生物实验是探究性学习的一个重要途径.pdf

1 生物实验是探究性学习的一个重要途径生物学是一门以实验为基础的科学，实验是生物学的组成部份，在中学生物学教学中有着重要的作用。首先，生物学实验是探究性学习的一种重要途径生物学的学科特征决定了生物学实验可以作为探究性学习的途径；生物学实验本身就是科学探究的过程；生物学实验为探究性学习中验证假说提供了科学方法其次，生物学实验作为探究性学习的教学策略引导学生改进教学实验；变验证性实验为探究性实验；指导学生设计探究性实验；开放实验室，让学生完成探究性实验；改革实验教学评价方法在这些年的教学中本人感觉在探究性学习中有一个重要途径，那就是通过“生物实验”。由于生物学是以实验为基础的一门科学，挖掘和开发生物学实验在探究性学习中的功能，对培养学生创新精神和实践能力具有重要作用。因此我们在生物学教学中实施探究性学习，可以在实验教学方面作一些思考和探索。1、生物学实验是探究性学习的一种重要途径。探究性学习是学生自主地获取知识和技能、体验和了解科学探究的过程和方法、形成和提高创新意识、树立科学的价值观的活动过程。生物学实验是学生学习生物学的能动的实践活动形式。生物学实验为学生创设了亲身参与实践的情境，具有获知、激趣、求真、循理、育德等教育功能。生物学实验的功能和探究性学习的特征决定了生物学实验必然是探究性学习的重要途径。2（1）生物学的学科特征决定了生物学实验可以作为探究性学习的途径“以实验为基础”是生物学的基本特征。即使在由经验生物学向理论生物学发展的今天，生物学实验仍然是生物发展的最现实、最生动、最有效的物质载体。学科的基本特征决定了学科的学习特点，在实验中学习生物学无疑是最有效和最重要的学习方法之一。在生物学实验中，学生通过实验认识和研究生物学，掌握生物学基本原理和基本技能，初步学会生物学研究的实验方法。生物学以实验为基础的学科特征，更有利于学生进行生物学探险究性学习。例如：在光对鼠妇生活的影响试验中，学生通过亲自的操作，让他们发现光确实对鼠妇的生活有影响：喜欢生活在黑暗处。通过试验学生不仅牢固地掌握了新知识而且还懂得了实验的基本技能操作。（2）生物学实验本身就是科学探究的过程。生物学实验是人们认识和研究生物的一种科学方法，是人们根据研究的对象和研究的目的，创造性地运用科学知识和实验手段，有计划地实施探究性实践活动的过程。因此，生物学实验过程本身就是一个创造性地探究的过程。例如“试管婴儿”的实现，就是一个创造性地探究过程。学生在学习生物学中的生物学实验，虽然绝大多数是对生物及其生命运动的再认识，但从本质上看，这一过程与科学家进行的科学研究中的生物学实验是一致的。当生物学实验被用作探究性学习的途径时，生物学实验的创造性和探险究性便充分显示出来。学生在实验过程中积极地动脑动手，体验科学家科学探究的过程和方法，获得科学3 探究的乐趣和成功的喜悦。所以，在学生学习生物学过程中，完全可以利用实验这个手段进行探究性学习。（3）生物学实验为探究性学习中验证假说提供了科学方法。和科学家进行的科学探究一样，探究性学习也具有提出问题、收集信息、提出假设、验证和评价反馈等特征。学生在探究性学习中，针对发现的问题，在回忆总结已有的知识和经验、收集和整理信息的基础上，作出大胆假设或猜想，并通过生物学实验对提出的假设或猜想进行证实或证伪。所以，生物学实验不仅是学生探究性学习时验证假设或猜想的主要方法，也为学生将来从事科学研究提供了一种方法。2、生物学实验作为探究性学习的教学策略。既然生物学实验是进行探究性学习的重要途径，我们就要充分挖掘生物实验在探究性学习中的功能，更好地在生物学实验中实施探究性学习，那么如何挖掘呢？（1）引导学生改进教学实验。统的实验教学并不提倡学生对实验现象质疑，也不提倡提出与众不同的见解，更不鼓励“异想天开”的想象。过去无论是教科书上的演示实验还是学生实验，基本上都是验证实验，只需模仿，不需研究。因而，学生的创新精神长期处于被束缚的境地，自然没有提问的习惯，也提不出什么问题来。