淺析高中生物探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)

任翔

【摘要】 生物實(shí)驗(yàn)不僅是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力的重要途徑，更是激發(fā)學(xué)生探索興趣、培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的切入點(diǎn)。本論文闡述實(shí)驗(yàn)操作技能和探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的內(nèi)涵，對(duì)高中生物一個(gè)重要的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)“葉綠體中色素的提取和分離”進(jìn)行了改進(jìn)，實(shí)施了探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)并進(jìn)行了教學(xué)實(shí)踐以及分析，旨在探討如何培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

【關(guān)鍵詞】 高中生物 實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì) 探究式實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)操作技能

【中圖分類(lèi)號(hào)】 G633.91 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】 A 【文章編號(hào)】 1992-7711（2016）08-001-02

在學(xué)校開(kāi)展的高中生物課外活動(dòng)興趣小組活動(dòng)——“制作葉脈書(shū)簽”的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中，教師看著學(xué)生從學(xué)習(xí)如何制作葉脈書(shū)簽，到自主探究選擇什么樣的葉子最合適制作葉脈書(shū)簽，最后到用各種各樣的方法把普通的葉脈書(shū)簽加工成了藝術(shù)品！這一步一步的成功都凝結(jié)著學(xué)生自己的智慧，讓教師在欣喜的同時(shí)受到了啟發(fā)，更進(jìn)一步地對(duì)生物探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行了思考和研究，并對(duì)教材上的重要實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了改進(jìn)和實(shí)踐。

一、實(shí)驗(yàn)操作技能的內(nèi)涵

探究式學(xué)習(xí)凸顯學(xué)生的自主性，強(qiáng)調(diào)自主建構(gòu)知識(shí)，期望通過(guò)探究活動(dòng)， 使學(xué)生在基本知識(shí)、基本技能（不僅包括動(dòng)作技能，更重要的是探究的基本過(guò)程技能）、基本態(tài)度、基本觀(guān)念、基本理解、基本經(jīng)驗(yàn)這6方面都獲得發(fā)展。這就使得生物課將更多的是實(shí)驗(yàn)、討論、交流活動(dòng)。學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究活動(dòng)，不僅能加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解，更能使學(xué)生產(chǎn)生興趣，自覺(jué)探究，不斷實(shí)踐，反復(fù)訓(xùn)練并逐漸形成各種實(shí)驗(yàn)操作技能和養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)實(shí)驗(yàn)態(tài)度?？梢哉f(shuō)，生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)在促進(jìn)學(xué)生生物科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)中， 處于關(guān)鍵地位，發(fā)揮著重要作用。

在布魯姆教育目標(biāo)分類(lèi)學(xué)里，把課程目標(biāo)合理地分成認(rèn)知、操作、情感3個(gè)領(lǐng)域。在操作目標(biāo)領(lǐng)域中，技能是指“學(xué)習(xí)者在特定目標(biāo)指引下，通過(guò)對(duì)某一特定的操作程序反復(fù)訓(xùn)練，而形成的各種具有專(zhuān)門(mén)化、程序化、自動(dòng)化特征的能力”。技能目標(biāo)可以分為“生物學(xué)基本實(shí)驗(yàn)技能”和實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的“科學(xué)過(guò)程技能”。生物學(xué)基本實(shí)驗(yàn)技能：是生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中常見(jiàn)的最基本的技能，它包括器具使用、實(shí)驗(yàn)材料獲取、實(shí)驗(yàn)材料處理、藥品試劑的配置使用和實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄5種技能。這5種技能因?yàn)楦咧猩镎n程有明顯的時(shí)間限制，以往大多是由教師代替完成（一般教師只指導(dǎo)學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄和實(shí)驗(yàn)材料處理技能）。而在提倡素質(zhì)教育的今天，教師要有意識(shí)地指導(dǎo)并逐步培養(yǎng)學(xué)生這5種技能，使學(xué)生逐步具備完成完全探究式學(xué)習(xí)中的基本實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>

