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1、精选优质文档-倾情为你奉上高中生物探究性实验实施的对策 增城市荔城中学 陈捷花摘要：探究性实验是高中生物新课改的一个主要方面, 但在实施的过程中却面临着种种困难。本文对高中生物探究性实验难以实施的原因作一分析，尝试从推进新课标教材改革、教师更新观念和提高专业素养以及通过各种途径提高学生的实验探究能力等几方面探讨高中生物探究性实验实施的对策。关键词：高中生物 探究性实验 对策 生物学是一门以实验为基础的自然科学，生物学的发展和教学都离不开实验。首先，观察、操作、实验探究能力是生物学教学的重要目标之一；其次，生物学实验可以帮助学生理解所学的知识，并获得对生物学事实更加具体和明确的认识，培养和锻炼他
2、们的思维能力、综合观察能力和动手能力，以及培养他们实事求是的科学态度；再者，生物学实验还可以极大地激发学生学习生物学的兴趣，有利于生物课的整体教学。因此，实验教学既是生物学教学的重要内容，又是一种有效的教学手段，更是培养学生科学素质的重要环节。当前, 探究性学习已成为课程改革的研究热点以及新课程理念在中学课堂教学中的切入点。虽然各地的高中生物教师都在积极地帮助开展学生们的探究性实验的学习，但在实践过程中却面临着各种困难。本文对探究性实验难以开展的原因进行分析，探讨相应的解决对策。1 高中生物教学中开展探究性学习的现状1.1 知识性教学量过大许多教师认为, 目前高中生物教学任务重,教材中的知识点
3、密集, 课时有限, 仅知识内容的教学就占用了绝大部分的教学时间, 因此难以有足够的时间来实施探究活动和探究性学习。在教学大纲中，讲课课时与实验活动课时的分配比例应为5: 1。但实际上, 多数高中生物教师把绝大部分的课时都用于讲授知识,而实验及探究活动课时却并没有达到要求。1.2 教师的角色定位不准确多数引导学生进行探究性学习的教师对自身的角色定位不准确，他们仍把探究性实验当作为传统的课堂，对学生实施“填鸭式教学”。对于学习主动、积极的学生而言, 进行探究性学习有助于帮助他们思考问题, 提高其学习的兴趣, 促进生物学成绩的提高；而对于缺乏主动性和积极性的学生而言, 在探究活动中他们往往只做旁观者
4、“跟着玩”, 在整个活动过程中收获甚微。1.3 实验条件不完善实验设备是开展探究性实验的物质基础, 但部分学校的实验设备较差，有些学校甚至连显微镜等基本的实验设备都没有配备好,长期存在着在黑板上画实验、讲实验的现象，有些中学的生物实验室长期处于空白状态，因此连课标要求必做的验证类实验也无法保证。另一方面,有些学校没有专业的实验员,对学生的实验不能给予恰当正确的指导。1.4 学生知识经验不足，提出问题能力差 正如爱因斯坦所说：“提出一个问题，往往比解决一个问题更为重要”。在实验教学中实施探究学习要求学习者必须具备一定的知识经验，才能在教师的引导下以强烈的问题意识去寻找解决问题的线索，才能做出合适
5、的假设，并展开积极的探究。如果学生知识基础太差或缺乏问题意识则难以提出问题，使探究难以进行。2 实施对策2.1 尽快推进新课标教材改革现行的高中生物教材的知识点还是较为密集，留给学生探究和思考的时间较少，因此大部分的教师还是通过讲授来提高教学效率。探究性学习不一定事事进行实验和课外探究性实践活动。在教学任务非常繁重、课时非常紧张的情况下，可以充分挖掘课标的已有资源，开展课堂探究性学习，让教材中的学习内容通过探究途径获得，探究性的实验才能有效合理的进行。例如，在学习必修2第5章第2节染色体变异这一节内容时，老师首先提供以下情境：三倍体无籽西瓜的培育周期长、育种工作极其复杂，这在很大程度上制约了无
