朱慧

摘 要：在社會(huì)對(duì)探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)日益關(guān)注的背景下，筆者針對(duì)該教學(xué)模式在日常高中生物教學(xué)中存在的常見問題提出一些看法。筆者主要結(jié)合《探究植物細(xì)胞的吸水和失水》《探究酵母菌細(xì)胞的呼吸方式》的教學(xué)，淺談推進(jìn)探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的具體做法。

關(guān)鍵詞：高中生物；探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)

【中圖分類號(hào)】G 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】B 【文章編號(hào)】1008-1216（2017）04B-0103-02

探究性實(shí)驗(yàn)是指實(shí)驗(yàn)者在不知曉實(shí)驗(yàn)結(jié)果的前提下，通過自己實(shí)驗(yàn)、探索、分析、研究得出結(jié)論，激發(fā)學(xué)生的好奇心，培養(yǎng)其科學(xué)探究能力，從而形成科學(xué)概念的一種認(rèn)知活動(dòng)。中學(xué)生物課堂的探究性實(shí)驗(yàn)，還需要借助于教師創(chuàng)設(shè)的情境，引導(dǎo)學(xué)生提出假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)流程、得出結(jié)論，最后，引發(fā)新的探究。

一、 探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)中常見的問題

在目前的教學(xué)形勢(shì)下，理論中的探究性實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)往往是理想化的。盡管它代表了一種努力的方向，一個(gè)奮斗的目標(biāo)，但在實(shí)踐中常常遭到來自教學(xué)慣性和傳統(tǒng)的阻力以及現(xiàn)實(shí)的諸多壓力，常常與過去的許多教學(xué)理念發(fā)生沖突。結(jié)果，在實(shí)踐中產(chǎn)生了種種新舊觀念交織、不同理念相互滲透以致混合的變形。最常見的誤區(qū)和問題是：

（一）將探究性實(shí)驗(yàn)與驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)混淆

例如，人教版必修一第四章第一節(jié)《物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例》中有一個(gè)探究性實(shí)驗(yàn)——“探究植物細(xì)胞的吸水和失水”。有教師將該內(nèi)容處理成這樣的教學(xué)步驟：首先介紹成熟植物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)，然后介紹質(zhì)壁分離及復(fù)原現(xiàn)象與原理，最后讓學(xué)生走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行質(zhì)壁分離及復(fù)原的實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象觀察。這是典型的探究性實(shí)驗(yàn)與驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的混淆，錯(cuò)誤解讀了教材的用意，錯(cuò)失了使學(xué)生利用探究過程提升思維品質(zhì)的機(jī)會(huì)。

（二）教師的課堂主體地位過于突出

為了順利完成教學(xué)任務(wù)，一些探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)都被教師嚴(yán)格控制，學(xué)生按照教師告知的原理和設(shè)計(jì)，機(jī)械地實(shí)施一些操作和記錄。教師對(duì)數(shù)據(jù)的整理、分析方法做了詳細(xì)的規(guī)定，學(xué)生只要按照這些已被固化的程序進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并得出結(jié)論即可。課堂中教師的知識(shí)霸權(quán)、話語霸權(quán)剝奪了學(xué)生的自主權(quán)，學(xué)生自主學(xué)習(xí)的空間很小，自主性思維非常少，由此，學(xué)生從中取得的收獲也極為有限。

二、 解決探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)中常見問題的對(duì)策

（一）充分利用好教材，為探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)奠基鋪路

日常教學(xué)中，充分開展探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基本前提是：學(xué)生認(rèn)同探究學(xué)習(xí)的真實(shí)可靠性，并且能夠不斷品嘗到探究帶來的快感。

教材中的知識(shí)點(diǎn)不是每一個(gè)都可以用探究性實(shí)驗(yàn)的方法來教學(xué)，但是這不代表其與探究性實(shí)驗(yàn)沒有關(guān)系。筆者認(rèn)為，教材中每個(gè)重要的發(fā)現(xiàn)，其實(shí)都是一個(gè)或者一系列探究性實(shí)驗(yàn)的真實(shí)案例。教師與其將這些經(jīng)典實(shí)驗(yàn)和結(jié)論提前介紹給學(xué)生，不如讓學(xué)生模擬科學(xué)家的發(fā)現(xiàn)過程，來進(jìn)行自主探究：模擬當(dāng)時(shí)的科技水平和已得結(jié)論，嘗試提出有價(jià)值的問題，來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的初探。即便沒有條件進(jìn)行具體實(shí)驗(yàn)的操作，但是體驗(yàn)的過程也可以讓學(xué)生真切地領(lǐng)悟到科學(xué)家們?nèi)绾螒?yīng)用探究性實(shí)驗(yàn)獲得了成功，學(xué)生在潛意識(shí)中將會(huì)認(rèn)同這種學(xué)習(xí)的方式，從而激發(fā)學(xué)生應(yīng)用探究性實(shí)驗(yàn)的欲望。

