發(fā)布時(shí)間:2023-09-19 15:25:55
序言:作為思想的載體和知識(shí)的探索者,寫作是一種獨(dú)特的藝術(shù),我們?yōu)槟鷾?zhǔn)備了不同風(fēng)格的5篇生物探究方法,期待它們能激發(fā)您的靈感。
一、做好高中生物實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備,豐富學(xué)生的生物知識(shí)
筆者認(rèn)為,在高中生物教學(xué)中,實(shí)驗(yàn)教學(xué)是比較重要的內(nèi)容之一,在生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí),為了提高實(shí)驗(yàn)效果,教師一般應(yīng)在實(shí)驗(yàn)前都做好相應(yīng)的準(zhǔn)備工作,在教師的指導(dǎo)下,學(xué)生完成生物實(shí)驗(yàn)操作。但是目前的現(xiàn)實(shí)情況是,在一些課堂教學(xué)中,在學(xué)生實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備方面還很少受到關(guān)注和重視。其實(shí)在學(xué)生學(xué)習(xí)新知識(shí)前,是有必要為學(xué)生提供一些他們熟悉的材料,并讓學(xué)生對(duì)這些材料進(jìn)行學(xué)習(xí)和熟悉,通過(guò)人為的方式將材料中的一些與新知識(shí)有關(guān)的內(nèi)容納入到學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)中,從而使學(xué)生能夠更好的了解利用這些知識(shí)。高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)也應(yīng)使如此,在組織學(xué)生進(jìn)行探究性實(shí)驗(yàn)時(shí),在有些工作上教師不能完全替代學(xué)生,也要為學(xué)生提供自主操作和學(xué)習(xí)的平臺(tái),教師只是學(xué)生學(xué)習(xí)的引導(dǎo)者和組織者,以平等的身份參與到生物實(shí)驗(yàn)研究中,不能用自己的思路和想法左右學(xué)生,使實(shí)驗(yàn)達(dá)到既定的結(jié)果。需要堅(jiān)持學(xué)生在生物實(shí)驗(yàn)中的主體地位,為學(xué)生提供更多的信息與資源,啟發(fā)學(xué)生,引導(dǎo)學(xué)生,讓學(xué)生產(chǎn)生疑問(wèn),提出疑問(wèn),并積極探究和創(chuàng)新,強(qiáng)化學(xué)生的思考能力,使學(xué)生在探究性的生物實(shí)驗(yàn)中發(fā)揮自己的智慧與能力。實(shí)驗(yàn)前,教師應(yīng)為學(xué)生提供有價(jià)值的信息,比如在進(jìn)行“可溶性還原糖的鑒定實(shí)驗(yàn)”時(shí),教師就可以先組織學(xué)生查閱資料,并思考問(wèn)題,諸如可溶性還原糖主要有哪些?可以使用哪些試劑鑒定可溶性還原糖?使用什么樣的實(shí)驗(yàn)材料才能夠獲得更明顯的結(jié)果。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)材料搜集以及準(zhǔn)備的過(guò)程中能夠獲得更多的知識(shí),并且對(duì)于探究性實(shí)驗(yàn)的開(kāi)展也是極為有利的。
二、重視探究性實(shí)驗(yàn)方法,提升其有效性
一般情況下,探究實(shí)驗(yàn)的方式就是準(zhǔn)備、實(shí)驗(yàn)、總結(jié)、深化等過(guò)程,準(zhǔn)備環(huán)節(jié),教師需要有意識(shí)、有目的的誘導(dǎo)學(xué)生,讓學(xué)生能夠明確認(rèn)識(shí)探究的目的以及途徑,實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,教師需要指導(dǎo)學(xué)生明確觀測(cè)的方法,對(duì)實(shí)驗(yàn)的原因進(jìn)行分析,把握好時(shí)機(jī)誘導(dǎo)學(xué)生,使其認(rèn)真思考。如果在探究性實(shí)驗(yàn)中,教師能夠把握好時(shí)機(jī),創(chuàng)設(shè)帶有疑問(wèn)的情境,就能夠達(dá)到良好的效果。比如在進(jìn)行“檢測(cè)生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)”的實(shí)驗(yàn)時(shí),學(xué)生使用花生、白蘿卜和大豆進(jìn)行實(shí)驗(yàn),經(jīng)過(guò)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)花生中含有脂肪,白蘿卜中含有還原糖,大豆中含有蛋白質(zhì)。這種實(shí)驗(yàn)比較簡(jiǎn)單,而且成功率比較高,因此教師就可以在實(shí)驗(yàn)中提出問(wèn)題,為什么只選擇這三種材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn),可以用其他材料代替嗎?讓學(xué)生嘗試思考使用其他材料代替實(shí)驗(yàn),并驗(yàn)證結(jié)果。然后在引導(dǎo)學(xué)生思考,生物組織中只是含有一種物質(zhì)嗎?比如花生中只含有脂肪嗎?還有沒(méi)有其他物質(zhì)?這樣學(xué)生就會(huì)意識(shí)到生物組織中不只含有一種物質(zhì),然后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。通過(guò)這種方式,讓學(xué)生自己進(jìn)行思考,教師只是實(shí)驗(yàn)的組織者,讓學(xué)生自由思考,深入探究,從而提高其探究意識(shí)能力。