6、籽西瓜的推广种植。接着引导学生根据学习过的知识发挥想象，提出可以通过扦插、嫁接、植物组织培养等方法解决这个难题。最后老师引导学生把设想转变为创新性的探究实验活动，让学生自己设计实验方案，利用学校的生物园和实验室，亲自动手实践，验证设想的可行性，并鼓励和指导学生撰写相关的小论文。通过这样能很好地把教材中的学习内容与探究性的实验有效结合进行，有效地实现探究性学习最重要的价值取向，即促进学生学习方式的改变，使其主动地获取生物科学知识，体验科学过程与科学方法，形成一定的科学探究能力和科学态度。2.2 教师要更新观念和提高专业素养过去的教学较多采用“满堂灌”传统模式，以教师的讲为主,把生物教成了“死”物
7、。学生学习的主动性、参与性、创造性受抑制，得不到发挥。要改变这种状况，关键在于教师在课堂教学中要与时俱进，解放思想，坚持不断更新教育教学观念，用素质教育的观念来理解和指导新课程教学工作的全面开展。培训和现场指导有利于帮助高中生物教师较快地熟悉高中生物课程标准的要求, 逐步打破传统教学方式的桎梏, 采取探究式教学等新型方式授课。这种改变对于许多高中生物教师是困难的, 并不是仅仅上几次培训课就可以解决问题的, 必须跟踪指导, 摸索经验, 提高教师引导学生开展探究性学习的能力。只有让教师感受到新的教学方式的优越性,这种新的教学方式才能真正得到推广。2.3 通过各种途径提高学生的实验探究能力2.3.1
8、 普及学生的生物学实验基础知识，培养学生基本的实验技能在生物实验中让学生熟悉实验的基本功,如低倍、高倍显微镜的使用,装片的制作等是生物实验的基本技能,尤其是显微镜的使用,直接关系到实验的成败,实验顺利的进行与实验者的基本技能和对仪器的使用原理的了解是分不开的。例如，在显微镜的操作实验中，学生对低倍镜和高倍镜的选择常常不能根据观察对象的特点和观察的目的进行合理的选择来使用，总是一上来就用高倍镜，认为高倍镜比低倍镜观察得清楚。这种操作不合理性，正是由于学生不了解显微镜的基本原理，不了解高倍镜放大倍数大，分辨率高，但所看到的实际面积小，即视野小。低倍镜所看到的面积大，适宜观察材料的整体结构，以及寻找
9、观察目标。只要学生了解了这些基本原理，才能正确选用低、高倍镜。由低倍镜换高倍镜时，如果图像不太清晰，只需调节细准焦螺旋，就可以看清图象了。至此学生只有了解了上述的基本原理和操作方法，才能正确使用高倍镜。教师要善于把实验仪器使用原理讲清楚，这有助于提高学生使用它们的能力。2.3.2 重视培养学生对实验探究的兴趣与素养在实验中，经常存在着重视对实验最后结果的记录，而轻视对实验过程中间出现某些现象的分析，重视实验结果而不重视分析结果，重视对成功实验的肯定，而不重视对实验中的失败查找原因等现象。这不利于学生实验能力的提高，也不利于其科学探究素养的形成。这需要教师的引导和创设实验探究的氛围，使学生的创造
10、力得到充分的自由发挥。良好的兴趣能让学生更加积极主动的进行探究活动。如“叶绿体中色素的提取与分离”实验，老师要求改为探究性实验，让他们思考哪些操作步骤可以改进?有的学生将滤纸条变为圆形滤纸，正中央用绵线与滤液相连，滤液细线是围绕中心的一个小圆。学生见到慢慢扩大的而且分散开的几个圆则兴奋不已。有的学生想到在滤纸用滤液画一个可爱的笑脸，纸层析后会是怎样？更妙的是，有的同学甚至不用滤纸而改用粉笔，将纸层析法改成粉笔层析法，简单易行。这些方案的设计都体现了学生的创新精神，锻炼了学生的实验探究能力和实际操作能力。这样不但激发了学生的兴趣及求知欲望，还培养了学生的分析能力，为顺利进行探究实验做好成功的铺垫
11、。2.3.3 日常课堂教学中善于培养学生的问题意识与提问能力问题是思维运演的动力和催化剂，教学中若不能提出富有吸引力和挑战性的问题，学生能够就不会形成强烈的问题意识，也就不会有认识的冲动性和思维的积极性，探究学习也就无从展开。因此“问题”是探究教学的关键和核心。目前高中生物知识内容的教学占用了绝大部分的教学时间，要有足够的时间进行独立的探究活动和实验显得有些奢侈。对学生探究性能力的培养不仅可以在实验中实现，在平时的课堂教学中也可有意识的培养学生的问题意识与提问能力，初步形成科学探究的思维与习惯。例如在学习物质跨膜运输的实例这一节时，教师可以提问学生：“在家包饺子时，我们经常把白菜剁碎做馅，放盐