同時(shí)，教材上的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)或?qū)嶒?yàn)系列，其設(shè)計(jì)精巧嚴(yán)謹(jǐn)，凝結(jié)了人類的優(yōu)秀智慧和偉大的科學(xué)精神。學(xué)生通過情境體驗(yàn)，不僅能夠加深對(duì)相關(guān)概念的理解，情感態(tài)度、價(jià)值觀方面也得到發(fā)展，為課堂中的探究性實(shí)驗(yàn)奠定基礎(chǔ)。

（二）教師巧妙設(shè)計(jì)探究情境，確保課堂探究的有效性

在學(xué)生自主探究之前，教師的一個(gè)重要任務(wù)是創(chuàng)造特殊的學(xué)習(xí)環(huán)境，給學(xué)生營(yíng)造一種能發(fā)現(xiàn)和能勝任的感覺。

利用生活場(chǎng)景引發(fā)學(xué)生對(duì)于科學(xué)知識(shí)的探究，讓學(xué)生沒有距離感的同時(shí)，也在無形中讓學(xué)生感知科學(xué)的普適性。在《探究酵母菌細(xì)胞的呼吸方式》教學(xué)中，筆者利用生活中的材料——自發(fā)粉（含有酵母菌）進(jìn)行發(fā)面。將三個(gè)等大的面團(tuán)進(jìn)行如下處理：1、2號(hào)面團(tuán)直接暴露在空氣中，最終體積變大，將2號(hào)面團(tuán)掰開出現(xiàn)拉絲現(xiàn)象；3號(hào)面團(tuán)用保鮮膜包緊，（模擬無氧條件），最終體積也變大了。由于這一情景設(shè)計(jì)貼近學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)，學(xué)生不自覺地就被引入到了探究的過程中。學(xué)生思考、討論并提出了許多疑問：面團(tuán)為什么會(huì)變大？面團(tuán)怎么會(huì)出現(xiàn)拉絲現(xiàn)象？面團(tuán)中的氣孔是不是就是CO2？?jī)蓚€(gè)面團(tuán)體積都變大，是不是都產(chǎn)生了CO2？在老師展示的照片中，無氧條件的面團(tuán)更大一些，是不是無氧條件下產(chǎn)生的CO2更多呢？酵母在無氧條件下產(chǎn)生了酒精嗎？有氧條件下能產(chǎn)生酒精嗎？

教師從生活出發(fā)提出值得探究的問題，并做出相應(yīng)的假設(shè)，從而達(dá)到了引導(dǎo)學(xué)生從生活走進(jìn)生物科學(xué)的目的。激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)生物科學(xué)的熱情，也體現(xiàn)了高中生物新課程“注重與現(xiàn)實(shí)生活的聯(lián)系”的課程理念。

（三）正確對(duì)待學(xué)生的自主探究過程

探究的過程，本質(zhì)是不斷修正并獲取進(jìn)步的過程。學(xué)生已有的知識(shí)體驗(yàn)很有可能在探究過程中被沖撞，產(chǎn)生疑惑或是錯(cuò)誤的認(rèn)知。這些動(dòng)態(tài)的課堂教學(xué)是建構(gòu)探究過程的最佳資源，教師要抓住教育的契機(jī)進(jìn)行科學(xué)的引導(dǎo)，學(xué)生才能更有效地完成知識(shí)的構(gòu)建，完成實(shí)驗(yàn)探究經(jīng)驗(yàn)積累的歷程。因此，教師應(yīng)充分留心課堂教學(xué)效果，正確對(duì)待學(xué)生自主探究這一寶貴的教學(xué)資源。

如實(shí)驗(yàn)過程中，教師要觀察學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，看他們能否明確各種儀器和材料的作用，是否會(huì)對(duì)各種儀器進(jìn)行組裝，組裝時(shí)要注意的事項(xiàng)是否真正掌握，操作是否規(guī)范，是否注意到各組之間的變量控制，能否達(dá)到實(shí)驗(yàn)的目的，組內(nèi)成員的交流是否順暢。總之，學(xué)生探究時(shí)教師要全面系統(tǒng)、認(rèn)真細(xì)致地觀察學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，或者閱讀學(xué)生的探究記錄。