三、注重學(xué)生的參與性,認(rèn)真分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果
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采用實(shí)驗(yàn)對(duì)比研究的方法。選定渭南高級(jí)中學(xué)兩個(gè)班為研究對(duì)象,確定15班(66人)為對(duì)照班采用驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式進(jìn)行質(zhì)壁分離及復(fù)原實(shí)驗(yàn)教學(xué),主要是教師講解實(shí)驗(yàn),學(xué)生按部就班地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作,最后得出課本結(jié)論,寫出實(shí)驗(yàn)報(bào)告;18班(68人)為實(shí)驗(yàn)班,通過(guò)生物實(shí)驗(yàn)探究模式進(jìn)行質(zhì)壁分離及復(fù)原實(shí)驗(yàn)的教學(xué)。教學(xué)實(shí)驗(yàn)中,對(duì)照班和實(shí)驗(yàn)班的生物學(xué)由同一名生物教師任教。
2 實(shí)驗(yàn)過(guò)程設(shè)計(jì)
2.1 對(duì)照班教學(xué)過(guò)程
在對(duì)照班采用常規(guī)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)教學(xué)法,即教師在講解滲透裝置和滲透原理的前提下,給出質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的蔗糖溶液條件下及清水處理后,應(yīng)該得到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及實(shí)驗(yàn)結(jié)論。然后播放質(zhì)壁分離及復(fù)原實(shí)驗(yàn)演示視頻,并根據(jù)視頻,在黑板上寫出實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)材料和儀器、實(shí)驗(yàn)操作步驟、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)結(jié)果等內(nèi)容。演示完成后,開(kāi)始學(xué)生試驗(yàn)操作,教師在實(shí)驗(yàn)室中觀察學(xué)生操作過(guò)程,適時(shí)進(jìn)行指導(dǎo),強(qiáng)調(diào)學(xué)生注意觀察和記錄所發(fā)生的質(zhì)壁分離和滴加清水后質(zhì)壁分離復(fù)原的情況以及液泡體積和顏色等的變化。學(xué)生實(shí)驗(yàn)完成之后,小組展示實(shí)驗(yàn)結(jié)果,得出課本實(shí)驗(yàn)結(jié)論。
2.2 實(shí)驗(yàn)班教學(xué)過(guò)程
采用探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式進(jìn)行教學(xué),教學(xué)流程圖如圖1所示。
由于教師已對(duì)滲透裝置和滲透原理進(jìn)行了講解,并且演示了質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的蔗糖溶液條件下質(zhì)壁分離及清水復(fù)原實(shí)驗(yàn),使學(xué)生熟悉實(shí)驗(yàn)的操作步驟,然后提出探究問(wèn)題:蔗糖溶液的濃度改變或者改用其他溶液可以嗎?結(jié)果怎么樣呢?本實(shí)驗(yàn)選用什么樣的蔗糖溶液濃度?針對(duì)這些問(wèn)題,實(shí)驗(yàn)班學(xué)生自主分組并設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)。
A組使用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的蔗糖溶液,B組使用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的蔗糖溶液,C組使用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%的蔗糖溶液,D組使用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為70%的蔗糖溶液,E組使用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的硝酸鉀溶液。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,教師要求學(xué)生按照演示實(shí)驗(yàn)步驟和要求來(lái)操作,注意觀察和記錄所發(fā)生的質(zhì)壁分離和滴加清水后質(zhì)壁分離復(fù)原的情況以及液泡體積和顏色等的變化。
