相學(xué)軍●

江蘇省寶應(yīng)縣畫川高級(jí)中學(xué)(225800)

淺談探究性實(shí)驗(yàn)在生物教學(xué)中的體現(xiàn)

相學(xué)軍●

江蘇省寶應(yīng)縣畫川高級(jí)中學(xué)(225800)

本文歸納了七步法在生物學(xué)科實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用.

實(shí)驗(yàn)；探究；生物

在高中生物新課程標(biāo)準(zhǔn)中，生物實(shí)驗(yàn)作為最重要的課堂教學(xué)形式，貫穿了高中生物課程的整個(gè)過(guò)程，生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)是提高學(xué)生生物科學(xué)素養(yǎng)的橋梁.那么，在教學(xué)中教師如何進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)呢？筆者在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中歸納為七步走.

一、提出問(wèn)題

實(shí)驗(yàn)前教師根據(jù)教學(xué)目的、教學(xué)要求，在學(xué)生已有的感性認(rèn)識(shí)或理性認(rèn)識(shí)基礎(chǔ)上通過(guò)啟發(fā)，引伸提出問(wèn)題.

二、提出假設(shè)

引導(dǎo)學(xué)生對(duì)種子萌發(fā)的外界條件作種種猜想和假設(shè).學(xué)生說(shuō)是“水分”、“光照”、“空氣”、“溫度”等.

三、提出方案

1.單一變量原則

變量，或稱因子，是指實(shí)驗(yàn)過(guò)程中所被操作的特定因素或條件.按性質(zhì)不同，通?？煞譃槿悾簩?shí)驗(yàn)變量、反應(yīng)變量和無(wú)關(guān)變量.

實(shí)驗(yàn)變量，也稱為自變量，指實(shí)驗(yàn)中由實(shí)驗(yàn)者所操縱的因素或條件.反應(yīng)變量，亦稱因變量，指實(shí)驗(yàn)中由于實(shí)驗(yàn)變量而引起的變化和結(jié)果.通常，實(shí)驗(yàn)變量是原因，反應(yīng)變量是結(jié)果，二者具有因果關(guān)系.

無(wú)關(guān)變量，也稱控制變量，指實(shí)驗(yàn)中除實(shí)驗(yàn)變量以外的影響實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或結(jié)果的因素或條件.顯然，無(wú)關(guān)變量會(huì)對(duì)反應(yīng)變量有干擾作用，例如，上述實(shí)驗(yàn)中除實(shí)驗(yàn)變量(低溫、適溫、高溫)以外，pH、試管潔凈程度、唾液新鮮程度、可溶性淀粉濃度和純度、試劑溶液的劑量、濃度和純度，實(shí)驗(yàn)操作程度，溫度處理的時(shí)間長(zhǎng)短等等，都屬于無(wú)關(guān)變量.

2.對(duì)照性原則

對(duì)照是實(shí)驗(yàn)控制的手段之一，目的還是在于消除無(wú)關(guān)變量對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響.實(shí)驗(yàn)對(duì)照原則是設(shè)計(jì)和實(shí)施實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)則之一.通過(guò)設(shè)置實(shí)驗(yàn)對(duì)照對(duì)比.既可排除無(wú)關(guān)變量的影響，又可增加實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可信度和說(shuō)服力，按對(duì)照的內(nèi)容和形式上的不同，通常有以下對(duì)照類型：

(1)空白對(duì)照 指不做任何實(shí)驗(yàn)處理的對(duì)象組.例如，在“生物組織中可溶性還原糖的鑒定”的實(shí)驗(yàn)中，向甲試管溶液加入試劑，而乙試管溶液不加試劑，一起進(jìn)行沸水浴，比較它們的變化.這樣，甲為實(shí)驗(yàn)組，乙為對(duì)照組，且乙為典型的空白對(duì)照.空白對(duì)照能明白地對(duì)比和襯托出實(shí)驗(yàn)組的變化和結(jié)果，增強(qiáng)了說(shuō)服力.

(2)自身對(duì)照 指實(shí)驗(yàn)與對(duì)照在同一對(duì)象上進(jìn)行，即不另設(shè)對(duì)照組.單組法和輪組法，一般都包含有自身對(duì)照.如“植物細(xì)胞質(zhì)壁分離和復(fù)原”實(shí)驗(yàn)，就是典型的自身對(duì)照.自身對(duì)照，方法簡(jiǎn)便，關(guān)鍵是要看清楚實(shí)驗(yàn)處理前后現(xiàn)象變化的差異，實(shí)驗(yàn)處理前的對(duì)象狀況為對(duì)照組，實(shí)驗(yàn)處理后的對(duì)象變化則為實(shí)驗(yàn)組.

