眾所周知，自然科學(xué)都是以實(shí)驗(yàn)探究為教學(xué)基礎(chǔ)的，生物作為一門(mén)傳統(tǒng)的自然科學(xué)其生成和發(fā)展必然都不能都離開(kāi)實(shí)驗(yàn)探究。生物教學(xué)中，筆者就常常通過(guò)探究實(shí)驗(yàn)給同學(xué)們演示生物生命規(guī)律和信息傳遞。然而，當(dāng)前許多生物課堂實(shí)驗(yàn)中，從實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)方法到實(shí)驗(yàn)器材，甚至實(shí)驗(yàn)結(jié)果等都是預(yù)設(shè)好的，許多時(shí)候整個(gè)實(shí)驗(yàn)只不過(guò)是讓同學(xué)們機(jī)械地照搬和拷貝，已然成為一種課堂形式，毋庸置疑，這樣也能讓學(xué)生熟悉一些實(shí)驗(yàn)操作和技巧，但是要想激發(fā)他們主動(dòng)探索和解決問(wèn)題進(jìn)而創(chuàng)新開(kāi)拓的學(xué)習(xí)進(jìn)取心是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。這就要我們?cè)谏锝虒W(xué)中適時(shí)開(kāi)展探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)，指引學(xué)生以生物實(shí)驗(yàn)主題為中心，自主籌備實(shí)驗(yàn)器材，設(shè)計(jì)探究性實(shí)驗(yàn)方案、規(guī)劃實(shí)驗(yàn)流程，最后科學(xué)統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。唯有如此才能誘導(dǎo)同學(xué)們?nèi)フJ(rèn)真觀察，發(fā)散思維積極思考，才能提升他們敢于動(dòng)手實(shí)踐，勇于動(dòng)腦創(chuàng)新的能力。鑒于此，筆者從課堂教學(xué)出發(fā)，對(duì)怎樣實(shí)現(xiàn)高中生物探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)展開(kāi)討論和闡述：
一、教師積極引導(dǎo)，給同學(xué)們一個(gè)積極探究的空間
生物現(xiàn)象和規(guī)律也比較抽象，所以高中生物教師必須努力為學(xué)生創(chuàng)建自主探索和自由交流的空間，為學(xué)生積極動(dòng)手實(shí)踐、動(dòng)腦思考創(chuàng)造機(jī)會(huì)。筆者在教學(xué)實(shí)踐中就經(jīng)常嘗試指導(dǎo)同學(xué)們根據(jù)學(xué)習(xí)目標(biāo)的要求設(shè)置模擬性實(shí)驗(yàn)和驗(yàn)證性試驗(yàn)來(lái)激發(fā)大家探究欲望和學(xué)習(xí)興趣，幫助同學(xué)們鞏固基礎(chǔ)理論知識(shí)、提高自主探究和動(dòng)手實(shí)踐能力。
比如：筆者曾根據(jù)教學(xué)目標(biāo)如下引導(dǎo) “植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離及質(zhì)壁分離復(fù)原”的驗(yàn)證試驗(yàn)，指導(dǎo)學(xué)生對(duì)全部實(shí)驗(yàn)過(guò)程及其所用的實(shí)驗(yàn)材料、器具包括實(shí)驗(yàn)方案等展開(kāi)研究和討論：①我們?cè)谛D(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)材料時(shí)，為什么首選洋蔥的紫色部分，能不能用其他植物的外表皮細(xì)胞進(jìn)行實(shí)驗(yàn)？②用蔗糖溶液做試劑的有什么優(yōu)缺點(diǎn)？我們?cè)鯓觼?lái)控制試劑濃度范圍，還可以考慮用其他試劑嗎？③大家再思考下，實(shí)驗(yàn)操作流程還可以更改進(jìn)或者優(yōu)化以用來(lái)提高實(shí)驗(yàn)效率，節(jié)約成本嗎？
在筆者有計(jì)劃有針對(duì)的提示和指導(dǎo)下，讓大家通過(guò)分析、研究和實(shí)驗(yàn)探究來(lái)給出建設(shè)性的答案：①鼓勵(lì)學(xué)生分別選用其他幾種方便采集的植物細(xì)胞進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)，大家通過(guò)對(duì)比認(rèn)識(shí)到其他植物細(xì)胞也能作為該實(shí)驗(yàn)材料。用洋蔥的原因，一是因?yàn)楸阌谌〔?，二是洋蔥的紫色部分細(xì)胞壁和細(xì)胞液泡以及原生質(zhì)層觀察和區(qū)分相對(duì)方便，用顯微鏡觀察時(shí)質(zhì)壁分離情況更加明顯和清晰；②蔗糖具有粘著性，容易黏染實(shí)驗(yàn)器材。我們先通過(guò)滲透作用進(jìn)行理論推理就會(huì)發(fā)現(xiàn)也可以選其他試劑，比如筆者就引導(dǎo)學(xué)生將蔗糖溶液換成比較常見(jiàn)也容易創(chuàng)制的NaCl溶液。當(dāng)然，要注意控制濃度，濃度高會(huì)殺死細(xì)胞就不能完成質(zhì)壁分離及其復(fù)原；濃度也不能太低，這樣顯現(xiàn)不出實(shí)驗(yàn)效果；③同學(xué)們經(jīng)過(guò)幾次動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，再參照理論知識(shí)進(jìn)行分析，部分同學(xué)提議實(shí)驗(yàn)操作時(shí)可直接將蓋玻片打開(kāi)，滴入外液，這樣不但可以避免由于操作失誤污染顯微鏡，而且能減少吸水紙吸引和重復(fù)滴加外液的步驟。