为此，我们可以有意暴露教学实验中的矛盾，引导学生发现问题。教学实验尽管已经过专家的挑选，但不是每一个都能在较短时间内顺利完成的，常常需要教师在课前摸条件、作改进，解决阻碍成功的问题。若将这些问题直接暴露在学生面前，可以促使他们去思考、去发现问题，4 从而引导学生去改进教学实验，去研究教学实验。例如“叶绿体中色素的提取和分离”实验，存在着实验材料菠菜易受地域、季节等因素限制，实验步骤繁琐，实现现象不明显等问题，就可引导学生从实验材料、实验步骤、实验方法等进行改进和研究。（2）变验证性实验为探究性实验。以生物学实验作为探究性学习的途径，就应该尽量变“验证性实验”为“探究性实验”，恢复其探究性的本来面貌。为此，挖掘教材中的验证性实验，探求其中可转化为探究性实验的内容，将其设计为探究性实验，激发学生的好奇心和求知欲，促使学生主动探究，让学生感受到知识产生和发展的过程，成为新知识的探究者和发现者。如“生物组织中可溶性还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定”是一个验证性实验，我们可以多提供一些实验材料，让学生进行对照实验；可以让学生探究可溶性还原糖和蛋白质的鉴定所需温度条件（室温、体温、隔水加热、酒精灯直接加热）对反应速度和颜色的影响；可以让学生探究双缩脲试剂和斐林试剂是否可以相互替代；等等。（3）指导学生设计探究性实验。充分发挥生物学实验的探究功能，要不断研究开发适合于探究性学习的生物学实验，要注意从生产、生活实际中挖掘素材设计实验方案，因为来源于生产、生活实际的实验能极大程度地调动学生探究的主动性，使学生产生强烈的探究欲望，并在探究过程中不断地发现问题、提出问题、调整或重新设计实验方案，使探究过程不断趋向合理，从而使学生充分体验探究性实验的魅力。例如：联系1998 年春节前夕，震惊全国的制售假酒导致甲5 醇中毒大案，甲醇毒性很强，误饮能使眼睛失明，甚至中毒致死。我们可以引导学生如何用生物学实验科学地鉴定市场上出售的酒是真是假，也可以指导学生探究多大的甲醇浓度可使小白鼠致死。再例如，众所周知竹子节间内是否存在气体，这种气体主要成分是什么，是否与空气一样。（4）开放实验室，让学生完成探究性实验。生物学实验室是学生学习生物学的最佳场所。在传统的实验教学中，学生自己动手做实验的机会很少，即使安排了有限的几个学生实验，学生也是在教师的“严格”控制下被动地、机械地进行，毫无自主性、探究性可言，这样的实验教学无法使学生进行探究性学习，也无法培养学生的创造性。比如；今年我在给学生做完馒头在口腔中的变化的实验后，有的学生说：“这个实验很有趣”，有的说“老师这个实验刚才是小组合做的结果，我想自己操作一遍”有的说“我们小组实验失败了”。于是他们一并向我提出能否课后再让他们自己在实验室重做一次。因此，学校应当创造条件开放实验室，让学生在课外活动时间进实验室做自己想做的实验，为学生完成探究性实验提供可*的物质保证。（5）改革实验教学评价方法。研究性学习特有的属性决定了它的教学评价应侧重于学生的认识过程。实验报告是体现学生在生物学实验方面开展研究性学习的过程与收获的一种重要形式，改革生物学实验教学评价方法需要从改革实验报告做起。应该摒弃原有实验报告“实验目的、实验用品、实验步骤（划有固定表格）、练习”这种千篇一律的固定模式，尽可能充分反映学生在学习过程中的设计思想、收6 获体会、对待科学的情感态度以及思维能力和实验技能等的提高。学生不仅是研究性学习听主人，也可以是评价自己学习情况的主人。为此，实验报告可设计为“实验设计、实验过程、实验结果的研究讨论、自我评价”等四个部分，无须规定格式，为学生留有可自由撰写的足够空间。教师根据学生的书面报告以及对学生实际研究过程的了解作出评价，评价宜彩等第制，并注意对不同基础的学生做出恰当的评价，这有利于鼓励学生更好地投入到研究性学习之中。生物学实验是探究性学习的重要途径，但并非是唯一的途径，因此我们应该引导学生通过多种途径进行探究性学习，以提高学生的学习质量，从而提高教学质量。