彭仕娟

【摘要】本文從兩方面闡述了在高中生物實驗教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力：一是在實驗教學(xué)中積極創(chuàng)設(shè)機會，讓學(xué)生多參與實驗來提高科學(xué)探究能力;二是再現(xiàn)知識的發(fā)現(xiàn)歷程，注重分析推理培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力。

【關(guān)鍵詞】高中生物;實驗教學(xué);科學(xué)探究能力

“科學(xué)探究”是2017年版2020年修訂《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》四大核心素養(yǎng)之一，是指能夠發(fā)現(xiàn)現(xiàn)實世界中的生物學(xué)問題，針對特定的生物學(xué)現(xiàn)象，進(jìn)行觀察、提問、實驗設(shè)計、方案實施以及對結(jié)果的交流與討論的能力。生物學(xué)是一門實驗科學(xué)，實驗教學(xué)是生物學(xué)課程的重要組織形式之一。古往今來許多的科學(xué)家都是在生物實驗過程中發(fā)現(xiàn)并論證了很多生物學(xué)的原理和概念，而對生命現(xiàn)象的分析、對科學(xué)探究過程的學(xué)習(xí)，都必須通過生物實驗才能得到。生物實驗增加了學(xué)生動手實踐和體驗的機會，可以很好地培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力，提高學(xué)生的生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。那么教師如何在高中生物實驗教學(xué)中提升學(xué)生的科學(xué)探究能力，本人認(rèn)為可以從以下兩方面入手：

一、在實驗教學(xué)中積極創(chuàng)設(shè)機會，讓學(xué)生多參與實驗提高科學(xué)探究能力

實驗?zāi)艹浞终{(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的探索精神。所以，教師在教學(xué)中應(yīng)該盡可能多創(chuàng)造機會，讓學(xué)生多參與實驗，讓學(xué)生通過實驗自己去獲取知識。

1.通過觀察、對比、推理提升學(xué)生的科學(xué)探究能力

如在學(xué)習(xí)《頂端優(yōu)勢》的時候，筆者讓學(xué)生認(rèn)真觀察了地錦葵（錦葵科的一種小植物）的莖的生長形態(tài)，學(xué)生觀察后很快就明白頂端優(yōu)勢是怎么回事了。于是，筆者再讓學(xué)生觀察它的根的生物情況，比較一下與莖葉的生長有什么相同？學(xué)生通過觀察，很快發(fā)現(xiàn)它們的相同點：那就是根與莖都有一個明顯的主干，主干較粗且長，側(cè)枝或側(cè)根較短，而且越靠近頂芽的側(cè)枝越短，越靠近主根根尖的側(cè)根也越短。于是我因勢利導(dǎo)：“莖會產(chǎn)生這樣的現(xiàn)象是因為頂端優(yōu)勢，那能不能說明根部也存在頂端優(yōu)勢呢？”于是學(xué)生便展開了討論并最后得出結(jié)論：根的這種生長也是頂端優(yōu)勢現(xiàn)象。通過這樣的實驗，可以逐步增強學(xué)生觀察、對比和推理的能力，在這個過程中不自覺地提升了學(xué)生的科學(xué)探究能力。

2.通過設(shè)計實驗探究問題提升學(xué)生的科學(xué)探究能力

眾所周知，實驗設(shè)計是體現(xiàn)一個學(xué)生綜合素質(zhì)與能力的題型，也是近年來的高考中的熱門題型，而往往又是學(xué)生失分較多的地方，所以，在平時的教學(xué)中逐步培養(yǎng)學(xué)生在這方面的能力是非常有必要的。

如講《植物的向光性》的時候，筆者提出問題：植物的莖對單側(cè)光刺激會產(chǎn)生向光彎曲生長的現(xiàn)象，大家有沒有想過單側(cè)光刺激對植物的根的生長會產(chǎn)生怎樣的影響？大部分學(xué)生都說會向光彎曲生長，筆者笑而不答，布置了一個“單側(cè)光對萬年青根的生長的影響”實驗，讓學(xué)生模擬單側(cè)光對植物莖葉生物的影響的實驗，自己去設(shè)計、操作和觀察，然后各個小組交流一下結(jié)果，并分析得出結(jié)論，最后由教師總結(jié)。像這樣，讓學(xué)生做書本上沒有的實驗，通過實驗來獲取書本上沒有的知識，學(xué)生們的學(xué)習(xí)熱情非常高漲，積極地查找相關(guān)資料，認(rèn)真設(shè)計實驗方案，非常好地提升了學(xué)生的科學(xué)探究能力。

3.靈活處理書本實驗提升學(xué)生的科學(xué)探究能力。

教材上安排的實驗，大多屬于驗證性實驗，對于這些實驗，筆者經(jīng)常是先讓學(xué)生認(rèn)真預(yù)習(xí)，讓學(xué)生懂得這一節(jié)課是做什么實驗，怎么樣做，然后才進(jìn)實驗室，讓學(xué)生自己去討論，自己去分析，自己去評價總結(jié)，最后才是教師作點評。這比教師先向?qū)W生講授實驗，再讓學(xué)生做驗證實驗的效果要好許多。同時學(xué)生也提升了科學(xué)探究能力。

