利用實驗對學(xué)生的探究能力進(jìn)行培養(yǎng)

張永祥

生物學(xué)習(xí)是與實驗分不開的，在高中生物教學(xué)中，實驗仍然占據(jù)重要地位。在傳統(tǒng)的高中生物實驗教學(xué)中，很多教師所采取的教學(xué)方式就是教師講實驗，講完后由學(xué)生根據(jù)教師所講內(nèi)容對實驗結(jié)果進(jìn)行驗證。這種教學(xué)方式的弊端是學(xué)生在實驗前就已經(jīng)知道了結(jié)果，他們在實驗過程中所做的一切行為都是嚴(yán)格遵守實驗流程的，沒有任何改變和創(chuàng)新，很容易導(dǎo)致學(xué)生的興趣喪失，也使學(xué)生的思維受到很大束縛。

新課標(biāo)倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)，在高中生物教學(xué)中，教師可以利用實驗對學(xué)生的探究能力進(jìn)行培養(yǎng)，并在此過程中促進(jìn)學(xué)生生物科學(xué)素養(yǎng)的提高，使素質(zhì)教育得到全面、有效實施。教師要不斷學(xué)習(xí)一些與探究性學(xué)習(xí)相關(guān)的知識和理論，并將其運用到教學(xué)實踐中，從以下幾個方面入手，對學(xué)生的探究能力進(jìn)行有針對性的培養(yǎng)。

一、以探究性實驗調(diào)動學(xué)生的主動性

探究性實驗是要通過實驗激發(fā)學(xué)生思維，使他們通過科學(xué)的分析進(jìn)行歸納和總結(jié)，以綜合性的思維過程完成知識的汲取。在探究性實驗過程中，教師要努力為學(xué)生創(chuàng)造更多的思考與討論機(jī)會，調(diào)動學(xué)生主動性，使他們主動進(jìn)行知識的探索，這對于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力有很大好處。

探究性實驗形式有很多，無論是模擬實驗還是驗證性實驗，都能夠經(jīng)過教師的巧妙設(shè)計成為一種探究性實驗。這種實驗形式能夠為學(xué)生提供一個動腦交流的機(jī)會，使學(xué)生之間的交流和合作逐漸增多，并從中親自感受知識產(chǎn)生和發(fā)展的過程。在對知識進(jìn)行探究的過程中，學(xué)生的探究能力與知識水平會得到持續(xù)增長。

以“生物組織中可溶性還原糖、脂肪、蛋白質(zhì)的鑒定”為例，它是一個驗證性實驗，實現(xiàn)基本的教學(xué)目標(biāo)后，就可以帶領(lǐng)學(xué)生一起進(jìn)行實驗探究。

首先，筆者從實驗取材方面入手，為學(xué)生提供更多實驗材料，也鼓勵學(xué)生自己去生活中尋找適當(dāng)材料，為學(xué)生提供更多選擇。如能夠進(jìn)行可溶性還原糖的材料有很多，筆者為學(xué)生提供了蘋果、梨這兩種水果和白蘿卜、白甘藍(lán)葉等蔬菜，以供學(xué)生進(jìn)行對照和探索。

其次，在實驗條件方面，教師可以放手讓學(xué)生探索。筆者就將可溶性還原糖和蛋白質(zhì)鑒定所需要的溫度條件交給學(xué)生進(jìn)行探究，學(xué)生先用室溫進(jìn)行了實驗，隨后用體溫，也就是以手掌心握試管，進(jìn)行實驗，最后用隔水加熱和酒精燈加熱兩種方式。

通過這四種實驗方式，學(xué)生都能夠看出溫度對于反應(yīng)速度、顏色會產(chǎn)生不同影響。

再次，筆者沒有在操作順序上對學(xué)生嚴(yán)格要求，而是鼓勵他們自己進(jìn)行探索。以蛋白質(zhì)鑒定實驗為例，教材上的實驗要求是先加入雙縮脲試劑A，再加入雙縮脲試劑B，筆者就鼓勵學(xué)生進(jìn)行探索：如果將兩個試劑的加入順序顛倒一下，或者是將二者同時加入，那么會產(chǎn)生什么現(xiàn)象？

最后，在實驗的方法上，教師也要多鼓勵學(xué)生進(jìn)行探索。在原來的實驗方法中，我們需要將蘋果多次加工，如切塊、過濾、加熱等，在實驗過程中需要使用多種儀器，經(jīng)歷的時間也比較長，實驗過程較為復(fù)雜，于是，有學(xué)生想了一個比較便捷的操作方式：他們拿梨來做實驗，先將梨切一小塊，將剛配置好的斐林試劑滴加到梨的小塊果肉上。當(dāng)學(xué)生將加有試劑的梨塊用試管夾夾住，并放在酒精燈上烤時，就可以觀察到反應(yīng)后CuO的標(biāo)志性顏色——橘紅色出現(xiàn)。