3 學(xué)生實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論比較
3.1 對(duì)照班結(jié)果
對(duì)照班學(xué)生按照黑板上的實(shí)驗(yàn)步驟,重復(fù)實(shí)驗(yàn)過(guò)程,完成了整個(gè)實(shí)驗(yàn)的小組,所用時(shí)間為40 min左右,其中有幾組獲得了較好的顯微照片,也有學(xué)生因不熟悉實(shí)驗(yàn)步驟而未完成實(shí)驗(yàn),無(wú)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。但課后對(duì)“為什么要這樣做?實(shí)驗(yàn)的原理是什么”,大多數(shù)學(xué)生思路不清,表達(dá)不夠準(zhǔn)確,只能復(fù)述實(shí)驗(yàn)過(guò)程,不能發(fā)散思維解決實(shí)際問(wèn)題。
3.2 實(shí)驗(yàn)班班結(jié)果
實(shí)驗(yàn)班實(shí)驗(yàn)小組中有少許組未完成實(shí)驗(yàn),各組均完成本小組對(duì)應(yīng)蔗糖濃度實(shí)驗(yàn),并將小組最佳顯微照片匯總教師操作平臺(tái),由教師整理后投影出來(lái),供全班學(xué)生分析討論。實(shí)驗(yàn)班實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表1。
四個(gè)小組分別選出了較成功的顯微照片。
展示實(shí)驗(yàn)顯微圖片后,學(xué)生自主提出問(wèn)題,并組織其他學(xué)生充分討論。教師適當(dāng)?shù)刂笇?dǎo)。討論的主要問(wèn)題有:
① 蔗糖溶液的濃度不同,實(shí)驗(yàn)的結(jié)果為什么不同?
② 使用的溶液不同,實(shí)驗(yàn)的結(jié)果為什么不同?
③ 液泡的體積、顏色發(fā)生變化的原因?
通過(guò)討論和教師的指導(dǎo),實(shí)驗(yàn)班學(xué)生得出結(jié)論:當(dāng)外界溶液濃度小于細(xì)胞液的濃度時(shí),細(xì)胞就通過(guò)滲透作用吸水,就不發(fā)生質(zhì)壁分離或質(zhì)壁分離復(fù)原;當(dāng)外界溶液濃度大于細(xì)胞液的濃度時(shí),細(xì)胞就通過(guò)滲透作用失水,而發(fā)生質(zhì)壁分離;當(dāng)外界溶液濃度過(guò)大,細(xì)胞就由于過(guò)度失水而死亡;用30%的硝酸鉀時(shí),由于硝酸根離子和鉀離子在細(xì)胞開(kāi)始失水的過(guò)程中,被選擇吸收到細(xì)胞內(nèi),使細(xì)胞液濃度增大,細(xì)胞又吸水,所以發(fā)生的是質(zhì)壁分離后自動(dòng)復(fù)原;液泡內(nèi)的色素不能通過(guò)原生質(zhì)層。
4 生物探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的思考和建議
4.1 生物探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的優(yōu)勢(shì)
生物學(xué)科中的許多定律和原理都是通過(guò)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的研究而建立起來(lái)的,實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力是學(xué)生實(shí)驗(yàn)素質(zhì)的一個(gè)重要方面。經(jīng)過(guò)對(duì)比性實(shí)驗(yàn)研究表明,探究性實(shí)驗(yàn)與驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)相比,在提高學(xué)生生物實(shí)驗(yàn)技能、培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維方法以及提高生物課程學(xué)習(xí)效率等方面是可行且有效的。生物探究性實(shí)驗(yàn)可以充分發(fā)揮了學(xué)生在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的主體作用,使學(xué)生能夠在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中認(rèn)真實(shí)驗(yàn)、主動(dòng)觀察、大膽提問(wèn)、積極思考,極大地調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性、主動(dòng)性和創(chuàng)造性。同時(shí),教師在生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)技能方面,駕馭教材和課堂能力有了較大提高,教學(xué)思考也更具有前瞻性。
4.2 教師在生物探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的角色轉(zhuǎn)變
