談高二生物教學(xué)中實驗探究思維的培養(yǎng)

談高二生物教學(xué)中實驗探究思維的培養(yǎng)
萬州一中  李冬青
生物學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然學(xué)科。現(xiàn)行的教學(xué)大綱和將實施的中學(xué)生物教學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)對中學(xué)生物實驗均有明確的教學(xué)要求。高考考試大綱對考生實驗與探究能力的要求是：(1)能獨立完成“生物知識內(nèi)容表”所列實驗。包括理解實驗?zāi)康�、原理、方法和操作步驟，掌握相關(guān)的操作技能，并能將這些實驗涉及的方法和技能進行綜合的運用。(2)具備驗證簡單生物學(xué)事實的能力，并能對實驗現(xiàn)象和結(jié)果進行解釋、分析和處理。(3)具有對一些生物學(xué)問題進行初步探究的能力。包括確認變量、作出假設(shè)和預(yù)期、設(shè)計可行的研究方案、處理和解釋數(shù)據(jù)、根據(jù)數(shù)據(jù)作出合理的判斷等。(4)能對一些簡單的實驗方案作出恰當(dāng)?shù)脑u價和修改。所以在歷年的高考試題中，實驗類試題是重中這重。但從多年高三教學(xué)過程來看，學(xué)生對實驗類試題普遍感覺難度很大，有的同學(xué)思路不清，有的是無從下手，更有部分學(xué)生甚至對實驗類試題產(chǎn)生畏難情緒。這也導(dǎo)致高考中得分不理想。筆者認為解決這一難題，僅靠高三的專題復(fù)習(xí)和訓(xùn)練是不夠的，更重要的是應(yīng)該在高二的生物教學(xué)中就加強實驗探究思維的培養(yǎng)，使學(xué)生從高中接觸生物這門學(xué)科開始就逐步理解生物學(xué)科中實驗的基本原理，實驗方法和常用的手段。形成初步的實驗探究思維。從而為高三的進一步提高和形成系統(tǒng)的實驗探究思維打下基礎(chǔ)。
一、認真落實必修教材和選修教材規(guī)定的分組實驗。
教材中的分組實驗也就是高考考試說明“生物知識內(nèi)容表”所列實驗。教材中這些實驗的設(shè)置，對學(xué)生牢固掌握生物學(xué)基本知識，培養(yǎng)學(xué)生實驗與探究能力是非常必要的。生物實驗是以認識生命運動的本質(zhì)和規(guī)律為目標(biāo)的實踐。它不是盲目的行為，而是在理性指導(dǎo)下的變革現(xiàn)實的實踐活動。教材中的分組實驗與教材內(nèi)容緊密聯(lián)系，相輔相成。從實驗類型看，既有觀察類的，如“觀察植物細胞的有絲分裂”，也有驗證類的，如“生物組織中還原糖、脂肪、蛋白質(zhì)的鑒定”，還有少數(shù)探究類的，如“探索淀粉酶對淀粉蔗糖的作用”。在每一個實驗的過程中，從實驗意念的產(chǎn)生到實驗方案的設(shè)計，從實驗結(jié)果的分析到實驗報告的完成，每一步都有思維活動，每一步都是思維的結(jié)果。所以，生物分組實驗有利于把學(xué)生帶入發(fā)現(xiàn)問題 的情境，使學(xué)生在分析實驗問題之中和在解決實驗問題中鍛煉思維能力。教學(xué)過程中，學(xué)生對上實驗課都是非常感興趣的，教師只要組織得當(dāng)，引導(dǎo)得法，學(xué)生就能在完成實驗的同時，從中感受到教材中實驗設(shè)計和操作的規(guī)范性和嚴(yán)謹性，從而逐步構(gòu)建實驗的基本框架和形成基本的實驗探究思路。這對高三復(fù)習(xí)教學(xué)過程來說，無疑是打下了良好的基礎(chǔ)。
二、充分利用教材中的實習(xí)、研究性課題、課外讀和課外生物科技活動。