(3)條件對(duì)照 指雖給對(duì)象施以某種實(shí)驗(yàn)處理，但這種處理是作為對(duì)照意義的，或者說(shuō)這種處理不是實(shí)驗(yàn)假設(shè)所給定的實(shí)驗(yàn)變量意義的.

(4)相互對(duì)照 指不另設(shè)對(duì)照組，而是幾個(gè)實(shí)驗(yàn)組相互對(duì)比對(duì)照，在等組實(shí)驗(yàn)法中，大都是運(yùn)用對(duì)照，如“植物的向性”的等組實(shí)驗(yàn)中，5個(gè)實(shí)驗(yàn)組所采用的都是相互對(duì)照，較好的平衡和抵消了無(wú)關(guān)變量的影響，使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更具有說(shuō)服力.

3.科學(xué)性原則

所謂科學(xué)性，是指實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊鞔_，實(shí)驗(yàn)原理要正確，實(shí)驗(yàn)材料和實(shí)驗(yàn)手段的選擇要恰當(dāng)，整個(gè)設(shè)計(jì)思路和實(shí)驗(yàn)方法的確定都不能偏離生物學(xué)基本知識(shí)和基本原理以及其他學(xué)科領(lǐng)域的基本原則，都要具有可行性.如：淀粉酶水解淀粉的順序問(wèn)題.要有明確的觀測(cè)指標(biāo)(a.有無(wú)特異顏色、沉淀反應(yīng);b.有無(wú)氣泡、氣味產(chǎn)生;c.在形態(tài)結(jié)構(gòu)、生長(zhǎng)發(fā)育等方面具有明顯的特征)

4.重復(fù)性原則

在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中也必須注意實(shí)驗(yàn)的可重復(fù)性.任何實(shí)驗(yàn)部必須要有足夠的實(shí)驗(yàn)次數(shù)，才能判斷結(jié)果的可靠性，尤其是有數(shù)據(jù)計(jì)算的實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)不能只能進(jìn)行一次，在無(wú)法重復(fù)的情況下，作為正式結(jié)論，這樣的結(jié)論易被推翻.

四、驗(yàn)證假設(shè)、分析結(jié)果

啟發(fā)、點(diǎn)拔學(xué)生充分發(fā)表自己的見解，最后及時(shí)引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)規(guī)律，掌握概念和原理，實(shí)現(xiàn)認(rèn)識(shí)上的第一次飛躍.10天后，讓學(xué)生帶著自己設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行匯報(bào)分析，各組同學(xué)設(shè)計(jì)的情況和觀察到的結(jié)果見下表：

組別水分組陽(yáng)光組溫度組空氣組設(shè)計(jì)情況無(wú)水浸沒水中部分觸水無(wú)光有光0℃-4℃45℃恒溫室溫充氧充CO2置于空氣萌發(fā)情況--+++--+++-+

注：“-”表示不萌發(fā)；“+”表示萌發(fā)；“++”表示萌發(fā)最好.

學(xué)生匯報(bào)完自己的設(shè)計(jì)思路及結(jié)果后，我提出“這到底是為什么？”的問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生加以思考.

五、得出結(jié)論

所以說(shuō)種子萌發(fā)的外界條件不能籠統(tǒng)地說(shuō)：“水分”、“溫度”、“空氣”、“光照”，從大家的設(shè)計(jì)中看出種子萌發(fā)與光照無(wú)關(guān).

六、發(fā)布結(jié)果(引導(dǎo)學(xué)生發(fā)言并板書)

種子萌發(fā)的外界條件是：適宜的水分、適宜的溫度、充足的空氣(氧氣).

七、鞏固與拓展

實(shí)驗(yàn)后教師設(shè)計(jì)各種習(xí)題，讓學(xué)生鞏固和靈活運(yùn)用知識(shí)，并引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行歸納整理，提煉出實(shí)驗(yàn)所包含的思想和科學(xué)研究方法.例如：完成“種子萌發(fā)的外界條件”這一實(shí)驗(yàn)后，教師可以提出“冬天如何發(fā)綠豆芽？”及“是不是說(shuō)具備了種子萌發(fā)的條件，種子就一定萌發(fā)呢？”等應(yīng)用題，還要向?qū)W生闡明這一實(shí)驗(yàn)是運(yùn)用了對(duì)照實(shí)驗(yàn)法這一基本的科學(xué)研究方法，讓學(xué)生能理解并掌握它.從而引導(dǎo)學(xué)生實(shí)現(xiàn)認(rèn)識(shí)上的第二次飛躍，將知識(shí)轉(zhuǎn)化為能力.從上述實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生積極思考、大膽探究、發(fā)言涌躍，極大地調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性、主動(dòng)性，看到每個(gè)同學(xué)都有自己思維的亮點(diǎn).

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