教師在教學(xué)中應(yīng)注意引導(dǎo)方法的變化,從指導(dǎo)學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)操作轉(zhuǎn)變?yōu)樽龊谩疤釂?wèn)”的示范,讓學(xué)生積極參與到實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、準(zhǔn)備、操作、數(shù)據(jù)分析和結(jié)論推導(dǎo)等過(guò)程中去,讓學(xué)生把握規(guī)律和原則,實(shí)現(xiàn)知識(shí)與能力的統(tǒng)一對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)。教師在上驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)課時(shí),可在驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上靈活改變實(shí)驗(yàn)的某個(gè)條件,讓學(xué)生利用課本實(shí)驗(yàn)的程序,進(jìn)行簡(jiǎn)單的探究實(shí)驗(yàn)。在這樣的“模仿”過(guò)程中,訓(xùn)練學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的思維方式,使學(xué)生初步形成實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的思路,為實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)施的可行性奠定良好的心理基礎(chǔ)。教師可通過(guò)創(chuàng)設(shè)探究性實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生有更多的機(jī)會(huì)主動(dòng)地體驗(yàn)知識(shí)的探究過(guò)程,讓學(xué)生的知識(shí)水平和探究能力在知識(shí)的探究過(guò)程中逐漸增長(zhǎng)起來(lái),從而激發(fā)學(xué)生的求知欲和好奇心,促使學(xué)生主動(dòng)探究,讓學(xué)生感受到知識(shí)的產(chǎn)生和發(fā)展的過(guò)程,成為新知識(shí)的探究者和發(fā)現(xiàn)者。
【關(guān)鍵詞】高中生物;探究式;教學(xué)方法
教育部頒布的《普通高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)》強(qiáng)調(diào)探究性學(xué)習(xí)。生物科學(xué)是研究生命及變化規(guī)律的科學(xué),比起其他任何學(xué)科都理應(yīng)具有更為突出的鮮活性、生命性和動(dòng)態(tài)性。它能使學(xué)生從生命現(xiàn)象中更多地自主發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題、分析問(wèn)題,運(yùn)用生物學(xué)的有關(guān)原理解釋或解決生物界存在的問(wèn)題,自主選擇、探究學(xué)習(xí)。因此,探究式教學(xué)日益成為高中生物課堂改革的重要教學(xué)方式。在教學(xué)實(shí)踐中,筆者對(duì)此進(jìn)行了初步的探索。
一、把握時(shí)機(jī),以學(xué)生為主體開(kāi)展探究
在傳統(tǒng)的教學(xué)中,往往是以教師講為主,而在現(xiàn)代的教學(xué)中應(yīng)以學(xué)生為主體,特別是在探究式教學(xué)中,更要以學(xué)生為主體,只有這樣才能提高教學(xué)效率。要更好的開(kāi)展探究,合理的把握時(shí)機(jī)也是至關(guān)重要的,選擇合適的知識(shí)點(diǎn)和知識(shí)點(diǎn)的適當(dāng)視角作為提問(wèn)的切入點(diǎn),是合理把握問(wèn)題探究時(shí)機(jī)的關(guān)鍵,一般情況下是以知識(shí)的重點(diǎn)、難點(diǎn)和新舊知識(shí)更新和銜接處提出問(wèn)題,問(wèn)題要具有一定開(kāi)放性和思維容量。
在教學(xué)活動(dòng)中, 教師要轉(zhuǎn)變觀念, 正確認(rèn)識(shí)教師的主導(dǎo)作用和學(xué)生的主體作用,為學(xué)生創(chuàng)造最適宜的課內(nèi)外學(xué)習(xí)條件。以學(xué)生為主體,培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)習(xí)品質(zhì),變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)探索,自主參與。而且在課堂教學(xué)中,要把握好提問(wèn)的時(shí)機(jī),及時(shí)把握學(xué)生的思維方向,并根據(jù)課堂的實(shí)際情況適時(shí)提出問(wèn)題,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)新知的愿望。在教學(xué)中,要注重善于引導(dǎo)學(xué)生參與探索,獲取知識(shí)的過(guò)程,教給學(xué)生分析解決問(wèn)題的思維方式,培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)能力的形成。除了指導(dǎo)學(xué)生讀書、預(yù)習(xí)、看書、提問(wèn)外,還要指導(dǎo)學(xué)生領(lǐng)悟每堂生物課的教學(xué)目標(biāo),學(xué)會(huì)區(qū)分重點(diǎn)和難點(diǎn)。指導(dǎo)學(xué)生掌握基本方法,學(xué)會(huì)運(yùn)用這些方法去分析生命現(xiàn)象和生命本質(zhì),使學(xué)生養(yǎng)成自學(xué)的習(xí)慣,培養(yǎng)自學(xué)的能力。
