生物实验教学中探究教学的尝试

生物学实验教学过程不仅是验证生物学知识的过程，更应是一个探求的过程。实验过程越接近科学探究过程，对学生的能力要求就越高，就能更好地提高学生的学习“品质”。因此根据“探究式”教学方法，生物学实验应该尽可能地成为一种“科学研究”过程，通过创设情境，让学生经过主动的探索、实践过程，培养学生的生物学科素质、科学精神、创新思维和分析问题解决问题的能力。

一、让学生体验实验设计过程，在探究中培养能力

英国科学家阿姆特朗说：“实验总是以发现、以探索作为追求目标的，实验在学校里是教授学生去发现的方法。”虽然生物学实验中的现象和原理通常都是前人已经发现的，但对学生来说却依然是未知的。因此，在实验教学中，教师应当努力把发现的任务交给学生，再让学生成为发现的主人，激发他们的探索精神。例如，在光合作用的实验中，有意识地让学生根据已有的知识，分别就光合作用的产物是O2、淀粉，光合作用的条件是需要CO2和光照等，设计实验方案。学生可能设计许多方案如：①O2可以使带火星的木条复燃；②O2可以维持动物的呼吸作用；③淀粉遇I2会变蓝；④动物的呼吸作用产生CO2可供植物光合作用；⑤NaOH溶液吸收CO2，等等。理论上这些方案都可行，但从实践上看，有些方案可行性太差。如方案①装置要求先密闭，过一段时间打开后容器内有足够多的O2才能使带火星的木条复燃，实际上实验后产生的O2的浓度很难达到这个要求；方案②④实验装置复杂，准备小动物材料超出了城镇高中实验的现有条件。相比之下方案③⑤操作方便，器材简单，且实验现象明显，是可行的实验方案。

通过上述实例分析，可将有关设计性实验的教学思路归纳如下：

实验目的实验方案（理论）可行性方案

即根据实验目的要求，广泛联系和运用已学过的知识与方法，初步设计并提出多种可能的实验方案，再按照可靠、简便、准确等原则，同时结合实际提供的条件，从中选择并确定可行的实验方案。

二、让学生体验实验的全过程，在探究中培养品质

探究性实验学习是学生在一种好奇心的驱使下，以问题为导向的学习活动。其总的特征可以概括为：“活”和“动”两个字。“活”一方面表现为学生做实验时的积极性和主动性，另一方面表现为实验活动的生成性，实验室里实际发生的一切不可能完全由教师预设，学生在思维和操作上常常迸发出令教师意想不到的创新火花；“动”表现了学生真正的动手动脑合作学习。

例如，探究“植物叶片中色素的种类和颜色的实验关键因素”的实验中，一般的做法是按课本设计的4个实验步骤操作，观察并填写实验报告。这样的实验过程应该说是顺畅的，结果现象也是明显的。但如果在实验之后问学生：为什么提取液用丙酮而不用其他试剂呢？尤其是大家在用脱脂棉过滤时遇到了困难，有什么其他方法能获得滤液呢？可能大多数学生无法回答。原因是在上述的实验中没有把实验观察，实验操作与思维活动有机地结合起来，学生只是循着指令做“反应”，而并不知道为什么要这么做。

我们对此做了改进，在提出课题后，学生发现，色素提取液丙酮是有机溶剂，可以用石油醚替代，甚至可以不用；过滤步骤不要直接用毛细吸管蘸取滤液；滤液细线也可以直接用滤纸条对折的印子代替，层析液可以用石油醚替代等。学生沿着改进实验的思路进行实验，并对获得的实验结果进行分析比较，终于概括出实验成功的关键所在，对实验仪器、材料、步骤的设定有了自主的思考和认识。实践表明，经这样的实验过程，才会使学生在实验过程中形成严谨有序的科学精神，从中领会科学家的科学追求。发展学生实事求是的科学态度，培养合作精神。

科学的本质在于探索，实验的本质在于发现，开展探究型实验教学是提高学生的科学素养和当前教学改革所要求的。