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綜觀生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)，其實(shí)驗(yàn)?zāi)康拇蠖鄶?shù)在一個(gè)設(shè)計(jì)完整的實(shí)驗(yàn)框架范圍內(nèi)重復(fù)前人驗(yàn)證的結(jié)果，實(shí)驗(yàn)的結(jié)果都或多或少在設(shè)計(jì)者的預(yù)料之中，學(xué)生的思維和科學(xué)素養(yǎng)表現(xiàn)的機(jī)會很少。另一方面驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)對新知識本身蘊(yùn)涵的潛在意義，以及新知識的組織與呈現(xiàn)方式挖掘不夠，對學(xué)生的情感調(diào)動不夠充分。而探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)以實(shí)驗(yàn)為載體，探究科學(xué)結(jié)論和發(fā)展的過程，是在教師的指導(dǎo)下，學(xué)生運(yùn)用已有的知識和技能，通過實(shí)驗(yàn)親自發(fā)現(xiàn)問題、探究問題和解決問題的過程。

探究實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)要求教師要改變以往的教學(xué)策略，構(gòu)建新型的教學(xué)模式，打破“明確目的──掌握操作步驟──驗(yàn)證結(jié)論”的模式，采用“問題──假設(shè)──實(shí)驗(yàn)探究──得出結(jié)論”的探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)新模式，以強(qiáng)調(diào)學(xué)生探究新知的經(jīng)歷和獲得新知的體驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)結(jié)果和過程的并重，更好地培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

2．課題研究的意義

2．1 生物新課程改革的需要

我國基礎(chǔ)教育新課程改革的核心理念是“一切為了每一位學(xué)生的發(fā)展”。目前，轉(zhuǎn)變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式已成為教學(xué)領(lǐng)域的重要研究課題。新課程倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)，期望使每一個(gè)學(xué)生通過學(xué)習(xí)生物學(xué)對生物學(xué)知識更深入的理解，能夠使他們對今后的職業(yè)選擇和學(xué)習(xí)方向有更多的思考；能夠在探究能力、學(xué)習(xí)能力和解決問題能力方面有更好的發(fā)展；能夠在責(zé)任感、合作精神和創(chuàng)新意識等方面得到提高。生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為生物教學(xué)中的一種重要的教學(xué)活動，決定著生物學(xué)教學(xué)改革的成敗，決定教學(xué)過程的優(yōu)劣，是解決高中生物教學(xué)現(xiàn)狀與素質(zhì)教育、創(chuàng)新教育之間的矛盾的關(guān)鍵因素。

2．2  教師教學(xué)理念發(fā)展的需要

高中新課程的改革不僅在教材內(nèi)容上發(fā)生了較大的變化，而更多是教師教學(xué)理念不斷更新，從培養(yǎng)人才的角度去提升自己。在新課程中，教師既是課程使用者，又是課程的開發(fā)者，不僅要教好教材，更要用好教材。如何搞好高中生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，如何通過實(shí)驗(yàn)課培養(yǎng)學(xué)生能力，關(guān)鍵在教師。教師應(yīng)依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ降难芯�，�?yīng)盡可能多的讓學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)，創(chuàng)設(shè)條件使學(xué)生身臨其境，是適應(yīng)新課程改革教師教學(xué)理念發(fā)展的需要。

2．3  學(xué)生認(rèn)知發(fā)展的需要

在生物新課程改革中，要依據(jù)教材資源，結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際，課內(nèi)外結(jié)合，靈活調(diào)整探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容。在教學(xué)過程中，教師要積極創(chuàng)設(shè)情境，讓學(xué)生可根據(jù)具體時(shí)間、地點(diǎn)、學(xué)生的不同生活經(jīng)歷、學(xué)校的教學(xué)環(huán)境，設(shè)計(jì)靈活多樣的活動方案。在探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，提高學(xué)生的創(chuàng)造思維，體驗(yàn)到獲取知識的快樂，發(fā)展探究學(xué)習(xí)的空間，延伸探究學(xué)習(xí)的視野，因而可提高探究性實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)過程中的主動性和趣味性。

3．探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究概況

面對21世紀(jì)知識經(jīng)濟(jì)時(shí)代的挑戰(zhàn)，世界各國開始紛紛審視教育存在的問題，改革人才培養(yǎng)觀念和模式，實(shí)現(xiàn)從精英教育向大眾教育轉(zhuǎn)變。科學(xué)探究稱為貫穿各科新課程的主線，國內(nèi)學(xué)者圍繞該主題也展開了理論與實(shí)踐研究。

