浅谈高中生物实验探究性学习的策略

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  【摘要】生物学科是以实验教学为主要特点的一门科学课程。教师在课堂教学尤其在实验中要注意调动学生的经验储备,从学生感兴趣的内容和生活实践出发,引导学生去思考,去探究。
  【摘要】生物实验探究性学习
  生物科学是一门实验科学,它的许多概念、原理、规律都是通过实验发现的,所以要想学好生物,不重视实验是不行的。同时,实验、实习和调查等探究性活动也是中学生们普遍感兴趣的。这些探究活动不仅能够帮助学生掌握知識,而且能够让学生充分体验到发现的乐趣,成功的愉悦。使学生在科学态度、意志、合作精神、观察能力、动手能力、分析和解决问题的能力等多方面得到发展。因此,让学生拥有科学探究的经历和体验,应当成为中学生课程的重要目标。
  一、高中生物新教材为探究性学习提供了可能
  高中生物新教材中的实验内容较多,这就为在实验中落实探究性学习提供了良好的条件。以往生物教材中安排的基本上是验证性的实验,这种实验安排对于教学有有利的一面,比如实验目的明确,实验步骤规范,结果易于预料和控制,如果不出什么意外,很容易使学生在短时间里了解一个知识的发现过程,教师在指导学生做实验时,也比较容易。但它也有不利于教学的一方面,主要是束缚了学生的思维,尤其是创造性思维,而且事先知道了结果的实验,会使学生的兴趣下降,对于教师而言,思想也容易变得僵化,使生动有趣的“生”物知识变成乏味的“死”物知识。尽量将验证性的实验改成探索性的实验,至少是带有探索成分的验证性实验。探索性实验是指学生在不知晓实验结果的前提下,通过自己实验、探索、分析、研究,得出结论,从而形成科学概念的一种认识活动,由于这种实验条条框框少,不限制学生思维,所以它不仅能激发学生对所学知识的浓厚兴趣,还能培养学生观察问题,分析问题,解决问题的能力,对于培养学生良好的科学素质及逻辑思维、创造思维能力大有好处。但这种实验就对教学提出了很高的要求,它要求教师有较强的组织能力,有较好的随机应变的能力,有较广博的知识,否则,在学生发散的思维面前是很难应对自如的。
  在学习光合作用后,我基于学生所掌握的知识、生活经验,提出“研究光合作用影响因素”的探究实验。学生在这种引导下,思维非常活跃,提出应该从光合作用的时间、场所、条件、过程、原料、产物、速度……多方面来进行研究,远远超出了书中所叙述的内容。接着我进一步引导学生思考怎样用实验来研究这诸多方面呢?绝大多数学生都针对某一个问题设计了自己的实验,有的同学甚至设计了四、五种实验方法。由于客观条件的限制,多数实验还只能按书上的安排去做,但经过这一系列思考讨论后,再做实验的话。学生就对实验的理解加深了,对实验结果的分析更加准确和深刻,学生学习的积极性也大大提高了。
  在探索性实验过程中,往往还会出现实验材料、结论等与课本内容不符的情况,那么此时教师作为教学的主导,在处理问题时要有灵活性,不要轻易否定学生的想法和观察的结果。也不要简单地下结论,而应指导学生脱离教材的束缚,尊重事实,使学生养成严谨的科学态度,并从中找到实践与理论出现差距的原因,从而更进一步加深理论知识的认识。
  二、实验过程体现了科学探究的程序
  实验研究的基本过程体现了科学研究的基本过程:“问题——假设——实验——结论”这一模式是科学研究的基本过程。大多数中学生物学实验都体现了这个过程。教师应该结合每一个具体实验,帮助学生由了解到理解,最后初步掌握科学研究的基本思路。把这种发现问题、思考问题、解决问题的基本方法转化成学生的思维习惯。
  最初由美国学者施瓦布倡导的探究性学习,是主张学生的学习过程与科学家的研究过程一样,遵循科学探索的一般规律。学生通过主动参与探究,不仅学“知”,还要学“做”。使学生们即学会科学方法掌握知识,又使学生的动手创新能力得到锻炼。因此探究学习符合现代教育理论提出的“主体性教学原则”和“以人力本、全面发展的教育理念”,并为学生的终身学习奠定坚实的基础。[1]