如此在演示實(shí)驗(yàn)中引導(dǎo)學(xué)生展開(kāi)探究，不但幫大家鞏固基礎(chǔ)知識(shí)，積極探索實(shí)驗(yàn)方案，從此讓學(xué)生養(yǎng)成了對(duì)實(shí)驗(yàn)大膽地探索和分析，努力發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，最終解決問(wèn)題的良好探究習(xí)慣。
二、鼓勵(lì)自主創(chuàng)設(shè)探究性實(shí)驗(yàn)，創(chuàng)設(shè)發(fā)展能力的機(jī)會(huì)
生物課堂教學(xué)中，我們不但要指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，還要鼓勵(lì)學(xué)生運(yùn)用新學(xué)的理論知識(shí)設(shè)置探究和驗(yàn)證某一生物現(xiàn)象和規(guī)律的探究性實(shí)驗(yàn)。筆者一般讓學(xué)生通過(guò)如下流程來(lái)規(guī)范自主實(shí)驗(yàn)：發(fā)現(xiàn)問(wèn)題→討論規(guī)律→設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)流程→遴選實(shí)驗(yàn)器材→運(yùn)用合理的方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)→總結(jié)并分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，這里筆者列舉一個(gè)比較經(jīng)典的自主探究實(shí)驗(yàn)案例供大家學(xué)習(xí)和參考。
比如在探究“影響酶活性的條件”實(shí)驗(yàn)時(shí)，我們就可以鼓勵(lì)同學(xué)們對(duì)“溫度對(duì)酶活性的影響”這一命題開(kāi)展討論研究，開(kāi)展自主探究實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，有喜歡思考的同學(xué)依據(jù)學(xué)過(guò)的知識(shí)和技能在適當(dāng)?shù)臏囟认?，淀粉可以被淀粉酶水解成還原糖這一特性，建議選取能與可溶性的還原性糖，比如葡萄糖、果糖和麥芽糖等通過(guò)加熱能夠生成磚紅色氧化亞銅的斐林試劑來(lái)檢驗(yàn)淀粉酶的催化效率。筆者首先肯定了學(xué)生的創(chuàng)造性思維，并及時(shí)指導(dǎo)學(xué)生先分析斐林試劑只有通過(guò)加熱才能與可溶性的還原性糖生成磚紅色氧化亞銅的前提條件是不是會(huì)影響我們的實(shí)驗(yàn)效果。同學(xué)們通過(guò)自主設(shè)置方案分析和驗(yàn)證后發(fā)現(xiàn)一旦加熱，則淀粉酶的活性變強(qiáng)，甚至被水解，會(huì)導(dǎo)致對(duì)照實(shí)驗(yàn)不明顯，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。因此我們建議采用不用加熱的碘液檢測(cè)酶活性，直接觀察溶液變藍(lán)與否來(lái)求證淀粉水解狀況。
當(dāng)然，同學(xué)們自主設(shè)計(jì)探究實(shí)驗(yàn)時(shí)我們要及時(shí)提醒大家注意以下兩個(gè)問(wèn)題：①根據(jù)教學(xué)目標(biāo)和需要探究的生物現(xiàn)象，盡量要求同學(xué)們運(yùn)用學(xué)過(guò)的理論知識(shí)和掌握的實(shí)踐技能來(lái)選取實(shí)驗(yàn)材料、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、規(guī)劃實(shí)驗(yàn)步驟、預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)誤差并設(shè)計(jì)應(yīng)對(duì)方案等。我們要鼓勵(lì)同學(xué)們解放思想，擺脫桎梏，走出教材陳舊的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ剑膭?lì)大家敢于推理、勤于動(dòng)腦、勇于動(dòng)手實(shí)踐，最終設(shè)計(jì)出既便于操作和觀察，又精準(zhǔn)合理實(shí)驗(yàn)方案；②針對(duì)大家設(shè)計(jì)的方案，我們要進(jìn)行討論總結(jié)，指導(dǎo)同學(xué)們從實(shí)驗(yàn)方案的合理性和實(shí)驗(yàn)典型性來(lái)確定最佳方案。
以上是筆者在教學(xué)實(shí)踐中對(duì)高中生物課堂開(kāi)展探究性教學(xué)的理解和認(rèn)識(shí)。筆者認(rèn)為，生物作為自然學(xué)科，最好通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)來(lái)培養(yǎng)和提升學(xué)生的學(xué)習(xí)和探究能力。作為一線生物教師，我們不但要注意發(fā)掘教材內(nèi)涵，還要積極創(chuàng)造條件引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、探究問(wèn)題和動(dòng)手解決問(wèn)題，進(jìn)而鼓勵(lì)和發(fā)展學(xué)生的批判思辨能力、交流合作能力以及動(dòng)手實(shí)踐解決問(wèn)題的能力，最終實(shí)現(xiàn)學(xué)生全面發(fā)展，為以后深層次學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。
高中生物探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐探索
時(shí)間：2015/1/27