雖然我國中小學(xué)生物課程改革的步子邁得大，邁得快，素質(zhì)教育的實(shí)施對中學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)要求越來越高，但是中學(xué)生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀明顯落后，現(xiàn)狀跟不上形勢的發(fā)展，實(shí)驗(yàn)教學(xué)觀念滯后。有些地方仍把實(shí)驗(yàn)教學(xué)看作一種輔助性教學(xué)手段，教師看重實(shí)驗(yàn)結(jié)果，輕視實(shí)驗(yàn)過程；側(cè)重知識的鞏固，淡化能力的培養(yǎng)且習(xí)慣性地以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主。因此，實(shí)驗(yàn)仍停留在較低的感知和操作層次，多數(shù)未形成相對持久的探究興趣。因此，實(shí)驗(yàn)教學(xué)依然是薄弱環(huán)節(jié)，與我國教學(xué)改革要求存在較大差距。因此，認(rèn)真扎實(shí)地開展中學(xué)生物探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果研究，很有必要，也有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

4．課題的研究目標(biāo)和意義

4．1課題的研究目標(biāo)

隨著我國基礎(chǔ)教育課程改革由試點(diǎn)地區(qū)逐漸向更廣大地區(qū)的有序推進(jìn)，新課程實(shí)施過程中如何加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，如何利用可利用的課程資源，利用教材優(yōu)勢，使學(xué)生的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)和研究過程更加豐富多彩，使學(xué)生的認(rèn)知水平、研究水平得到發(fā)展稱為重要研究課題。探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)與傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式有哪些優(yōu)越性？這是在新課程改革過程中最為迫切研究和解決的問題，也可為廣大教師進(jìn)行適宜操作的探究教學(xué)模式的依據(jù)之一。

4．2課題研究的意義

通過探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果研究，將為探究性實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)在生物新課程教學(xué)中運(yùn)用的理論建設(shè)和實(shí)踐操作提供有價(jià)值的經(jīng)驗(yàn)，使生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)在促進(jìn)學(xué)生獲得知識、提高能力，落實(shí)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)造能力等方面取得重要突破，有力推動中學(xué)生物課程改革不斷深入。

通過探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果研究，將有助于采用探究的方式主動建構(gòu)知識，并在建構(gòu)的過程中感悟科學(xué)方法, 學(xué)會實(shí)驗(yàn)探究的思維與方法，并將這種思維和方法運(yùn)用于學(xué)習(xí)中，實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)角色的正確定位和學(xué)習(xí)方式的改變，并能豐富情感體驗(yàn)，提高科學(xué)素養(yǎng)，對其謀求生存和發(fā)展，提高生活質(zhì)量起到久遠(yuǎn)的作用。

通過探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果研究和實(shí)驗(yàn)，有利于中學(xué)生物教師思考和接受新課程理念；也有利于中學(xué)生物教師從接受新課程教育理念向?qū)嵤┙逃�行為進(jìn)行轉(zhuǎn)化；同時(shí)也有利于地方中學(xué)的生物教師因地制宜、創(chuàng)造性的開展探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

5．當(dāng)前生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的主要問題分析

反思目前的中學(xué)生物學(xué)教育，就會發(fā)現(xiàn)充斥我們頭腦的仍然是一種偏執(zhí)的知識本位教學(xué)觀。雖然強(qiáng)調(diào)能力本位的實(shí)驗(yàn)探究性實(shí)驗(yàn)教雖然具有不可比擬的優(yōu)勢，但由于種種原因，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中還沒有普遍實(shí)施。在中學(xué)生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問題主要是：

5．1  知識本位教學(xué)觀的影響 

受知識本位教學(xué)觀的影響，實(shí)驗(yàn)的開展多以教師的演示實(shí)驗(yàn)為主，過分強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證作用，側(cè)重于現(xiàn)象本身的觀察和描述，不重視現(xiàn)象產(chǎn)生時(shí)條件的討論和探究，實(shí)驗(yàn)的實(shí)際效果和實(shí)驗(yàn)的教學(xué)目標(biāo)存在著一定的差距。

5．2  忽視學(xué)生的主體性 

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，忽視學(xué)生的主體性，學(xué)生處于被動地位，學(xué)生的主體性得不到充分的發(fā)揮，學(xué)習(xí)主動性受到抑制。教師只是向?qū)W生傳授知識，教學(xué)的主要任務(wù)只是傳授知識、學(xué)會操作，忽視對學(xué)生創(chuàng)新意識的培養(yǎng)。

