研究性学习与高中生物实验教学相结合的实践与思考

摘 要： 本文指出，研究性学习和生物实验相结合的开展，应紧密联系教材，并在此基础上深化课本内容，激发学生兴趣，开拓视野；应溶知识性、趣味性、实用性于一体。此外，教师还应该围绕考纲，切实做好研究性学习与生物实验教学相结合。

关键词： 研究性学习 高中生物 实验教学 思考

生物学是一门实验性很强的学科，生物科学素养培养很大程度上有赖于生物实验教学。通过实验可以提高学生的科学实验能力、解决实际问题的能力及创新能力，因此实验教学和理论教学是相辅相成的。生物学的概念、原理和规律都是由实验推导和论证的，离开了实验就成了“无源之水，无本之木”。我们在传授间接经验时要加强实验教学，充分挖掘教材中潜在的教学功能，培养学生对实验的设计能力、创新能力和创造能力，这对发展学生能力、提高智力是十分重要的。

生物研究性学习的开展，不仅巩固、加深、丰富了课内知识，开阔了学生视野，而且锻炼了学生观察、动手、思维、创造等方面的能力，培养了他们积极进取、百折不屈的精神，提高了他们的科学素质，增强了他们的科技意识，为将来进行生物学的更高层次的研究以及生物学教学与社会实践相结合奠定了初步的基础。多年的教学实践活动，使我深感研究性学习与高中生物实验教学相结合的重要性和必要性，下面谈一下在开展研究性学习与高中生物实验教学相结合的实践中一点思考和体会。

一、研究性学习与生物实验教学相结合的开展，应紧密联系教材，并在此基础上深化课本内容，激发学生兴趣，开拓视野。

任何一种知识的获得，都不是一蹴而就的，都有一个积累的过程。知识积累总是向深度与广度两方面发展的，知识的这种性质决定了它必须以最底层的知识为梯，循序而上，由易而难，由浅入深。同样，生物研究性学习的开展，须以课本知识为基础，以学生原有知识水平为根本，所选课题不宜偏难，否则学生“蹦起来都够不着”，三蹦两蹦，积极性没了，兴趣丢了，弄巧成拙，适得其反。应使学生蹦起来就够得着，这样方能调动学生的积极性，达到预期目的。

二、研究性学习与生物实验教学相结合的开展，应溶知识性、趣味性、实用性于一体。

1.知识性

所选活动的课题要有一定知识容量，使学生通过认真、细致、耐心的研究，能掌握相应技术，懂得一定的原理，对学生在知识广度与深度上都有所增强。例如，“探究酵母菌细胞呼吸方式”是人教版普通高中课程标准实验教科书《分子与细胞》（必修一）中第五章第三节“ATP的主要来源――细胞呼吸”的一个探究实验。我通过参考和分析人教版和苏教版两套教材，结合实验操作，将酵母菌细胞呼吸装置图经过研究学习进行了改进（图1），改进后的装置实验效果良好。

又比如：按照《普通高中生物课程标准（实验）》的要求，高中生物课程的教学内容发生了比较大的变化，特别是在选修模块。如选修3《现代生物科技专题》是以专题讲座形式介绍现代生物科学技术的新进展，包括基因工程、细胞工程、胚胎工程和生态工程等，学术性较强，书中对很多工程流程仅进行图示，中学没有条件进行实验，书本明确要求学生查看人教网生物栏目中各个专题的专家视频讲解以及查询相关网页。在教学中，我设置了一些简单的问题：如奶牛和黄牛是一个种吗？牛胚胎性别DNA鉴定是如何进行的？胚胎工程还有哪些新进展？让同学带着问题通过网络去研究性学习。

2.趣味性

活动能使学生感到有兴趣，而不是枯燥无味。研究性学习与高中生物实验教学相结合，应当具有调节作用。比如在进行土壤中小动物丰富度研究中，对从不同营养环境中采集土壤样本统计、命名、分类结束后，可以让学生们利用土壤动物具有趋暗、趋湿、避高温的习性，进一步进行研究性学习，既增加了趣味性，又能在实际操作中掌握如何去控制变量。当然还可以开展评比活动，选出优秀作品进行展览，以多种形式，使学生认为生物实验研究性学习有意思并产生兴趣。

3.实用性

研究性学习与生物实验教学相结合要密切联系实际活动，多选一些能够为实际生活服务的项目，更好地为经济建设服务。例如，果树的嫁接实验，我们一开始对接口的处理都是用塑料薄膜扎紧，等接穗成活后再解开塑料薄膜，这一环节既费时间，又污染环境。后来学生们经过研究发现，如果用干的香蒲浸泡后扎好接口，再用河泥糊上，接穗成活后香蒲自动烂掉了，这样接穗不仅成活率高，还解决了撤除塑料薄膜的费工费时问题，同时又避免了环境污染。这个经验后来在当地果农中得到了肯定和推广。

三、围绕考纲，切实做好研究性学习与生物实验教学相结合。

通过实验说明影响酶活性的因素，掌握控制变量的科学方法这是课程标准中对酶在代谢中的作用这一节中的要求，考纲中要求学生能以实验设计题的形式对影响酶活性的因素进行设计。

我在教学中要求学生对“影响酶活性的条件”先进行研究性学习，然后进行小组讨论、小组合作完成实验。

实验要求（引题）：

①设计实验：其中要使用“α-淀粉酶或唾液淀粉酶”，其余物品、材料等都可自选；

②将实验步骤具体化，形成文字提交，并在班级公告一周听取意见；

③将实验所需材料向教师简明申报，经教师许可，自行配制或寻找；

④以实验小组为单位完成设计实验的具体操作验证，做好实验报告，并在班级公告。

1.下表是一小组探究唾液淀粉酶消化作用最适宜的温度

分析实验结果讨论：加碘液不变色的试管是2号，说明其中的淀粉被分解，由此可见唾液淀粉酶消化作用的最适宜温度是37℃。

2.下表是另一小组探究唾液淀粉酶消化作用最适宜的酸碱度

分析实验结果讨论：加碘液不变色的试管是1号，说明其中的淀粉被分解，由此可见，唾液淀粉酶消化作用的最适宜的环境是中性环境。

另外几个小组学生设计的课题也各具特色：

设计一：《不同的盐溶液对淀粉酶活性的影响》

设计二：《配制α-淀粉酶的最佳溶剂浓度探究》

设计三：《唾液淀粉酶与α-淀粉酶的最适温度探索》

设计四：《α-淀粉酶浓度催化速度差异探究》

设计五：《唾液淀粉酶的本质是蛋白质》

相互观摩各组的实验后，我再让各组学生相互提改进意见以完善实验，经过不断的研究和交流，学生思考问题的多角度、多方位、多视角让我惊讶不已。在活动过程中，我鼓励学生发现问题，发现后鼓励他们自己去解决问题，不能解决的再加以帮助。在这里，有必要提一下求异思维与发散思维，这两种思维方式是提升创造能力的行之有效的途径。青少年正处于思维活跃、想像力丰富的阶段，更应使其尽量发挥。

开展研究性学习与高中生物实验教学相结合是对高中生物教学的一种新的挑战。生物实验以它特有的魅力在研究性学习中占有一席之地，所以，应该提倡利用生物实验进行研究性学习。从上述几例可以看出，研究性学习可以培养学生创新精神和实践能力，提高学生学习生物的兴趣，促进学生的自主发展。