當(dāng)然,在課堂教學(xué)過(guò)程中,不是每個(gè)學(xué)生都能回答每一個(gè)問(wèn)題,因此提問(wèn)要做到分層,讓學(xué)生都能參與到發(fā)言、討論中,這樣不僅能調(diào)動(dòng)全體學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,還能使每個(gè)學(xué)生都參與到教學(xué)過(guò)程中,學(xué)有所獲。
二、創(chuàng)設(shè)情景,引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題
創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境, 可以引發(fā)學(xué)生對(duì)知識(shí)本身發(fā)生興趣, 產(chǎn)生認(rèn)知需要,產(chǎn)生一種學(xué)習(xí)的心理傾向, 激發(fā)學(xué)習(xí)的動(dòng)機(jī)。探究式教學(xué)是以問(wèn)題為中心,通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生不斷發(fā)現(xiàn)、感知問(wèn)題,讓其自主探究,主動(dòng)獲取、掌握新知識(shí)。因此教學(xué)中,教學(xué)法一旦觸及學(xué)生情緒和意志領(lǐng)域, 觸及學(xué)生的精神需要, 就能發(fā)揮高度有效的作用。因此根據(jù)不同的教學(xué)內(nèi)容創(chuàng)設(shè)恰當(dāng)情景,激發(fā)學(xué)生興趣和問(wèn)題意識(shí)就尤為重要。例如新課的導(dǎo)入以“探究”為起點(diǎn), 通過(guò)創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境, 引起學(xué)生的注意。在“植物的礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)”教學(xué)中,實(shí)施“情景―問(wèn)題”驅(qū)動(dòng)式自主探究過(guò)程:①由舊知識(shí)導(dǎo)入:構(gòu)成生物體的化學(xué)元素主要有哪些?②鋪設(shè)情景:這些化學(xué)元素為什么是植物生長(zhǎng)發(fā)育所必需的?③展開(kāi)探究:討論的最終答案是運(yùn)用溶液培養(yǎng)法,確定具體的礦質(zhì)元素。
利用學(xué)生憑借原有知識(shí)解決不了的問(wèn)題設(shè)置問(wèn)題情景。教學(xué)中教師可以根據(jù)內(nèi)容介紹一些生物現(xiàn)象或有關(guān)生物學(xué)問(wèn)題,要求學(xué)生用原有知識(shí)解答。如在學(xué)習(xí)“基因連鎖互換規(guī)律”時(shí),教師可先介紹果蠅的2對(duì)相對(duì)性狀,要求學(xué)生試計(jì)算測(cè)交后代表現(xiàn)型和比例。學(xué)生會(huì)利用已學(xué)過(guò)的“自由組合規(guī)律”得出4種表現(xiàn)型。這時(shí),如果教師向?qū)W生出示不同的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,學(xué)生就會(huì)受到啟發(fā)――必須學(xué)習(xí)新知識(shí)才能解釋。這樣設(shè)置問(wèn)題情景,能更好的激發(fā)學(xué)生的求知欲。
三、實(shí)施探究,引導(dǎo)學(xué)生解決問(wèn)題
關(guān)鍵詞:高中生物 探究性實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 教學(xué)方法
生物學(xué)實(shí)驗(yàn)是生物科學(xué)探究的基礎(chǔ),生物學(xué)實(shí)驗(yàn)一般可以分為兩類,一類是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),另一類是探究性實(shí)驗(yàn)。探究性實(shí)驗(yàn)是指實(shí)驗(yàn)者在不知曉實(shí)驗(yàn)結(jié)果的前提下,通過(guò)自己實(shí)驗(yàn)、探索、分析、研究得出結(jié)論,從而形成科學(xué)概念的一種認(rèn)知活動(dòng)。它比驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)更具有靈活性和未知性。
探究性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是對(duì)學(xué)生在學(xué)習(xí)思維的一種很好的訓(xùn)練和開(kāi)發(fā),是培養(yǎng)科學(xué)型實(shí)驗(yàn)人才的一種最基礎(chǔ)的訓(xùn)練。教師在教學(xué)中如何進(jìn)行探究性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和指導(dǎo)學(xué)生掌握探究性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的方法和規(guī)律呢,筆者在多年的高中教學(xué)中總結(jié)出了以下幾點(diǎn),以供大家參考和借鑒:
一、理清思路,頭腦中有一條明確的主線
剛進(jìn)入高中的學(xué)生,邏輯思維的能力很有限,自主實(shí)驗(yàn)和探究的能力非常差。如何讓他們逐步掌握探究性實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)和規(guī)律,學(xué)會(huì)探究呢?在我的實(shí)踐中我發(fā)現(xiàn),首先要讓他們認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)探究的基本原理,在頭腦中形成一條明確的主線。
我引導(dǎo)學(xué)生這樣思考問(wèn)題,我們想干什么,研究光對(duì)種子萌發(fā)有什么影響;想一想,影響種子萌發(fā)的因素有哪些?光對(duì)種子萌發(fā)有影響嗎?誰(shuí)做過(guò)實(shí)驗(yàn)證明過(guò),都沒(méi)有。因?yàn)樵诔踔兴鶎W(xué)知識(shí)中研究過(guò)水、適宜的溫度和充足的氧氣對(duì)種子萌發(fā)的影響,還真沒(méi)有研究過(guò)光對(duì)種子萌發(fā)的影響。也就是說(shuō)這是一個(gè)我們未知的問(wèn)題,那么我們?cè)鯓硬拍苤拦鈱?duì)種子萌發(fā)有沒(méi)有影響呢?讓它在光下萌發(fā),看光對(duì)它有沒(méi)有影響,那么它原先不是在光下的嗎?這實(shí)際上就是我們平時(shí)說(shuō)的環(huán)節(jié)中的“提出問(wèn)題”和“作出假設(shè)”,并依據(jù)此設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟的過(guò)程。
二、認(rèn)識(shí)在探究性實(shí)驗(yàn)中的各種變量及其含義
變量,或稱因子,是指實(shí)驗(yàn)過(guò)程中所作的特定因素或條件。按性質(zhì)不同,通常可分為三類:實(shí)驗(yàn)變量、反應(yīng)變量和無(wú)關(guān)變量。
實(shí)驗(yàn)變量,也稱為自變量,指實(shí)驗(yàn)中由實(shí)驗(yàn)者所操縱的因素或條件。反應(yīng)變量,亦稱因變量,指實(shí)驗(yàn)中由于實(shí)驗(yàn)變量而引起的變化和結(jié)果。通常,實(shí)驗(yàn)變量是原因,反應(yīng)變量是結(jié)果,二者具有因果關(guān)系。實(shí)驗(yàn)的目的在于獲得和解釋這種前因后果。例如,在“探究光對(duì)植物種子萌發(fā)的影響”實(shí)驗(yàn)中,有沒(méi)有光就是實(shí)驗(yàn)變量,種子萌發(fā)的結(jié)果就是反應(yīng)變量(因變量)。而由于低溫、適溫、高溫條件變化,唾液淀粉酶水解淀粉的活性也隨之變化,這就是反應(yīng)變量,該實(shí)驗(yàn)即在于獲得和解釋溫度變化(實(shí)驗(yàn)變量)與酶的活性(反應(yīng)變量)的因果關(guān)系。
無(wú)關(guān)變量,也稱控制變量,指實(shí)驗(yàn)中除實(shí)驗(yàn)變量以外的影響實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或結(jié)果的因素或條件。顯然,無(wú)關(guān)變量會(huì)對(duì)反應(yīng)變量有干擾作用,例如,“探究光照對(duì)種子萌發(fā)的影響”的這一實(shí)驗(yàn)中,水分、溫度及氧氣都是需要控制的量,即都是無(wú)關(guān)變量。又如“探究溫度對(duì)酶活性的影響”實(shí)驗(yàn)中除實(shí)驗(yàn)變量(低溫、適溫、高溫)以外,PH、試管潔凈程度、唾液新鮮程度、可溶性淀粉濃度和純度、試劑溶液的劑量、濃度和純度,實(shí)驗(yàn)操作程度,溫度處理的時(shí)間長(zhǎng)短等等,都屬于無(wú)關(guān)變量。
三、明白對(duì)照實(shí)驗(yàn)的概念和意義
對(duì)照是實(shí)驗(yàn)控制的手段之一,目的還是在于消除無(wú)關(guān)變量對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。實(shí)驗(yàn)對(duì)照原則是設(shè)計(jì)和實(shí)施實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)則之一。通過(guò)設(shè)置實(shí)驗(yàn)對(duì)照對(duì)比。既可排除無(wú)關(guān)變量的影響,又可增加實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可信度和說(shuō)服力。