5．3  絕對真理觀的影響 

受絕對真理觀的影響，給學(xué)生的知識是預(yù)設(shè)的、確定的東西，對問題的解決只要求一種方案或答案，忽視了學(xué)科之間的內(nèi)在聯(lián)系。忽視對學(xué)生想象力和創(chuàng)造性思維能力的培養(yǎng)，這不僅不利于創(chuàng)新思維的培養(yǎng)，而且遏制了學(xué)生創(chuàng)新能力的發(fā)展。

5．4  忽視探究教學(xué)理念 

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，忽視探究教學(xué)的理念，過分重視實(shí)驗(yàn)的“經(jīng)典性”，缺少與生活實(shí)際相聯(lián)系的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，不利于學(xué)生對周圍環(huán)境的關(guān)心和探索，實(shí)驗(yàn)成為“空中樓閣”。注重學(xué)生能力和個(gè)性發(fā)展的訓(xùn)練力度不夠，忽視科學(xué)探究過程的教學(xué)理念，不利于全面提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，也不利于學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的培養(yǎng)。

6．探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)理論基礎(chǔ)

6．1布魯納的發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)理論

布魯納是美國當(dāng)代認(rèn)知心理學(xué)的主要代表人物，他的發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)理論認(rèn)為：學(xué)習(xí)是認(rèn)知結(jié)構(gòu)的組織與重新組織，是將新知識與學(xué)生原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)聯(lián)系起來，通過新舊知識的交互作用，使新知識在學(xué)習(xí)者頭腦中獲得新意義的過程，這就是學(xué)習(xí)中的發(fā)現(xiàn)。由于不同個(gè)體認(rèn)知結(jié)構(gòu)的層次水平是有差異的，所以教學(xué)中教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)和組織既要合乎邏輯，又要與學(xué)生頭腦中的認(rèn)知結(jié)構(gòu)相適應(yīng)，以便于學(xué)生掌握和發(fā)現(xiàn)科學(xué)的新概念，培養(yǎng)科學(xué)探究能力。

6．2薩其曼的探究教學(xué)理論

薩其曼認(rèn)為實(shí)施探究教學(xué)必須滿足三個(gè)條件:①有一個(gè)集中學(xué)生注意的焦點(diǎn)，最好是一個(gè)能引起學(xué)生驚奇的事件或現(xiàn)象。②學(xué)生具有探索求異的自由。③有一個(gè)能激勵思維活躍的環(huán)境氛圍。一般由一個(gè)驚異事件或現(xiàn)象開始教學(xué)，接著讓學(xué)生對他們所觀察到的現(xiàn)象提出“是”或“不是”之類問題，當(dāng)學(xué)生對觀察結(jié)果做出推測性解釋后，他們進(jìn)一步提出問題，檢驗(yàn)自己假設(shè)。他提出了探究訓(xùn)練的四條基本原則:一是只有學(xué)生感到疑難時(shí)才會去探究；二是在探究中學(xué)會分析和改進(jìn)思維策略；三是新的思維策略對學(xué)生原有的策略有補(bǔ)充作用；四是一切知識都具有嘗試性。薩其曼的探究教學(xué)理論為高中生物探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供了理論依據(jù)。

7．高中生物實(shí)驗(yàn)中探究教學(xué)的設(shè)計(jì)模式

探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)并不是雜亂無章的，而是一種精心編排的教學(xué)活動。實(shí)驗(yàn)探究是學(xué)生在課堂上進(jìn)行的一系列的科學(xué)探究活動。其基本程序一般包括以下六個(gè)方面：

             圖1 高中生物實(shí)驗(yàn)中探究教學(xué)的基本程序

7．1 提出問題，構(gòu)想假說

假設(shè)是一種推論和猜想，所以可能是正確的，也可能是錯誤的。一般情況下，假設(shè)的依據(jù)是已有的生物學(xué)理論知識、生活經(jīng)驗(yàn)、既往的經(jīng)驗(yàn)或證據(jù)，其正確與否必須通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行檢驗(yàn)。用來檢測的依據(jù)應(yīng)來源于收集、分析和解讀的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。如針對低溫能夠誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍嗎？作出假設(shè)：如果低溫能夠誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍，那么用低溫處理生根的洋蔥等實(shí)驗(yàn)材料，在其有絲分裂細(xì)胞中能夠觀察到染色體數(shù)目的加倍的現(xiàn)象。

7．2  設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，預(yù)測結(jié)果

設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)是探究性實(shí)驗(yàn)活動的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，包括確定實(shí)驗(yàn)?zāi)康�、�?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)材料的選擇、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果等。

