間可能的關(guān)聯(lián)性，做出初步假設(shè)。再通過研讀文獻和預(yù)實驗等手段，論證假設(shè)的合理性，確定自變量的變化范圍、操作變量的方法、因變量變化幅度和具體現(xiàn)象及測量指標等。只有經(jīng)過這樣嚴謹?shù)恼撟C，才能保證實驗假設(shè)的科學(xué)性和可行性。

二、論證實驗與課程資源的契合性

探究實驗強調(diào)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，對課程資源高度依賴。這些資源廣泛分布于課堂內(nèi)外，具有明顯的地域性和季節(jié)性，對課程資源的利用情況直接影響著實驗效果。在具體實施探究活動之前，應(yīng)該通過文獻閱讀，觀察、實驗等方法進行論證，確定設(shè)計的實驗和所依賴的課程資源高度契合，保證課程資源能支持實驗的開展，同時要兼顧實驗材料的成本，對環(huán)境的影響，實驗的安全性和科學(xué)倫理道德等問題。

三、利用多種方法，論證探究過程的可操作性和科學(xué)性

在對探究過程進行論證時，可以通過文獻閱讀等方法，預(yù)估可能影響實驗結(jié)果的各項因素，設(shè)計各種無關(guān)變量的存在狀況，保證實驗中各無關(guān)變量可控、可衡量，保持整個實驗過程中始終條件恒定并最適，使實驗現(xiàn)象明顯，嚴格體現(xiàn)實驗變量間的因果關(guān)系。要了解并借鑒科學(xué)史中的經(jīng)典實驗和其他相關(guān)研究，閱讀儀器和藥品使用說明書，熟練操作規(guī)范和流程，確定具體步驟，反復(fù)預(yù)演論證，保證實驗操作和測量精確有效。同時，通過論證確定實驗的安全性和穩(wěn)定性，設(shè)計相關(guān)預(yù)案保證人身安全，保證實驗不對環(huán)境造成影響。還要利用多種方法論證，充分預(yù)估實驗中的各種可能情況，設(shè)計一組或多組對照實驗，保證實驗的嚴謹性和邏輯性。此外，還要充分考慮實驗中的各項影響因素，論證實驗失誤的可能性，并制定相應(yīng)的規(guī)避方法。

四、借鑒經(jīng)典實驗和相關(guān)研究，論證實驗設(shè)計和報告的規(guī)范性

學(xué)生在實施探究活動前，需要對細節(jié)進行充分論證，然后撰寫實驗設(shè)計，把對實驗原理、實驗變量、實驗假設(shè)、用具的選擇、操作技術(shù)、實驗步驟、注意事項等諸多方面論證成果落實在規(guī)范的實驗設(shè)計中。通過討論和教師指導(dǎo)評價，確定合格之后再付諸實踐，不能只有簡單思路就盲目實施。

實驗操作結(jié)束后，要格外關(guān)注異常數(shù)據(jù)和現(xiàn)象，論證分析出現(xiàn)的原因，然后根據(jù)實際情況做出處理建議，不能隨便舍棄或修改。如果實驗未達到預(yù)期效果，要對設(shè)計進行修改或重新設(shè)計論證，繼續(xù)進行探究。對合格的數(shù)據(jù)和現(xiàn)象詳細全面記錄，通過跟對照組的對比分析，判斷實驗假設(shè)的真?zhèn)?，得出結(jié)論。

需要注意的是，實驗報告是對實驗進行記錄概括的重要材料，也是進行匯報交流的依據(jù)，教師可以引導(dǎo)學(xué)生借鑒前人的經(jīng)典案例，規(guī)范格式和語言，尤其對表述實驗結(jié)果的圖表和模型要經(jīng)過反復(fù)推敲和論證，才能形成最終結(jié)論。

探究強調(diào)學(xué)生的創(chuàng)新思維和發(fā)散思維，但不是天馬行空，需要遵循科學(xué)原則和實驗規(guī)范。論證式教學(xué)和探究實驗的融合，細化了實驗的各環(huán)節(jié)的具體行為，為每一個細節(jié)都提供了有效保障。利用論證本身的嚴密性和邏輯性，提高實驗的成功率，增強實驗說服力，讓教學(xué)活動更接近真正的科學(xué)探索過程，充分挖掘探究實驗的獨特的教育價值和育人功能，使學(xué)生的科學(xué)精神和實驗技能得到更大程度的提升。