通常,一個(gè)實(shí)驗(yàn)總分為實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組。實(shí)驗(yàn)組,是接受實(shí)驗(yàn)變量處理的對(duì)象組,說(shuō)的通俗些就是指對(duì)生物或材料進(jìn)行了與原生活狀態(tài)不同的改變,可以是增加條件,也可以是減少條件;對(duì)照組,也稱控制組,對(duì)實(shí)驗(yàn)假設(shè)而言,是不接受實(shí)驗(yàn)變量處理的對(duì)象組,即保持生物或材料原有狀態(tài)的分組,如上面所設(shè)計(jì)的“光對(duì)種子萌發(fā)的影響”實(shí)驗(yàn)組是光下的那一組,而如果是“光對(duì)植物幼苗的影響”,那么實(shí)驗(yàn)組就是暗處的那一組了。因?yàn)榉N子的萌發(fā)是通常是不見(jiàn)光的,而幼苗的生長(zhǎng)通常是在光下進(jìn)行的。這樣,從理論上說(shuō),由于實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組的無(wú)關(guān)變量的影響是相等的,被平衡了的,故實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組兩者之差異,則可認(rèn)定為是來(lái)自實(shí)驗(yàn)變量的效果,這樣的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是可信的,設(shè)置實(shí)驗(yàn)對(duì)照是為了增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的可信度。
四、對(duì)探究性實(shí)驗(yàn)的步驟有一個(gè)明確的輪廓
設(shè)計(jì)探究實(shí)驗(yàn)的步驟是學(xué)生最為頭疼的問(wèn)題,為了減少學(xué)生設(shè)計(jì)上的困難,我在教學(xué)中首先將探究性實(shí)驗(yàn)的步驟列了一個(gè)通用模式,即所有的探究性實(shí)驗(yàn)都有這么三個(gè)步驟:
第一步,設(shè)計(jì)對(duì)照(也就是把該準(zhǔn)備好的都準(zhǔn)備好,如試管、培養(yǎng)皿等編號(hào),材料等分)
第二步,對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組的具體操作,主要體現(xiàn)兩者的區(qū)別;
第三步,記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果,并確定檢驗(yàn)結(jié)果所用的衡量標(biāo)準(zhǔn)。
總之,探究性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的教學(xué)是一個(gè)訓(xùn)練學(xué)生思維的方法和過(guò)程,也是一個(gè)艱苦的過(guò)程,需要教師努力去實(shí)踐和探索。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是實(shí)驗(yàn)的起點(diǎn),需要一步步引導(dǎo)學(xué)生從認(rèn)識(shí)到掌握最后達(dá)到靈活運(yùn)用的程度。
參考文獻(xiàn):
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1 生物課堂教師觀念的轉(zhuǎn)變
由傳統(tǒng)課堂變?yōu)樘骄啃詫W(xué)習(xí)的課堂,教師首先必須轉(zhuǎn)變幾個(gè)觀念:由教師本位變?yōu)閷W(xué)生本位,由注重學(xué)習(xí)的結(jié)果變?yōu)樽⒅貙W(xué)習(xí)的過(guò)程,由注重知識(shí)的傳授變?yōu)樽⒅貙W(xué)生綜合素質(zhì)的提升和可持續(xù)發(fā)展。例如:高中生物課,有關(guān)生物學(xué)實(shí)質(zhì)和微觀的內(nèi)容較多,此時(shí)探究式教學(xué)可以利用多媒體或模擬實(shí)驗(yàn),以講述或討論的方式,引導(dǎo)學(xué)生提出研究的方法、建議或?qū)嶒?yàn)設(shè)計(jì)的思路,讓學(xué)生了解生物學(xué)結(jié)論形成的過(guò)程,尤其是科學(xué)史的發(fā)展過(guò)程,因此重在培養(yǎng)學(xué)生的思維能力、創(chuàng)新能力和創(chuàng)新意識(shí)。但教學(xué)安排不要為了探究而探究,中學(xué)生物課內(nèi)容中,可探究的內(nèi)容有很多,但有些內(nèi)容不適宜進(jìn)行探究,因此探究式教學(xué)一定要符合教師和學(xué)生的實(shí)際。
2 生物課堂探究式教學(xué)的實(shí)踐
2.1在教學(xué)設(shè)計(jì)中,要善于分析教材,挖掘教材
例如:對(duì)必修3“穩(wěn)態(tài)與環(huán)境”中“植物生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)”這一節(jié)的教學(xué),我根據(jù)教材所提供的資料,按照科學(xué)家發(fā)現(xiàn)生長(zhǎng)素的歷史過(guò)程,引導(dǎo)學(xué)生分析:假如你是當(dāng)年的達(dá)爾文、詹森、拜爾、溫特,在觀察到植物向光性之后,會(huì)有哪些思考和推測(cè)?對(duì)這些思考和推測(cè),你將采取何種來(lái)加以驗(yàn)證?引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,作出實(shí)驗(yàn)假設(shè)和預(yù)期。在此基礎(chǔ)上,進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生分析達(dá)爾文、詹森、拜爾、溫特的設(shè)計(jì)巧妙之處,還有哪些不足,怎樣修改實(shí)驗(yàn)方案;分析實(shí)驗(yàn)中的現(xiàn)象、產(chǎn)生的結(jié)果,怎樣從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象推導(dǎo)出科學(xué)結(jié)論。通過(guò)這種引導(dǎo)學(xué)生深入主動(dòng)的探索,可以發(fā)展學(xué)生的能力,幫助學(xué)生掌握科學(xué)的方法,有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)。
