中学生物实验教学与探究性学习，本文主要内容关键词为：实验教学论文,探究性论文,中学生物论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
生物学是一门以实验为基础的学科，从中学生的年龄特点和实验本身来讲，实验教学应比课堂教学更易使学生产生兴趣，乐于学习。怎样在中学生物实验教学中实施探究性学习，课程标准提出如下4条要求：探究性学习活动要有明确的教学目标，探究要有值得探究的问题或研究任务，探究要有民主的师生关系和求真求实的课堂气氛，探究性学习不应该成为惟一的方式。为此笔者提出的策略和建议是：
一、落实中学生物学教材实验内容的探究性学习
教材是学生学习和教师教学的载体。用教材教是教师在新课程理念指导下的新型教学观。
让我们以一个实例来说明生物学实验探究性学习过程。
一个秋天的下午，初一新生开学的第一堂生物课。一阵风吹开了窗帘，将窗台上的两个花盆打落在地。此时，几个学生从座位上一跃而起，拯救花盆。老师被眼前瞬时发生的一切惊呆啦。只见几个学生迅速围拢在打落的花盆周围，从地下散落的花土中小心翼翼地手捧着几只小动物——鼠妇（又叫“潮虫”），送到老师面前。
生物老师知道本学期学生要学习的生物学教材中，第一个探究活动就是“探究光对鼠妇生活环境的影响”。这可是一个引导学生自己提出问题、做出假设、设计实验方案、观察记录结果、得出结论的好机会。于是，生物老师让一个学生将花盆和花卉整理好，其他学生回到座位上，自己在讲台上提问，“让我们来分析一下，刚才几个同学在花盆的泥土中为什么能够发现几只鼠妇？并说出自己的合理解释。”学生们纷纷举起了手。（这个阶段是提出初步的问题或假设）学生们的回答有如下几种：
(1)这可能和潮湿有关。(2)可能是土壤水分比较多。(3)花盆里比较黑暗。(4)土壤里光线比较弱。(5)土壤中有机物比较多。(6)鼠妇喜欢吃土壤中的东西。(7)花盆土壤外面干燥。(8)鼠妇不喜欢光线强的环境。(9)外边热，土壤里面凉快。学生们把他们的想法都提出来以后，生物老师鼓励他们去思考上述哪种解释值得自己去探索和实验。然后，老师告诉每一个学生挑选其中一个他（她）们自己认为可能是正确的解释。根据学生的选择，将学生分为“光组”“水组”、“食物组”和“温度组”等。要求每一个小组制定一个简单的探索计划，进行基本的任务分工，寻找支持自己解释的证据。生物教师深入每个小组仔细听取、阅读学生们在制定计划中的发言或书面方案。然后，要每个小组向全班报告本组计划，听取其他小组同学对本组计划的评价，以改进小组计划使其更加完善。（这个阶段是制定初步探索计划）
接下来的工作是每一个组在实验课上制定计划。各个小组利用各种资源和方法收集关于鼠妇生活环境的信息。比如，“光组”获得反馈信息相当快，他们利用课余时间又到公园、花窑、砖瓦石头下、墙角下面和家庭的下水道旁捕捉鼠妇。回来后又在自己设计的废弃的透明可口可乐饮料瓶中做了光明和黑暗的对照实验。按教材的要求做好记录统计之后，得出本小组对“光”的条件影响鼠妇生活的初步结论。由于这个小组完成工作较顺利，生物老师又让他们设计可能影响鼠妇生活的其他因素方案。（这个阶段是通过观察、实验等活动收集证据，获得事实依据）
“水组”的同学决定借鉴“光组”研究的方法，将捕捉的鼠妇带回到实验室，用自己制作的小木盒盛装土壤，一半土壤用水浸润，一半是干燥。几个“水组”用相同数量的鼠妇进行探索，在撰写实验记录并比较之后，发现鼠妇喜欢的生活环境与自己发现它们的环境的解释是一致的。（这个阶段是在证据的基础上做出更加合理的解释）
“温度组”和“食物组”的学生也纷纷进行调查和实验探索。借助了“光组”和“水组”的相似的研究方法，如保持实验动物数量的一致，单一变量，设有对照组和重复组等等。各个小组的实验探索结束之后，他们向全班报告自己小组的结果。（这个阶段是考虑其他的解释并初步实现信息资源共享，但是不排除有不同的实验假设和结果）