另外，對于書本上的實驗，有時稍作改動，增加一些內(nèi)容進(jìn)去，也會讓學(xué)生有意想不到的收獲。例如，在做《質(zhì)壁分離與復(fù)原》實驗時，筆者在教材安排的0.3g/ml蔗糖溶液基礎(chǔ)上加了兩個項目：0.5g/ml蔗糖溶液、0.1g/ml蔗糖溶液，用三種不同濃度的蔗糖溶液來做這個實驗，比較三組的結(jié)果有什么不同？最后提出一個問題：能不能利用質(zhì)壁分離的原理設(shè)計一個實驗來測定細(xì)胞液的濃度？如果能，應(yīng)如何設(shè)計？

在這樣的教學(xué)過程，學(xué)生思維一直處于活躍之中，極大地誘發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，有利于學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容的深刻理解和對知識的掌握，更有利于提升學(xué)生科學(xué)探究能力。

二、再現(xiàn)知識的發(fā)現(xiàn)過程，注重分析推理，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力

生物有很多知識在現(xiàn)在看來是很簡單的，但其實都是在無數(shù)次的實驗之后總結(jié)出來的，這些簡單知識的發(fā)現(xiàn)過程是非常有用的素材，充分利用好這些素材能提升學(xué)生的科學(xué)探究能力。

如在講《DNA是主要遺傳物質(zhì)》時，筆者將格里菲思實驗、艾弗里實驗和噬菌體侵染細(xì)菌實驗分別用投影放給學(xué)生看，再現(xiàn)了當(dāng)年的發(fā)現(xiàn)歷程，并設(shè)計了一系列問題，引導(dǎo)學(xué)生通過對影片的觀察和問題的思考，一步一步得出結(jié)論。

看完格里菲思實驗，筆者給學(xué)生提出問題：活的R型菌和高溫殺死的S型菌在單獨使用時都不能使老鼠致死，為什么混合使用后能使老鼠致死？學(xué)生通過看書和分析，發(fā)現(xiàn)在死去的老鼠體內(nèi)提取出了活的S型，就會回答是S型細(xì)菌使老鼠致死的，因為只有活的S型細(xì)菌才能產(chǎn)生毒素使老鼠致死。然后筆者就順?biāo)浦?，再提出下一個問題：明明是活的R型菌+死的S菌注射到老鼠的體內(nèi)，有活的S菌出現(xiàn)呢？是死去的S型細(xì)菌復(fù)活了呢？還是由活的R型細(xì)菌變異而來？這時候很多學(xué)生就弄不清楚到底是什么原因了，于是筆者又提示學(xué)生：用來注射的死S菌是怎么死的？學(xué)生們笑了：書上明明寫著是用高溫殺死的。教師：回想一下高溫處理過的蛋白質(zhì)會怎么樣？學(xué)生：發(fā)生變性，是空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變。教師：能不能逆轉(zhuǎn)，回到原來的狀態(tài)？學(xué)生：不能。教師：那這個活的S型菌是怎樣來的？學(xué)生們恍然大悟：原來是R型菌變異來的！這時候筆者又提出一個問題：R型菌單獨使用時并沒有變異成S型菌，為什么與死去的S型菌混合使用時就會？說明了什么？學(xué)生們通過分析之后就會得出結(jié)論：是死去的S型細(xì)菌有某種物質(zhì)可以促使活的R型細(xì)菌發(fā)生變異，轉(zhuǎn)變?yōu)镾型細(xì)菌。筆者告訴學(xué)生：格里菲思當(dāng)年也是這樣推測的，你們與他的水平差不多了。學(xué)生們滿足地笑了。于是筆者因勢利導(dǎo)：那究竟S菌中是什么物質(zhì)引起R型菌變異為S菌呢？便又引出了艾弗里實驗，再播放艾弗里實驗的影片，讓學(xué)生看完影片后分析回答，大部分學(xué)生都能準(zhǔn)確答出是DNA引起R型菌發(fā)生變異的，最后得出“DNA是遺傳物質(zhì)”這個結(jié)論。

在細(xì)胞核的功能、光合作用、生長素的發(fā)現(xiàn)、酶的發(fā)現(xiàn)等知識要點的教學(xué)中，筆者也采用這種方法，通過多媒體等手段，再現(xiàn)前人發(fā)現(xiàn)知識的過程，通過分析推理，一步一步地得出結(jié)論，讓學(xué)生置身于當(dāng)時的情景，使學(xué)生覺得就是自己在研究，在探索，學(xué)生的科學(xué)探究能力在不斷的分析和推理中得到充分的提升。

總之，在生物實驗教學(xué)中，教師應(yīng)該重視培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的能力，并不斷地進(jìn)行培養(yǎng)和訓(xùn)練，久而久之，學(xué)生科學(xué)探究的能力一定會得到發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]夏天.從學(xué)科核心素養(yǎng)角度例談高中生物學(xué)實驗教學(xué)[J].生物學(xué)教學(xué)，2018（12）.