科學(xué)的意義并不在于科學(xué)知識(shí)的本身，而在于獲取科學(xué)知識(shí)的過(guò)程。科學(xué)過(guò)程技能也可稱(chēng)為終身學(xué)習(xí)技能。根據(jù)美國(guó)科學(xué)促進(jìn)協(xié)會(huì)的觀(guān)點(diǎn)，探究式學(xué)習(xí)中的科學(xué)過(guò)程技能可分為兩大部分共13種具體技能：基本過(guò)程技能包括觀(guān)察技能、測(cè)量技能、應(yīng)用數(shù)值技能、分類(lèi)技能、應(yīng)用時(shí)空技能、表達(dá)溝通技能、預(yù)測(cè)技能和推論技能這8個(gè)科學(xué)過(guò)程技能；而統(tǒng)合技能是建立在8個(gè)基本過(guò)程技能基礎(chǔ)上的較復(fù)雜、具統(tǒng)合性的科學(xué)過(guò)程技能。統(tǒng)合技能包含下操作型定義技能、形成假說(shuō)技能、解釋資料技能、控制實(shí)驗(yàn)因子技能及實(shí)驗(yàn)技能。

科學(xué)過(guò)程技能中，基本過(guò)程技能是統(tǒng)和技能的基礎(chǔ)，而統(tǒng)和技能是基本過(guò)程技能的發(fā)展。在實(shí)踐中，教師應(yīng)該特別重視如下幾個(gè)方面的技能培養(yǎng)： 觀(guān)察技能、分類(lèi)技能、表達(dá)交流技能、提出假說(shuō)技能、下操作型定義技能、控制實(shí)驗(yàn)因子技能等。論文的案例設(shè)計(jì)和實(shí)踐中，教師根據(jù)實(shí)際情況，著重就這6種技能對(duì)學(xué)生進(jìn)行培養(yǎng)。

二、 探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的內(nèi)涵

教學(xué)模式是教學(xué)流程中各個(gè)基本要素定型化的特定操作程序。它是某種教學(xué)理論簡(jiǎn)化的表達(dá)形式，在使教學(xué)理論具體的同時(shí)體現(xiàn)其內(nèi)在價(jià)值。依據(jù)學(xué)生認(rèn)知途徑和試驗(yàn)內(nèi)容，中學(xué)生物實(shí)驗(yàn)可分為兩種基本類(lèi)型：驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)和探究性實(shí)驗(yàn)。而探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式是通過(guò)開(kāi)展探究性學(xué)生實(shí)驗(yàn)來(lái)實(shí)現(xiàn)學(xué)生的主體性、創(chuàng)造性的發(fā)展和學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作技能的培養(yǎng)，它將實(shí)驗(yàn)和主動(dòng)探究有機(jī)結(jié)合起來(lái)。在教師的鼓勵(lì)、啟發(fā)和引導(dǎo)下，學(xué)生自主選擇問(wèn)題和發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，自主實(shí)驗(yàn)，探索研究，歸納出概念和客觀(guān)規(guī)律。調(diào)動(dòng)了學(xué)生的主動(dòng)性和積極性，在探究過(guò)程中，獲取知識(shí)，發(fā)展技能，培養(yǎng)能力。

探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式可以是一節(jié)課的全程教學(xué)模式，也可以是一個(gè)“探究點(diǎn)”的教學(xué)模式。這里所說(shuō)的一個(gè)“探究點(diǎn)”，就是一個(gè)知識(shí)點(diǎn)，亦即一個(gè)概念、一條規(guī)律、一個(gè)具體運(yùn)用。對(duì)“探究點(diǎn)”的探究是教學(xué)過(guò)程中學(xué)生的一個(gè)完整的認(rèn)知過(guò)程。這個(gè)過(guò)程必然要經(jīng)過(guò)一個(gè)“探索—研究”過(guò)程，最終以學(xué)生獲得這個(gè)知識(shí)點(diǎn)并把它納入自己的認(rèn)知結(jié)構(gòu)而結(jié)束。

三、探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)及分析

（一）探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)