12、之后会出现什么现象呢？”学生可以分组讨论，得出“有水分渗出”的结论。针对学生的讨论结果，教师继续提出第二个问题:“为什么白菜放盐之后会有水渗出”，根据日常生活体验和已有的生物学知识，学生自然会想到是植物细胞中的水分流出来。教师可以追问：“为什么放盐后植物细胞会流出水来呢，流出水后的植物细胞又会发生怎样的变化呢？”针对这一连串的问题学生会感到很棘手，刺激了他们的求知欲望，同时也促使他们主动去思考。教师这时帮助学生拓展思维，指出成熟的植物细胞由于中央液泡占据了细胞的大部分空间，将细胞质挤成一薄层， 所以细胞内的液体环境主要指的是液泡里面的细胞液。最后，教师给出最终问题：细胞膜和液泡膜以及两层膜之间
13、的细胞质共同构成了原生质层，而水分进出细胞则要通过原生质层，那么原生质层在这里起到什么作用呢？讨论至此，学生对植物细胞遇到盐后会流出水来的现象归纳出一种可能的解释，进而形成一种假说：“原生质层相当于一层半透膜。”对于这一点的验证可以让学生自己设计实验，最终得到实验设计思路，形成一致的实验方案。2.3.4 教学中注重实验探究思维与方法的渗透新课程强调学生尝试应用科学探究的方法，研究高中生物问题，验证高中生物规律，提高科学探究的能力。在教学中要挖掘验证性实验中的探究因素，探求其中可转化为探究性实验的内容，促使学生主动探究。如检测“生物组织的糖类、脂肪以及蛋白质”的实验在旧课标中是验证性实验，但在新
14、课标中对脂肪的检测实验，除提供了显微镜观察切片的方法外，还提供了另一种溶液显色检测法，就是向待测组织样液中直接加入苏丹染液，观察溶液的显色情况。学生进行实验的时候，两种方法采用了操作，但结果却出现了迥异的情况。花生切片被苏丹染色后，大部分同学通过显微镜，观察到了橘黄色的脂肪颗粒，符合脂肪可以被苏丹染液染成橘黄色的原理。但是当我们向花生组织匀浆中滴加苏丹染液后，却没有看到橘黄色，而是呈现出浅粉色。这是为什么呢？学生对这种方法出现的这个现象产生了浓厚的兴趣，这就又为教师展开探究性教学提供了有利的前提。此时教师可以用这样几个问题引导学生进行思考讨论：花生切片中的细胞和花生匀浆中的细胞有什么区别呢？细
15、胞中是只有脂肪这种物质吗？花生切片和花生匀浆中各种物质的存在形式有什么区别？学生通过这些问题，在教师的启发下，层层递进，深入思考，最后讨论得出原因：花生切片没有破坏花生细胞的结构，细胞内的脂肪没有和其他物质混合，苏丹就是单独给脂肪染色，能够清楚地呈现出橘黄色；而花生组织匀浆破坏了细胞的完整结构，细胞中的各种物质混合在了一起，苏丹染色的也不再是单纯的脂肪，因此，溶液颜色呈现浅粉色而不是橘黄色，就可以理解了。又如在“植物细胞质壁分离和复原”实验中，老师可以提出几个问题让学生尝试探究：此实验为什么要用紫色的洋葱？可用其他材料代替吗？实验中蔗糖溶液改成或的浓度实验结果会怎样？质壁分离的条件是什么？外因
16、是什么？内因又是什么？若选用一定浓度的KNO3溶液（或尿素）代替30%的蔗糖溶液做实验，会发生什么现象？为什么？这样教师在实验前启发，让学生带着问题去观察思考，这些问题是教材上没有现成答案的，必须通过亲自实验观察、动脑才能得出结论，将观察和思维活动紧密结合起来，提高了学生的观察思维能力。老师鼓励学生要敢于对实验进行改革，结果有的同学在实验中加入红墨水，通过染色，效果更好。学生获得了成功的喜悦，增强了实验探究的兴趣和逐步形成实验探究的思维与方法。生物学实验是高中生物教学中的重要内容，是培养学生探究能力的重要手段。实验探究与其说是一种操作，倒不如说是一种思维方式。只要我们在教学中着眼于使学生掌握生物实验的思想方法，着眼于提高学生的科学素质，不断探索生物实验教学的规律，就能使学生的探究能力得到提升，为学生的全面发展提供有利条件。参考文献：1 李锦.高中生物教学中开展探究性学习面临的困难及对策J.大连教育学院学报,2006,22(3):16-17.2 方鹏.在生物实验中实施探究性教学的研究J.辽宁师专学报，2008，10(4):27-29.专心-专注-专业