  探究性学习同样适用于生物学原理的学习,让学生主动参与获取知识的过程。其一般步骤是:教师提供有关知识和背景材料 → 提出问题 → 观察、比较、分析、讨论 → 得出结论 → 验证结论。例如“探究甲状腺激素的功能”,教师在学生已经具备了“新陈代谢”和“神经调节”知识的基础上,介绍有关的背景材料,设置一定的情境:用含有甲状腺激素的饲料喂蝌蚪,蝌蚪很快就变成了1只小青蛙;成年狗和小狗的甲状腺被摘除后的症状;甲亢、呆小症、地方性甲状腺肿的挂图和有关病症介绍等。学生的求知欲和好奇心被激发,就会顿生疑窦:这些病症是不是甲状腺激素在做怪?甲状腺激素与生长发育有什么关系?甲状腺激素与神经系统的兴奋性有何关系?甲状腺激素与物质的氧化分解有何关系?然后,要求学生根据资料进行讨论、分析、类比,归纳出甲状腺激素的功能。最后通过甲亢、呆小症等甲状腺激素分泌失调的病症来验证结论。[2]
  三、实验中落实“探究性学习”的策略
  在生物学教学实践中,引导学生主动参与教学活动,落实“探究性学习”是调动学生学习积极性、实现素质教育的一个重要途径。而以能力立意,联系生产实际,关注社会热点,考察学生能力,是实施素质教育的大势所趋。
  高中生物新教材理论联系实际的范围广。如联系生活实际,在讲细胞的分化、癌变一节时,讲授癌症预防;讲生物的生殖一节时,讲植物的组织培养技术;联系生产实际,讲水分代谢时,讲授合理灌溉和合理施肥;联系环保实际,讲温室效应;联系自然实际,讲我国植物资源概况等。高中生物新课程联系实际的方式也更加灵活,而且有很多切实可行的调查活动。如调查人群中的遗传病,可以根据本地的实际情况确定调查何种遗传病,也可以与当地的卫生保健部门搞联合调查,实用性强,效果很好。对调查结果学生进行分析,产生的原因是什么?是哪一类遗传病,推测其遗传方式。再如调查或观察环境污染对生物的影响。这些活动的开展,不仅能将理论知识应用于实践,同时也是对学生进行环境教育很好的方式,学生参加的积极性很高,另一方面也能产生一定的社会影响。我们要千方百计的结合社会热点,拓宽理论联系实际的内容范围,包括社会生产实践、个人生活实践、生物技术实践、环境保护实践、社会问题实践、自然实践等。
  虽然探究性学习突出了学生的主体地位,学生主动学习的空间更广阔,但并不意味着要弱化教师的主导地位,教师仍然是学习的组织者。生物学教学中,探究学习要能持之以恒,教师必须想方设法使学生乐学,即学生在探究性学习中有快乐感。现代教育学研究表明:乐学与成功交融,学习的成功率越高,快乐感越强;同样,快乐感越强,则学习的成功率越高。据此,我们应当采取多种方式,保证学生的有效探究,使学生享受探究的乐趣,以建立“成功——快乐——成功”的良性循环机制。
  教师在教学工作中,对创新人才的培养是具体的组织者,作为组织者在教学工作中,要力争做到以下几点,这样才能更有利于创新人才的培养。
  首先,教师要课堂气氛活跃、授课内容不要太多
  生动活泼的课堂,是学生愉悦接受知识的前题。每一节课教师要根据内容的多少、难易,学生的理解能力,课的性质类型等诸多因素。并留足学生充分的活动时间,这样学生才有时间认真思考,勇于质疑,才会崩发出创新的火花。“教育效果的大小,总是与学生主动参与活动成正比,一切教育影响,只有通过学生自身的积极活动,才能转化为学生内在的精神财富。”
  其次,授课要精心、但讲的不要太透
  “教师要用教材,而不是教教材”。有悬念,文章才更精彩,读者才会更多。同样上课也一样,精心设计授课内容,制造一些“悬念”,即适当地留一些“空白”,留给学生更大的想象和发挥的余地,让学生通过多种渠道如讨论、阅读、对课本知识进行重组、类化,进而达到深化,相反讲得太透,学生反而厌腻,仅是被动的接受,而不愿作太多的思考。
  只要我们认真学习基础教育课程改革纲要,学习国家制定的《生物学课程标准》,学习研究新教材,学习相关的教育教学理论,建立新的课程理念,形成自我反思教学行为的良好意识和习惯。同时树立以学生为本的教育思想,积极改变教师的角色,就能在平等、民主、和谐的课堂气氛中,使学生的思维更加活跃,探索的热情更加高涨,从而实现创新精神和实践能力的培养,使学生的“弱势”学科同样取得优异成绩。
  参考文献
  [1]钱芳 生物学教学中的探究性学习探微 中央电化教育馆
  [2]裴爱莉 实验在生物教学中的作用 教师报
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