基于探究的高中生物实验教学策略

　　[摘要] 科学探究是学习#29983;物学基本、有效的途径之一，#23427;有助于学生形成对生命世#30028;的正确认识、对科#23398;本质的理解和对生物学规律#30340;领悟，应作为高中生物#23398;教学的基本内容和方#27861;。设计一个基于探究的实验活动对#20110;一般的实验教学来说，#21482;要能在两方面加以改变，就可#20197;将验证式的实验转变成开放#24615;探究实验。一是改变实验活动在#25972;个教学中的优先次序，不要将实#39564;活动安排在教学的最后，#35753;学生在实验前还不知道实验#30340;结果；第二是将以往只注重验证课#26412;理论的一些典型实验项目，改变#25104;比较重视探究过程的实#39564;让学生加以探究。
#12288;　[关键词] 科学探究；生#29289;实验；教学策略
　　
　　以实验为#36733;体的探究是生物教#23398;最显著的特征，也是生物教#24072;最常用、最擅长的手段。但#26159;，在实践中“实验#8221;与“探究”的结合#24182;不象预想的那样顺畅。#22522;于探究的实验教学策略，是在#21560;收已往实验教学改革中有益经验#30340;基础上，探索一条有效、#23436;整、开放的实验教学方式#65292;以回归实验教学在培养学生#23454;证意识、思维品质、质疑精神等#26041;面的作用和地位，为全面提高学#29983;的科学素养服务。
　　
　　一、问题的提出
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　　从教#23398;论的角度看，实验教学是指在使#29992;实验仪器情景下的一种教#23398;形态。高中生物实验与#20854;他理科实验一样，具有直观、形#35937;的特征，能高度浓缩地展示人们#35748;识和发现某一知识、原理的#36807;程，能帮助学生在较短时间内认识#21644;理解相关的科学知识。但这#31181;对实验和实验教学的认识，在本质#19978;将它放在了知识教学的从属地位#65292;实验教学的目标只#26159;追求一个预设的结论。虽然在#23454;验教学的过程中，教师会注意#23545;学生进行有关实验技能、方法#21644;探究思维等方面的训练，但这些#24448;往被放在次要的位置。
　　科学探究的#25552;出给实验和实验教学以全新#30340;视角。《生物课程标准（实验）#35299;读》指出：“科学探#31350;是生物学中不可缺少的、动#24577;的部分”[1]。高中#29983;物课程应该反映生物科学的“完#25972;画面 ”，应#35813;将科学探究作为高中生#29289;学教学的基本内容和方法。科学探#31350;活动也是学生学习生物学基本、#26377;效的途径之一，它有助于学#29983;形成对生命世界的正确认#35782;、对科学本质的理解和对生#29289;学规律的领悟。生物实验作#20026;教师转变教学方式、实#26045;科学探究的最有效的手段之一，#20855;有强化学生实证意#35782;、提升学生思维品质、#22521;养学生质疑精神的重要作用，倡导#22522;于探究的实验教学策略，将#23398;生置身于一种动态、#24320;放、个性、多元的学习环境中#65292;打破原有学科的封闭性和课程选择#30340;单一性，让学生自主探索，主#21160;求知，学会收集、分析和利用各种#20449;息及信息资源，实质上就是在提#39640;学生的科学素养。
　　
　　二、#22914;何在一般实验中体现探究#30340;思想
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　　美国#23398;者施瓦布曾经把科学实验活#21160;分成三个层次， [2]根据实际还可以加上一个层次#65292;即将问题、方法步骤及答案均提#20379;给学生，学生只要#25353;此步骤去做实验，验#35777;已知的结果，可称之为零#23618;次（见表1）。
　　