由于課程設(shè)置的需要，教材中許多實驗探究類問題，都設(shè)置在教材中的實習(xí)、研究性課題、課外讀和課外生物科技活動中。這一類的問題的確由于課時的限制我們不可能一一完成。但是在這些材料中有許多對培養(yǎng)學(xué)生的實驗探究思維是非常有用的。如課外生物科技活動“利用無土栽培技術(shù)培養(yǎng)植物”，研究性課題“設(shè)計實驗，觀察生長素或生長素類似物對植物生長發(fā)育的影響”，實習(xí)“種群密度的取樣調(diào)查”。對這些材料在教學(xué)過程中,我們應(yīng)當(dāng)一一進行分析講解，讓學(xué)生將這一類問題轉(zhuǎn)化為就象掌握教材中的分組實驗一樣。此外，還可以從生產(chǎn)實際和學(xué)生生活實際引出實驗課題，不斷明確實驗?zāi)康囊饬x，不斷提出有趣而又有思考性的問題引起學(xué)生思考，從而培養(yǎng)和擴展學(xué)生的思維。教學(xué)中我們?nèi)绻�能夠很好的完成這個過程，那么教材中的這些材料就得到了很好的利用。學(xué)生的實驗探究思維也得到了很好的鍛煉。
三、深入挖掘教材中的演示實驗和教材中隱含的實驗素材。
教材中的演示實驗是不多，老師應(yīng)通過實驗的演示，讓學(xué)生體會實驗操作的規(guī)范性，減少不必要的失誤。同時，應(yīng)對演示實驗進行分析，提出問題讓學(xué)生討論。如“滲透作用與水分的流動”，教師完成實驗后應(yīng)該讓學(xué)生明白滲透裝置是如何與植物細胞的結(jié)構(gòu)聯(lián)系起來的。使他們通過觀察教師的演示實驗，得出自己完成實驗的感受。此外教材中還有大量的實驗素材，如光合作用的發(fā)現(xiàn)、生長素的發(fā)現(xiàn)和證明DNA是遺傳物質(zhì)等。在這些素材中如恩格爾曼的水綿實驗、達爾文的胚芽鞘實驗和艾弗里的轉(zhuǎn)化因子實驗設(shè)計都是非常巧妙的。通過對這些科學(xué)家實驗的分析，學(xué)生可以明確生物實驗的基本過程，即解決實際問題的基本程序。如果教學(xué)中我們注重對這些素材的分析，學(xué)生就能從科學(xué)家們巧妙構(gòu)思的實驗中學(xué)到實驗設(shè)計探究的真諦，這對培養(yǎng)學(xué)生自己的實驗探究思維是必不可少的。
四、注重在考試、練習(xí)試題的設(shè)置中加大實驗問題的比例，引導(dǎo)學(xué)生實驗探究思維的發(fā)展。
過去許多教師的教學(xué)計劃中，總把實驗探究類問題安排在高三來復(fù)習(xí)，而在高二的考試練習(xí)中回避這類問題。這實際上是很不利于學(xué)生實驗探究思維培養(yǎng)的。對學(xué)生來說，考試練習(xí)是他們平時學(xué)習(xí)的風(fēng)向標(biāo)，考試試題對他們的學(xué)習(xí)有很大的導(dǎo)向作用。我們在高二月考、期中期末考試試題中，加大實驗探究類試題的設(shè)置，既有利于固鞏高二所學(xué)的知識，又有利于學(xué)生實驗探究思維的培養(yǎng)。更能通過考試使學(xué)生不斷彌補缺陷，總結(jié)提高。同時實驗探究類試題的設(shè)置，本身也是對實驗探究思維的的一種訓(xùn)練。一個具體的實驗探究類問題的解決學(xué)生的分析、綜合、比較、抽象和概括能力都得到了提高，也為高三的專題復(fù)習(xí)作好了準(zhǔn)備。
五、恰當(dāng)?shù)囊�用�?jīng)典的高考試驗類試題，增強學(xué)生解決此類試題的自信心。
高考中試驗類試題對許多高三學(xué)生來說是比較難的，那么對高二學(xué)生是不是就更難呢？答案是不一定的。如在突破質(zhì)壁分離和復(fù)原這個問題時，我們引用2005•全國卷Ⅱ（30）回答下列（1）、（2）小題。（1）植物葉片表皮上分布有大量的氣孔，氣孔結(jié)構(gòu)如圖所示。當(dāng)組成氣孔的細胞（保衛(wèi)細胞）吸水后，會膨脹變形，氣孔開啟；反之細胞失水收縮，氣孔關(guān)閉。請以放置一小段時間的菠菜為材料設(shè)計一個實驗，證明氣孔具有開啟和關(guān)閉的功能。要求寫出實驗材料與主要用具、實驗步驟、預(yù)測實驗結(jié)果并作出解釋。 實驗材料與主要用具：
學(xué)生感覺此題非常有趣，而且能夠解決。所以如果我們在高二新課教學(xué)過程，恰當(dāng)?shù)囊�入一些高考試驗類試題進行分析，既有利于對教材難點知識的突破，又能吸引學(xué)生的注意力，更重要的是通過這類高考試題的分析，能極大的增強學(xué)生解決此類試題的自信心。

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