（福清市元洪高級中學，福建福清350300）

探索提高學生探究能力的實驗教學策略

魏 疆

（福清市元洪高級中學，福建福清350300）

文章探討利用高中生物學經(jīng)典實驗，幫助學生體驗科學創(chuàng)新之處，激發(fā)學生探究學習的熱情。開展高中生物學驗證性實驗時，指導學生做好實驗預習，加強實驗操作訓練，并注重聯(lián)系現(xiàn)實生活。通過高中生物學探究性實驗，讓學生善于提出問題，制定科學的探究步驟，正確表達實驗結果與結論，促進學生的探究能力與生物科學素養(yǎng)的提高。

經(jīng)典實驗；驗證性實驗；探究性實驗；探究能力

國家強盛需要科技創(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盛的關鍵。學校承擔培養(yǎng)優(yōu)秀人才的任務，實驗教學是完成該任務的重要手段之一。因此，有必要探索高中生物學實驗教學策略，發(fā)揮實驗教學培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識、提高學生的探究能力等教育價值。

一、以高中生物學經(jīng)典實驗激發(fā)學生探究學習熱情

高中生物學經(jīng)典實驗是科學家創(chuàng)新實驗的精華，在思維方式、研究方法上具有獨到之處，其研究成果還促進了生物技術的發(fā)展，具有廣泛的社會影響作用。教師應重視經(jīng)典實驗教學，引領學生理解實驗的精髓、創(chuàng)新之處，激發(fā)學生探究學習的熱情。

人教版《高中生物·必修1·分子與細胞》中“關于酶本質(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者各具特色的實驗結論，但受當時條件的限制，他們都沒有得到理想的實驗結果。美國科學家薩姆納基于前人的研究成果，最先證明脲酶是蛋白質(zhì)，使得人們對酶有了正確認識。教學時可指導學生課外查找這四位科學家的科學研究史料，了解他們科學研究方法與原理，從而激發(fā)學生學科學、崇尚科學的意識與探究學習的熱情。

二、以驗證性實驗培養(yǎng)學生探究意識

驗證性實驗用于證明知識的科學性，有利于學生加深對所學知識的理解與應用，培養(yǎng)操作技能，讓學生明確實驗方向，少走彎路。

1.做好實驗預習

由于課堂上學生動手實驗操作時間有限，因此學生必須熟悉實驗重點、操作步驟，做到課前根據(jù)教師強調(diào)的實驗難點及關鍵點預習實驗內(nèi)容。教師應將實驗的注意事項設計成問題串，促進學生在解決問題中增強探究意識。例如開展“綠葉中色素的提取和分離實驗”時，課前要求學生帶著下列問題預習：①實驗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？讓學生在思考、預習實驗內(nèi)容與步驟，促進達成預期的實驗教學目標。

2.加強實驗操作訓練

課堂實驗時應盡量讓學生都動手做一做，不能因為實驗操作太簡單或太麻煩而忽略，學生只有通過親手操作才能深刻理解其中蘊含的實驗原理。例如“蛋白質(zhì)的檢測和觀察實驗”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。學生操作時經(jīng)常出現(xiàn)第二、三步驟順序錯誤，影響實驗結果，原因是其不理解為什么要先加NaOH溶液再加CuSO4溶液。為此，要引導學生對比、分析不同操作順序的實驗現(xiàn)象與結果，明白科學嚴謹?shù)膶嶒灢僮鞯闹匾裕I悟?qū)φ諏嶒灥囊饬x，掌握正確的實驗操作步驟，培養(yǎng)學生的探究意識。

3.注重聯(lián)系現(xiàn)實生活

驗證性實驗教學設計要體現(xiàn)“生活即教育”的教育思想，讓學生切實地感受到知識服務于生活，學有所用，提高學生解決生活中實際問題的能力。例如，當學生用斐林試劑檢測蘋果汁是否含還原性糖時，引導學生思考如何采用本實驗原理和檢測步驟診斷糖尿??？布置學生課后查找診斷糖尿病的方法。當學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)學生的探究意識，提高參與實驗積極的積極性，增強實驗課堂的活力。

二、以探究性實驗讓學生學會探究

高中生物學探究性實驗具有靈活性強、方式多樣等特點，只有掌握相關知識原理，才能制定科學有效的探究方案。因此，有必要指導學生提出值得探究的問題，制定科學的探究實驗步驟，分析、歸納、交流實驗結果與結論，讓學生學會探究。

1.指導學生善于提出問題

探究實驗始于問題，啟發(fā)學生提出值得探究的問題，才能啟動探究實驗方案的制定與實施。因此，教師要營造民主、和諧、探究的實驗教學氛圍，結合探究實驗教學目標，聯(lián)系學生的知識水平、生活實際激發(fā)學生提出問題，避免學生不敢提問或提出沒有探究價值的問題。例如“探究酵母菌細胞呼吸的方式”實驗教學時，先引導學生復習生物呼吸方式，再提出“酵母菌在生活實際中有哪些應用？”以此啟發(fā)學生提出要探究的問題。

2.指導學生制定科學的探究步驟

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

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

3.指導學生正確表達實驗結果與結論

除了實驗課上指導學生思考、交流實驗結果與結論外，生物高考實驗題有利于學生練習正確地文字表達實驗結果與結論，提高學生的交流表達能力。應要求學生做完每道實驗題后找出關鍵環(huán)節(jié)或字眼。例如，“探究光照強度對植物光合作用強度的影響”中作為自變量的光照強度是關鍵字眼。距離和光的亮度是調(diào)節(jié)光照強度的兩種方式。要求學生答題時明確自變量、因變量，并用文字、表格與圖形等表示自變量對因變量的促進或抑制作用，簡潔明了地表達實驗結果。

由于驗證性實驗是通過實驗驗證已學的知識，探究性實驗是通過實驗得出要學的知識，雖然兩種實驗的方案不同，但目標都是促進學生學習知識。因此，要引導學生練習驗證性實驗與探究性實驗的相互轉(zhuǎn)化。例如，“綠葉中色素的提取和分離”驗證實驗中，若實驗操作規(guī)范，材料選擇正確，帶有濾液細線的濾紙條可呈現(xiàn)四種色素：胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a、葉綠素b。該驗證實驗若要轉(zhuǎn)化為探究實驗，則要指導學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。并指導學生做出假設，設計探究實驗方案。通過驗證性實驗與探究性實驗兩種不同的實驗方式，使得學生對驗證性實驗與探究性實驗的實驗方式、方法有更深的理解，促進全面理解、應用知識，提高實驗能力。

總之，應加強高中生物學實驗教學策略的研究，充分發(fā)揮高中生物學經(jīng)典實驗、驗證性實驗與探究性實驗的教育價值，提高學生的探究能力與生物科學素養(yǎng)。

［1］章青.高中生物實驗教學策略研究［J］.實驗教學與儀器，2013(12).

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

［3］方鵬.高中生物實驗教學中實施探究性教學的研究［D］.大連：遼寧師范大學，2008.

（責任編輯：陳欣）