在《探究酵母菌細(xì)胞的呼吸方式》的動(dòng)手操作環(huán)節(jié)，學(xué)生出現(xiàn)了將試劑瓶順序放置混亂、導(dǎo)管連接長(zhǎng)出短進(jìn)的錯(cuò)誤。試劑瓶順序混亂說明學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)原理了解不清晰，導(dǎo)管連接錯(cuò)誤也體現(xiàn)出學(xué)生對(duì)化學(xué)基礎(chǔ)操作的生疏。借此，筆者在課堂上強(qiáng)調(diào)了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)理念，并指導(dǎo)學(xué)生科學(xué)研究實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)。endprint

（四）用預(yù)設(shè)錯(cuò)誤為學(xué)生形成嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)能力助力

學(xué)生本應(yīng)是精明的評(píng)判者，但多年的課堂讓他們養(yǎng)成了盲目遵從教師指導(dǎo)的錯(cuò)誤習(xí)慣和思維——教師安排的永遠(yuǎn)是對(duì)的。在《探究酵母菌細(xì)胞的呼吸方式》教學(xué)中，筆者刻意使用了錯(cuò)誤的測(cè)量方式，讓學(xué)生最初誤以為無氧條件下酵母細(xì)胞產(chǎn)生的二氧化碳更多，并做出了錯(cuò)誤的假設(shè)。但通過最終的事實(shí)證明筆者最初的假設(shè)是錯(cuò)誤的，這對(duì)于學(xué)生而言是一個(gè)“打擊”，擊破了學(xué)生認(rèn)為教師的假設(shè)都是正確的思維慣性，讓學(xué)生的探究能力在不斷摸索和糾錯(cuò)中前進(jìn)。這才是真實(shí)的探究、真正的嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)。學(xué)生在這樣的教學(xué)流程中體會(huì)到思維的嚴(yán)謹(jǐn)，逐步擺脫盲從和依賴，才能樹立獨(dú)立的思維，真正走上探究之路。

（五）教師收放自如的指導(dǎo)，利于學(xué)生再探究能力的形成

收放自如的前提是教師對(duì)探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)要有更加科學(xué)、更加理性的認(rèn)識(shí)，擺脫灌輸教育的陳腐思想，明確僅僅抓住探究式學(xué)習(xí)的形式與軀殼是偽探究。在這樣的認(rèn)識(shí)下，教師才能設(shè)計(jì)出好的探究方案：首先，預(yù)設(shè)在學(xué)生構(gòu)建的進(jìn)程中會(huì)遇到多少復(fù)雜的問題，多少障礙物，要兜多少圈子。其次，在實(shí)施時(shí)，教師要充分地放，不要告訴學(xué)生怎么做，而是要幫助他們?nèi)グl(fā)現(xiàn)，由學(xué)生自己去摸索，去探路，去受挫折，去失敗，去反思，去總結(jié)，設(shè)計(jì)一個(gè)充滿適度競(jìng)爭(zhēng)與阻礙的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，從而為學(xué)生自主構(gòu)建個(gè)人的知識(shí)體系以及依照自己的思維方式去認(rèn)識(shí)世界提供機(jī)會(huì)。

借助學(xué)生積極的思維，乘勢(shì)而上，激發(fā)他們對(duì)實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)裝置改良、實(shí)驗(yàn)結(jié)論的思考。在得出結(jié)論的基礎(chǔ)上，使學(xué)生能對(duì)上述內(nèi)容進(jìn)行初步的改良，讓學(xué)生在思索、質(zhì)疑、探究、實(shí)踐中領(lǐng)悟科學(xué)研究的方法，發(fā)展可貴的科學(xué)探究能力?？梢哉f，這是在教師引導(dǎo)下學(xué)生自主探究后的飛躍。不局限于教材，提升學(xué)生鉆研生物學(xué)的興趣和信心，體驗(yàn)自主探究的成功，對(duì)學(xué)生的終身發(fā)展也有極大幫助。

探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)是高中生物學(xué)科不可或缺的重要教學(xué)形式，教師根據(jù)個(gè)人的具體情況和理念，無論進(jìn)行怎樣的教學(xué)組織形式，都應(yīng)該遵循科學(xué)發(fā)展的自然規(guī)律和學(xué)生認(rèn)知的規(guī)律，這樣才有助于學(xué)生理解實(shí)驗(yàn)結(jié)論，構(gòu)建更科學(xué)、更完整的思維網(wǎng)絡(luò)！

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