1. 教學(xué)內(nèi)容分析。葉綠體中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)在過(guò)去一直屬于驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，是高中生物實(shí)驗(yàn)中難度較大的實(shí)驗(yàn)。一般說(shuō)來(lái)，該實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)是初步掌握提取和分離葉綠體中色素的方法，探究高等植物葉綠體中有幾種色素及其顏色。難點(diǎn)是葉綠體中色素提取中應(yīng)注意的問(wèn)題。通過(guò)實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作能力及合作精神，掌握探究實(shí)驗(yàn)的方法。但是，學(xué)生很容易從教材中學(xué)到高等植物葉綠體中有幾種色素及其顏色，以此做實(shí)驗(yàn)的探究點(diǎn)，容易使實(shí)驗(yàn)留于形式，實(shí)驗(yàn)的本質(zhì)不自覺(jué)中成了驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。因此，論文將“是否還有其它比菠菜更合適的材料”做本實(shí)驗(yàn)的探究點(diǎn)，以此引起學(xué)生對(duì)探究的興趣。

2. 教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)。初步學(xué)會(huì)用過(guò)濾方法提取葉綠體中的色素和用紙層析法分離色素。探究該實(shí)驗(yàn)的最佳實(shí)驗(yàn)材料，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)和創(chuàng)新意識(shí)。如實(shí)觀(guān)察并記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果，提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作技能。分析實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，探究最佳實(shí)驗(yàn)材料應(yīng)滿(mǎn)足什么要求。

3. 教學(xué)方法設(shè)計(jì)。以探究為核心對(duì)高中生物學(xué)的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分類(lèi)，有助于準(zhǔn)確制定實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)，設(shè)計(jì)出最佳的實(shí)驗(yàn)方案，也為實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)提供了統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)?！疤崛『头蛛x葉綠體中的色素”屬于引導(dǎo)式探究實(shí)驗(yàn)，即教師提出實(shí)驗(yàn)結(jié)構(gòu)或程序，學(xué)生參與“干什么”和“發(fā)現(xiàn)什么”的探究過(guò)程。且該實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容多，時(shí)間緊，操作性技能要求高，教師不僅要做好實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作，還要通過(guò)啟發(fā)式問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生自主探究。對(duì)實(shí)驗(yàn)中的關(guān)鍵性操作要熟練操作，并要知其所以然，因此， 講解、討論、談話(huà)等教學(xué)方法要靈活應(yīng)用，不要死套探究式學(xué)習(xí)的固定模式。

四、結(jié)語(yǔ)

本文通過(guò)對(duì)探究式學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)操作技能和探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的理論研究，對(duì)高中生物一個(gè)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)實(shí)施探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)及其案例分析，探討如何培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作技能。教師通過(guò)案例分析和實(shí)踐，認(rèn)為：

對(duì)技能性實(shí)驗(yàn)實(shí)施探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)，既能通過(guò)規(guī)范的實(shí)驗(yàn)操作，培養(yǎng)學(xué)生觀(guān)察、儀器的使用、數(shù)據(jù)處理等基本的實(shí)驗(yàn)操作技能，又能使學(xué)生對(duì)“探究點(diǎn)”進(jìn)行探究，達(dá)到培養(yǎng)綜合探究的能力和科學(xué)的實(shí)驗(yàn)態(tài)度的目的。通過(guò)教師隨堂進(jìn)行的他評(píng)與課后學(xué)生的自評(píng)相結(jié)合，能促進(jìn)學(xué)生對(duì)關(guān)鍵步驟的思考和實(shí)驗(yàn)原理的理解，并能自覺(jué)規(guī)范自己的實(shí)驗(yàn)操作。

總之，對(duì)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)實(shí)施探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)，對(duì)培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)操作技能有重大意義。 但實(shí)驗(yàn)教學(xué)中常見(jiàn)的實(shí)驗(yàn)時(shí)間不足、實(shí)驗(yàn)結(jié)構(gòu)不優(yōu)化、教學(xué)評(píng)價(jià)易留于形式等問(wèn)題還需要進(jìn)一步進(jìn)行探討。

[ 參 考 文 獻(xiàn) ]

[1] 任長(zhǎng)松.高中新課程與探究式學(xué)習(xí).天津：天津教育出社，

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[3] 姚巧斌.高中生物實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)與學(xué)生主體性發(fā)展研究. 福

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（5）陳繼貞、張祥沛、曹道平.生物學(xué)教學(xué)論. 北京：科學(xué)出版社.2004.22-23.

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