2.2在教學(xué)活動(dòng)中,正確而有效地引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)探索是最佳的課堂教學(xué)雙邊活動(dòng)
新教材盡量將驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)改成探索性的研究過(guò)程或以探索性方式提出問(wèn)題,促使學(xué)生在不知曉實(shí)驗(yàn)結(jié)果的前提下,通過(guò)自己的實(shí)驗(yàn)、探索、分析、研究得出結(jié)論從而形成科學(xué)概念。由于這種實(shí)驗(yàn)或思維活動(dòng)條條框框少,學(xué)生的思維不受到限制,所以它不僅能激發(fā)學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的濃厚興趣,還能培養(yǎng)學(xué)生觀察問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生良好的科學(xué)素質(zhì)及邏輯思維和創(chuàng)造性思維能力大有裨益。例如,關(guān)于糖類、脂肪和蛋白質(zhì)的鑒定實(shí)驗(yàn),與老教材相比,新教材用了“嘗試”一詞,更注重學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)方法的探究。顯然后者更能體現(xiàn)新課程改革的精神。在實(shí)際教學(xué)中,我根據(jù)新教材的這些特點(diǎn),首先讓學(xué)生討論:通過(guò)自學(xué)教材,我們可以用什么方法來(lái)鑒定糖類、脂肪和蛋白質(zhì)?需要哪些器材?需要記錄哪些數(shù)據(jù)?為了能夠記錄好這些數(shù)據(jù),我們需要設(shè)計(jì)表格,那么,怎樣來(lái)設(shè)計(jì)這份表格呢?在相互討論的基礎(chǔ)之上,確定好實(shí)驗(yàn)方案和操作步驟及相關(guān)表格之后,引導(dǎo)學(xué)生完成實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生設(shè)計(jì)記錄表格的內(nèi)容,要求學(xué)生填寫實(shí)驗(yàn)預(yù)測(cè)結(jié)果和實(shí)測(cè)結(jié)果,然后進(jìn)行比較,得出結(jié)論,這對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力有很大的幫助。
2.3在教學(xué)活動(dòng)中,探究方式的多樣化
例如:《基因工程的原理》是典型的貫徹探究性學(xué)習(xí)精神的課堂。整一節(jié)課就是問(wèn)題探究式的教學(xué)。通過(guò)一連串的問(wèn)題,既注重新舊知識(shí)的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建,又很好地引導(dǎo)了學(xué)生的思維,激發(fā)了他們的探究欲望。學(xué)生解決問(wèn)題的過(guò)程實(shí)際上就是進(jìn)行探究的過(guò)程。這節(jié)課還設(shè)置了不同層次和形式的探究活動(dòng)。如:對(duì)圖片的探究,觀察大腸桿菌結(jié)構(gòu)模式圖,總結(jié)出質(zhì)粒的特點(diǎn);以問(wèn)題探討的形式探究培育熒光豬的方法;以小組活動(dòng)形式探究EcoRI酶的剪切方式;以小組活動(dòng)的方式探究基因工程的操作步驟。通過(guò)不同的活動(dòng)培養(yǎng)了學(xué)生多方面的科學(xué)探究方法與技能,切實(shí)提高了學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。尤以最后一個(gè)探究活動(dòng)為典型。新課程標(biāo)準(zhǔn)中相關(guān)的教學(xué)目標(biāo)是學(xué)生在學(xué)習(xí)了基因工程的操作步驟后,再利用剪刀等工具進(jìn)行模擬操作。本課中,教師作了大膽的創(chuàng)新,改為先由學(xué)生探究基因工程的操作過(guò)程,并在此過(guò)程中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題,總結(jié)出基因工程的基本操作步驟。實(shí)踐證明,這種新的實(shí)施方法使學(xué)生能力得到了更好的發(fā)揮。從這也可以證明,具體進(jìn)行教學(xué)的時(shí)候,教師可靈活處理教材,探究形式應(yīng)多樣化,對(duì)課本上的探究活動(dòng)可根據(jù)實(shí)際需要作大膽創(chuàng)新,或適當(dāng)進(jìn)行增刪。最重要的是要使探究精神真正地貫徹到課堂中。
3 生物課堂進(jìn)行探究式教學(xué)的思考