每个小组都提供了报告后，全班学生初步懂得了观察与实验探索相结合是对获得证据非常有力的支持，只凭想像和简单的推理是缺乏证据的道理。通过各组的交流，学生们发现将各个小组的探索实验综合起来可能会缩短探索的时间，得出更贴切的结论。如鼠妇又叫“潮虫”，可以初步判断它是喜欢生活在潮湿环境的动物，再配合光、温度和食物等因素的探索，会更加有趣和深入。（这个过程是交流各种解释或假设并验证假设或解释的合理性）
至此，一个初中生物学教材中的第一个实验探究性学习过程就完成了。大家可以从这个过程中来体会探究性学习的特征和学生在知识、能力和情感、态度与价值观等方面的变化。
二、基于生物学实验内容拓展、创新和评价的探究性学习
“把创造还给教师，使教育成为充满智慧的事业”。生物实验探究性学习是科学探究活动的一部分，既有共同规律，又充满着教师的个性、睿智和灵感。未来的社会将越来越强调创造性地解决问题的能力、运用判断进行思维的能力、在集体中协同工作的能力、有效地运用技术的能力和终身学习的能力。教师在实施新课程时，牢记课程标准的基本理念，尽量选取对学生终身发展最必要的知识以及适应现代化生活必不可少的知识，更多地在培养学生自主获取新知识的能力上下功夫。在探究性学习中，学生学会主动地、生动活泼地学习，学会思考，学会求知，学会合作，学会实践，变被动的学习方式为主动。
下面以探究光合作用的奥秘为主题，利用科学发展史上经典科学探究引导学生深入思考科学家探究的过程、灵活多样的科学方法，体会科学家的创造性思维方式和思维过程，领悟科学家是如何发现问题、寻找证据、合理推理的，体验科学家不断深化问题的认识的过程。
教学设计的指导思想和方案：
绿色植物是生物圈中最大的生产者。绿色植物通过光合作用等各种生命活动，为其他生物提供能量。光合作用（photosynthesis）是自养生物绿色细胞中发生的极其重要的代谢过程，是将太阳的光能转换为有机分子的化学键能的过程。光合作用为异养生物提供食物和氧气，因而也是异养生物赖以生存的基础。
此教学设计由6个探究性学习活动组成，准备4—5个课时完成。适时地让学生明白，以下所进行的实验或探究实验活动，实际上是重复科学家们探索光合作用的历程，在亲身体验科学探索的过程中，不仅会以科学家们充满活力的人生为楷模，钦佩科学家尊重事实、服从真理和实事求是的科学态度，欣赏他们勇于创新、善于合作和无私奉献的科学精神，而且会赞叹科学家们巧妙的实验设计，受到科学方法的熏陶和训练。激发学生以做小科学家的愿望进行探究，激励学生努力获得与科学家们的结论相似的结果，从而燃起学生亲自动手、动脑，领略科学研究过程和方法，培养乐于探究的学习热情。
科学史记载着科学知识的形成过程和科学探索的历史。利用生物科学发展史的材料进行探究，是生物科学教学中常用的一种方法。依据生物课程标准的课程目标和内容安排，在现有教学条件下实施探究性学习活动，要与某一单元和课时的教学内容直接挂钩；在单元和课时教学内容中要选准适合探究的课题，一堂课要突出一个问题，集中解决一个问题；要合理利用课前和课后的时间，要尝试探究教学的本国化、本地化、本校化和本人化。可喜的是，2005年第14届全国中学生生物学竞赛实验（一）试题体现了与世界接轨的探究性学习。如试题五：设计实验判断该种动物的食物类型。1.请写出实验方案。（要求字数不超过150字）2.实施你的实验方案，并记录观察结果。3.分析并尝试得出结论。试题分析表明，学生在本题目上有良好的表现，解题思路十分清晰，方法得当，能够找到直接的证据，并做出正确的判断或结论。同时也反映出生物学竞赛的命题指导思想已经被生物学竞赛的教练员和教师们所认同，并已经影响着他们的教学和生物学竞赛学习活动的开展。
探究性学习是科学教育中最有效的教学策略之一，随着我国初中、高中新课程的推进，这一教学策略正在被越来越多的教师所采用。但是，由于多种原因，教学中“满堂灌”的教学方式仍普遍存在。所以探究性学习预定教学目标的达成，需要做长久的努力。其关键是随着教师教学理念的转变，将会带来教师角色的变化和教学行为的改变。这是时代赋予教师的最重要的挑战和机遇。