通过对照实验的设计培养学生的探究能力

摘要：生物学是一门以实验为基础的自然科学，生物实验教学的基本思想之一是通过对照来研究和揭示研究对象的某种属性或某种原因。作为生物教师，应从科学的认识方法论的角度，通过优化设计并安排一系列的有针对性的实验，引导学生思维得以深化，培养学生的探究能力。

关键词：实验设计　探究能力　对照实验

生物课程标准明确提出培养学生的探究能力是义务教育阶段生物课程的重要目标之一。在探究活动教学中，教师应培养学生逐步形成观察能力、归纳和发现问题能力；逐步形成实验、调查能力；逐步形成收集和分析数据的能力。新教材贯彻了生物课程标准的理念，针对初中学生的思维特点，在编写上进行了有益的尝试，从实验人手，引出问题，让学生围绕问题思考、讨论、探索。本人认为，优化实验设计，培养学生的探究能力，从而获得科学知识、科学观念，掌握科学本领，应从以下几个方面做起：

一、以经典的对照实验教育学生。这是科学发现的最重要途径之一

在平时教学中，教师要结合教学内容介绍生物学家的生平事迹和生命科学发展史，让学生追寻先人艰难曲折的足迹，培养学生解决问题的思维方法(归纳推理、演绎推理等等)。

如青霉素的发现：1928年英国年轻的微生物学家弗莱明在一次培养金黄色葡萄球菌(引起肺炎的主要细菌)的实验中，由于操作不小心，空气中的点青霉偶然飘落到一只培养皿中。结果发现：被感染点青霉的培养皿中金黄色葡萄球菌不能存活，而没有感染的培养皿内金黄色葡萄球菌生长正常。经过仔细的研究发现，金黄色葡萄球菌不能生长是由于点青霉菌产生的代谢产物――青霉素。

二、课堂教学设计系列演示对照实验，多侧面地研究事物变化过程中各因素的作用

我们知道，自然界的某种现象，往往是多种因素综合作用的结果。课堂教学中设计系列演示实验，以使学生逐层次、多方位的分析和讨论，使学生思维有序的转移，从而逐渐地形成了一个较为完整而系统的知识体系。

例如，验证植物进行光合作用需要叶绿素，可让学生认真对照实验现象：(1)从银边天竺葵上摘取叶片，放到盛有酒精的小烧杯里，将小烧杯置于大烧杯中水浴加热。(2)待叶片呈黄白色时，取出叶片，用清水漂洗后放到培养皿里，向叶片上滴加碘液。(3)用清水漂洗把叶片上的碘液冲掉，观察叶片的绿色部分和白色部分的实验现象。

教师课堂演示实验，要求学生观察并分析现象，同时记录实验现象，分析实验结果，最后引导学生总结归纳出叶绿体可能是光合作用的场所。

三、认真指导课外实践活动，引导学生开展研究性学习

课堂教学是培养学生探究能力的主渠道，课外科技活动指导学生设计对照实验是课堂教学的继续和延伸，也是实验型研究学习的典型代表。实验课题的选择：一是结合生物学教材内容；二是结合与人们生活生产实际紧密相连的内容，并应遵循由简单到复杂的原则。

学生一：将4粒浸泡过的蚕豆种子，按4种不同方向：将胚根垂直向下，垂直向上，水平向左，水平向右，用细线将种子分别固定在半块潮湿的毛巾上，两两相对，呈“十”字形；然后，将另半块毛巾覆盖在种子上面。再用衣架从中间挂起毛巾并保持湿润3d～5d。

学生二：将4粒浸泡过的蚕豆种子，按4种不同方向(同学生一)，用细线将种子分别固定在方形纸杯四周的内壁上，然后用湿润纱布覆盖在种子上面。并保持湿润3d～5d。

学生三：将4粒浸泡过的蚕豆种子，按4种不同方向(同学生一)，用细线将种子分别固定在环形铜丝上两两相对，然后将铜丝竖挂，用潮湿脱脂棉覆盖在种子上面。并保持湿润3d～5d。

现象：三位学生的实验现象均为4粒种子的胚根都向下生长。结论：由于重力影响，根向下生长。

探究性教学是当前生物教学改革的重要环节，学生的能力也是社会对人才要求的重要内容。作为一线教师，要积极去探索实践。随着教学改革的不断深入和人们观念的改变以及意识水平的普遍提高，相信培养学生的探究能力的必要性和重要性将会越来越显现出来。