（1）實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖菑奶岢鰡栴}演變而來的，即把提出的問題變?yōu)殛愂鼍�。在�?shí)驗(yàn)?zāi)康牡谋硎錾弦�體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的性質(zhì)，使用“觀察、鑒別、驗(yàn)證、探究”等關(guān)鍵詞語進(jìn)行區(qū)別。

（2）實(shí)驗(yàn)原理

實(shí)驗(yàn)原理是設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的指導(dǎo)思想，是預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果的理論依據(jù)。它涉及生物學(xué)及相關(guān)學(xué)科中的一些方法和原理。如測定洋蔥鱗片葉表皮細(xì)胞的細(xì)胞液濃度，雖然其利用了植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離現(xiàn)象，但實(shí)驗(yàn)原理是滲透作用。

（3）實(shí)驗(yàn)材料

實(shí)驗(yàn)材料的設(shè)計(jì)要根據(jù)實(shí)驗(yàn)所提出的問題和要求，聯(lián)系實(shí)驗(yàn)過程的需要準(zhǔn)確判斷和選取，不要少用或多用，盡量選用實(shí)驗(yàn)效果顯著、容易獲得以及原理簡單的實(shí)驗(yàn)裝置和器材。

（4）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案

設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案是設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的核心，它包括確定實(shí)驗(yàn)組合、籌劃實(shí)驗(yàn)方法步驟、思考注意事項(xiàng)、構(gòu)思記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的格式等。

（5）預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果

闡述預(yù)期的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，其表述形式通常與假設(shè)類似，采用“如果……那么（則）……”的句式�！叭绻�”是預(yù)測實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，“那么”是根據(jù)預(yù)測的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

7．3 實(shí)驗(yàn)操作，搜集數(shù)據(jù)

在完成實(shí)驗(yàn)操作的過程中搜集足夠的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是一個(gè)至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)主要是通過觀察和測量得到。通常用描述和繪圖來搜集觀察獲得的數(shù)據(jù)，用國際標(biāo)準(zhǔn)單位來表示測量獲得的數(shù)據(jù)。在收集、整理和解讀這些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的過程中，就能獲得支持或否定假設(shè)的證據(jù)。

7．4 分析數(shù)據(jù)，得出結(jié)論

分析數(shù)據(jù)是對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行整理和加工的過程。通過整理，找出研究對象的發(fā)展趨勢，或推斷不同事務(wù)之間的聯(lián)系，或揭示事實(shí)或規(guī)律，確定數(shù)據(jù)或現(xiàn)象是否支持預(yù)先作出的假設(shè)，運(yùn)用證據(jù)和邏輯分析對提出的問題作出答案或解釋，從而得出最后的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。因此，結(jié)論與預(yù)測不同，結(jié)論是唯一的。

繪制圖表是整理數(shù)據(jù)的常用方法。觀察獲得的數(shù)據(jù)可以繪制概念圖、比較表或圖示、思維圖、流程圖或循環(huán)圖。測得獲得數(shù)據(jù)可以繪制柱形圖、折線圖或扇形圖等。

7．5 交流討論，進(jìn)行反思

8．高中探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀調(diào)查和案例分析

8．1 學(xué)生現(xiàn)狀分析

針對學(xué)生學(xué)習(xí)的現(xiàn)狀，我們對學(xué)生學(xué)習(xí)生物實(shí)驗(yàn)的情況進(jìn)行了問卷調(diào)查(青縣一中高一年級18個(gè)班共1062人)(見表1)。

從表1中分析其原因：學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)康牟幻鞔_及思想認(rèn)識不夠，對實(shí)驗(yàn)不感興趣是造成實(shí)驗(yàn)效率低下的主要原因；由于長期教師“傳授式”教學(xué)的影響，學(xué)生過分依賴于教師、沒有養(yǎng)成獨(dú)立思考的習(xí)慣，使學(xué)生的主動學(xué)習(xí)、自主探究的能力沒有得到培養(yǎng)；由于實(shí)驗(yàn)儀器的不足，造成實(shí)驗(yàn)中2、3人一組，只有少數(shù)人能動手，其他的學(xué)生只能看實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象，使一些學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力得不到培養(yǎng)。

表1   學(xué)生生物實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)情況調(diào)查統(tǒng)計(jì)

調(diào)查內(nèi)容

人數(shù)

對實(shí)驗(yàn)感興趣，喜歡做實(shí)驗(yàn)