　　探究也是#20998;层次的，一些学者根据#25506;究活动的难易程度以及#23398;生参与探究程度的不同，将#25506;究性实验划分了不同的#23618;次（见表2）。[3]
　　
　　#33267;此，可以清楚地表明，验证性实验#12289;演示实验、学生实验基本上#23646;于0水平探究，也就是没有体现#31185;学探究的基本精神，#38543;着有关实验的问题确定、解#20915;问题的程序和做结#35770;等几个方面学生参与程度的增加，#25506;究的深度也不断增加，直至开放式#30340;研究。由此可见，随着新课#31243;将科学探究作为核心理念，实验和#23454;验教学的作用得到了#26174;著的提高。
　　众所周知，学科教#23398;在知识的量上有明确#30340;任务，探究性学习要花费#26356;多的时间。一些老#24072;之所以在实验教学#20013;倾向于低水平的探究，一方#38754;是观念的问题，视课堂的“乱#8221;为洪水猛兽，怕失去对课#22530;的控制；另一方面#26159;技能的问题，试问，#20174;小到大，我们有多少教师有过探#31350;性学习的经历？
　　事实上，在#23454;际教学中，教材已充分考#34385;到了这些因素，高层次、开#25918;性探究实验活动是十#20998;有限的。学生在更多的时候需要从#22810;种多样的不同层次的#25506;究实验活动中学习各种#31185;学探究方法和科学探究技#33021;。因此，如何在一般#23454;验中体现探究的思#24819;是教师的必然选择，#20063;是推进探究教学的必#30001;之路。
　　那么，怎样设计一#20010;基于探究的实验活动呢？
　　对于一般的实验教学#26469;说，只要能在两方#38754;加以改变，就可以将验证式#30340;实验转变成开放性探究实验。#19968;是改变实验活动在#25972;个教学中的优先次序，不#35201;将实验活动安排在教学的最#21518;，让学生在实验前还不知#36947;实验的结果；第二是#23558;以往只注重验证课本#29702;论的一些典型实验项目，改变成#27604;较重视探究过程的实#39564;让学生加以探究。从实际上#32771;虑，让学生探究的必须是个难度#19981;高而且没有危险性的实验#65292;教师才能安心放手让学生探究，#32780;且实验内容要能与上课内#23481;直接相关，并且适合学生的程#24230;，又不需额外增加太多教学时间，#22914;此老师才易于安排和融入#21407;来的教学进度中。所以从#29616;有的实验项目中挑#36873;一些单元，改变原有实验教#23398;方式再加一些巧思即可达#21040;目的。 转贴#20110; 免费论文下载#20013;心 　　三、基于探究的#29983;物实验教学活动设计案例
　　
　　“酶的#20652;化效率—过氧化氢分解#8221;是高中生物学的一个重要#25945;学内容，实验的目的主要是#65292;认识酶作为生物催化剂，与#26080;机催化剂相比，有何特点？#25353;照过去的方式，为了体现#25506;究，教师通常把演示实验改变成学#29983;实验，学生通过在两支编号#20026;1号和2号的试管中分别注#20837;3mL2％过氧化氢#28342;液，然后在1号试管中#21152;入鸡肝匀浆或马铃薯匀浆少许#65292;在2号试管中加入#20108;氧化锰少许，作为催化#21058;，轻轻振荡试管，#35266;察两支试管中气泡产生的#22810;少和快慢来比较反应的速率，#25512;理出生物催化剂过氧化氢酶和#26080;机催化剂二氧化锰催#21270;效率的高低，从而#24471;出酶的催化作用具有高#25928;性的特点。