要想將驗證性實驗轉(zhuǎn)變?yōu)樘骄啃詫嶒灒處熞寣W(xué)生自己動手實驗，促進(jìn)學(xué)生思維發(fā)展，使他們通過觀察實驗結(jié)果得出結(jié)論。這樣做的好處就是能夠使生物知識深深地扎根于學(xué)生的腦海中，學(xué)生的記憶就會成為一種永恒，探究精神就能得到有效培養(yǎng)。只要讓學(xué)生多思考、多探索，他們的實驗技能就會得到提高，也能從中培養(yǎng)創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力。

二、對教材上的實驗進(jìn)行改進(jìn)，使學(xué)生的探究意識得到有效激發(fā)

在教材中有很多實驗，這些實驗有的較為完備，有的則有一些不夠完善之處，對于此類實驗，教師可以和學(xué)生一起對其進(jìn)行改善，或是讓學(xué)生完善原有實驗，形成全新的實驗。

教材中有一個“葉綠體中色素的提取和分離”實驗，在進(jìn)行此實驗的學(xué)習(xí)和操作時，筆者就鼓勵學(xué)生對實驗的方法進(jìn)行探索，以求找到一個不同方式，并對實驗的結(jié)果進(jìn)行對比，看哪種方法所能達(dá)到的實驗效果更佳。筆者并沒有過多干涉學(xué)生實驗，而是給了他們一些建議，如對菠菜與酒精的量進(jìn)行改變，可以將10g的菠菜葉和5ml的無水酒精進(jìn)行組合，也可以將5g的菠菜葉和5ml的無水酒精進(jìn)行組合，或是5g的菠菜葉和10ml的無水酒精進(jìn)行組合。筆者讓學(xué)生對濾紙條的畫線次數(shù)進(jìn)行改變，或是改變原有的畫線方法。學(xué)生結(jié)合教師的建議，并依據(jù)自己的想法進(jìn)行實驗，經(jīng)過對實驗組的數(shù)據(jù)進(jìn)行選擇和對比，得出實驗結(jié)論。

在實驗過程中，學(xué)生都有非常濃厚的興趣，積極地進(jìn)行實驗和探索，也在實驗過程中充分體現(xiàn)了學(xué)習(xí)主動性與探索主動性，學(xué)生之間的交流增多了，主動與其他同學(xué)分享實驗結(jié)果，暢談在實驗中的體會。

隨后，筆者結(jié)合學(xué)生的實驗過程，對他們的對比實驗結(jié)果進(jìn)行評價和分析，并給予學(xué)生一定的指導(dǎo)，促使他們改變不科學(xué)的實驗方法，在實驗過程中得到提高。以10g菠菜葉與10ml無水酒精的組合為例，層析后我們可以明確地看出色素帶有非常清晰的分層。劃濾液細(xì)線的方法，我們可以利用載玻片的一側(cè)進(jìn)行操作，用它蘸取勻漿，并將其在濾紙條上進(jìn)行輕壓。這種實驗方法不僅能夠節(jié)省大量實驗時間，而且能夠獲得又細(xì)又齊整的濾液細(xì)線。這種實驗方法的畫線次數(shù)最好不要超過7次，在實驗中我們發(fā)現(xiàn)，7次后就無法對實驗結(jié)果產(chǎn)生明顯影響。

筆者將一部分學(xué)生的研究結(jié)論介紹給了其他學(xué)生，對于學(xué)生來說，這不僅是一種有效的激勵方式，而且是他們學(xué)習(xí)的一種動力，促使他們繼續(xù)對生物實驗進(jìn)行探究，進(jìn)一步提高學(xué)習(xí)能力。在這樣的實驗課中，不僅能收到較好的實驗效果，還能使學(xué)生的動手、動腦能力得到提高，培養(yǎng)學(xué)生對生物知識進(jìn)行深入探究的意識。

總之，在高中生物實驗教學(xué)中，我們要對學(xué)生的探究能力和探究精神進(jìn)行培養(yǎng)，以面向全體學(xué)生的探究性實驗調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性，使他們能主動參與到生物實驗中，在相互學(xué)習(xí)與交流中汲取知識，獲得提高。除了文中所述的對教材中的實驗進(jìn)行改善之外，教師還要多組織一些探究性的活動，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，讓他們的才能有更多展現(xiàn)機(jī)會，提高學(xué)生交流與合作的能力，使素質(zhì)教育能夠真正落到實處。