　　这样的实验活动#65292;场面热闹，学生不定地按照教#24072;的指令动手做实验，实验的成#21151;率也很高。可是，#22914;果仔细分析，学生的行为实际上是#23545;教师指令的被动回应：#25226;鸡肝匀浆和二氧化锰分#21035;加入到盛有3mL2％过氧化氢溶液的试#31649;中，使之产生一种#39044;定的变化。这样做，#30475;似在观察与探究，实质上仍然#20572;留在“告诉事实、验证#32467;论”的水平，仅仅#20174;过氧化氢酶和二氧化锰2个#20652;化反应实验的比较，并不#33021;推理出生物催化剂比无机催#21270;剂具有高效性的特点，显然#65292;学生思维加工的投入量不#22815;充足。
#12288;　针对上述情况的改进课，#22914;果我们对实验进行改进#21644;拓展，实验探究的水平就会明显#25552;高。
　　（一）提出#38382;题
　　经过日常生活的积累和化#23398;课程的学习，学生已#32463;了解到很多地方都需要催化剂#65292;比如说：汽车尾气排放催化#35013;置、工业制硫酸、合成氨、#37238;催化生物大分子等。#24182;且在课堂上也已经学习#20102;使用催化剂的几个化学#21453;应，如氯酸钾催化受热分#35299;、双氧水催化分解#31561;。在理解元素周期#24459;以后，还可引导学生#20998;析讨论“催化剂与化学反应的关#31995;”。一般情况下，学生大多能提#20986;如下问题：催化剂与化学反应#26159;否有一一对应的关系？催#21270;剂是如何改变化学反应速率的？催#21270;剂在化学反应中的特点是什么？#36825;种超学科的知识整合，对#20110;激发学生的探究热情是十分#26377;效的。
　　（二）猜想与假设
　　首先要#24635;结问题，经过查阅资#26009;、网上搜索、小组讨论，在#25945;师的引导下，学生#25552;出自己的设想：催#21270;剂与化学反应不是一一对应的关系#65292;一种催化剂可以催#21270;不同的化学反应，不同催化剂对#21516;一反应的催化效果#21487;能不一样。
#12288;　（三）实验准备
　　1．知#35782;准备。要求学生在课外查阅过#27687;化氢、二氧化锰、三#27687;化二铝、鸡肝、马铃薯等的相关#29289;理和化学性质，以及#21644;催化剂相关的知识。
　　2．器材#20934;备。试管，卫生香，火#26612;，过氧化氢，二氧化锰，三氧化二#38109;，鸡肝匀浆（新鲜的和不新#40092;的各一份），马铃薯匀浆（生的#21644;熟的各一份）等。
　　（四）实验探究
　　实验探究过程如表3所#31034;。
　　
　　（#20116;）实验结论
#12288;　1．二氧化锰，三氧化二铝，鸡#32925;匀浆，马铃薯匀浆，能#21152;快过氧化氢的分解速率，故#33021;作过氧化氢分解的催化剂。
　　2．新鲜的#40481;肝匀浆和生的马铃薯#21248;浆，催化效率大大高于二氧化锰#12289;三氧化二铝的催化效率。
　　3．#19981;新鲜的鸡肝匀浆、熟的马#38083;薯匀浆之所以催化效率降低，有#21487;能是采购回来的肝脏不新#40092;，或是制成的肝脏研#30952;液使用和存放时间过#38271;而变质；熟的马铃#34223;匀浆可能是高温导致过氧化#27682;酶失活，说明影响#37238;催化作用的因素很多。
　　基于探究的#29983;物实验教学策略是在提#39640;学生科学素养课程目#26631;指导下的实验教学改进行动#65292;它的亮点是挖掘课#26412;实验的内涵、拓展课堂实验的功能#12289;提升实验教学的品#36136;，充分体现“自主、探究、合作” 新课程#29702;念，对于推进“以探究为核心的、#22810;样化的生物教学方#24335;”具有一定的指导作#29992;。
　　
#12288;　[ 参 考 文 献 ]
　#12288;[1] 教育部.普#36890;高中生物课程标准解读[S].北京：人民#25945;育出版社，2003：28.
　　[2] 刘恩山.普通高#20013;生物学课程与探究性#23398;习[J].生物学通报，2004#65288;1）：27-29.
　　[3] 方红峰.实#39564;教学在新课程中地位和作用的再认#35782;[J].中国教育技术装备#65292;2006（10）：6.
免费论文下载#20013;心