773

72．8%

明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

678

63．8%

養(yǎng)成實(shí)驗(yàn)前預(yù)習(xí)的習(xí)慣

463

43．6%

喜歡自己邊看書邊實(shí)驗(yàn)

581

54．7%

喜歡聽老師講解，不愿意動腦筋

496

46．7%

認(rèn)為實(shí)驗(yàn)課效果不好

618

58．2%

喜歡自己探究，課后主動設(shè)計(jì)

328

30．9%

8．2  教師教學(xué)現(xiàn)狀分析

8．2．1教師教學(xué)觀念陳舊 

許多實(shí)驗(yàn)中，教師只要求學(xué)生按實(shí)驗(yàn)報(bào)告上內(nèi)容與步驟重復(fù)“放影”一遍，要求學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程形式化，實(shí)驗(yàn)結(jié)果唯一化。這種僵化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，使學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和探究精神受到壓抑，學(xué)生的創(chuàng)新精神和探究能力得不到培養(yǎng)。

8．2．2 教師對實(shí)驗(yàn)教學(xué)的作用認(rèn)識不足

對于演示實(shí)驗(yàn)，教師只要求學(xué)生在課堂上自己完整演示一遍就行，而不利用質(zhì)疑、提問的形式加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的探究。對于學(xué)生實(shí)驗(yàn)，只要求學(xué)生按照實(shí)驗(yàn)報(bào)告上的步驟會動手做就行，而沒有讓學(xué)生把實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與生物知識聯(lián)系起來，做到一個(gè)儀器多種用途，多種設(shè)計(jì)思路等。針對當(dāng)今的教師的教學(xué)觀念，我們調(diào)查了教師對實(shí)驗(yàn)教學(xué)的認(rèn)識情況(青縣一中生物教師10人)。下面是我們在教師中作的一個(gè)小調(diào)查統(tǒng)計(jì)表(見表2)

表2  教師對實(shí)驗(yàn)教學(xué)認(rèn)識情況調(diào)查

調(diào)查內(nèi)容

調(diào)查結(jié)果

分析原因

教學(xué)觀念

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是為了高考要求

90%

升學(xué)壓力大

實(shí)驗(yàn)教學(xué)為了完成教學(xué)任務(wù)

80%

比較同年級同學(xué)科的成績，造成無形壓力

實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?/p>

100%

培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和素養(yǎng)

教學(xué)方式

主要通過教師動手完成

40%

許多學(xué)生實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)差，且有些實(shí)驗(yàn)儀器不充足

通過師生互動完成

50%

學(xué)生愿意在教師的指導(dǎo)下完成實(shí)驗(yàn)，創(chuàng)新少

通過學(xué)生自主性獨(dú)立完成

80%

培養(yǎng)學(xué)生動手能力和實(shí)驗(yàn)技能

教學(xué)效果

能在試卷上答題

80%

利用考試成績說明教師教學(xué)水平的高低

能在實(shí)際生活中應(yīng)用

60%

培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力

能在實(shí)驗(yàn)中培養(yǎng)探究能力

70%

培養(yǎng)學(xué)生的主動研究和親自實(shí)踐能力

從以上表2調(diào)查可知，升學(xué)的壓力和利用考試分?jǐn)?shù)評價(jià)教師的教學(xué)質(zhì)量好壞是影響教師開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)的主要原因。教師的教學(xué)觀念及自身素質(zhì)也是影響實(shí)驗(yàn)教學(xué)開展的重要因素。

8．3 探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)案例教學(xué)設(shè)計(jì)分析：細(xì)胞的質(zhì)壁分離及質(zhì)壁分離復(fù)原

實(shí)驗(yàn)探究模式：學(xué)生自己提出探究的問題→自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案→進(jìn)行實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究→分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和現(xiàn)象，得出結(jié)論→交流并反思。

8．3．1  探究的主要思想及目的

質(zhì)壁分離和復(fù)原實(shí)驗(yàn)中所用的材料是紫色洋蔥鱗片葉、0．3g/mL的蔗糖溶液、清水。紫色洋蔥鱗片葉是作為觀察材料，當(dāng)?shù)渭?．3g/mL的蔗糖溶液時(shí)，細(xì)胞就會滲透失水，從而發(fā)生質(zhì)壁分離；幾分鐘后滴加清水，細(xì)胞又會滲透吸水，從而發(fā)生質(zhì)壁分離和復(fù)原。針對這個(gè)實(shí)驗(yàn)，我們提出了許多問題，其中有比較具有代表性：蔗糖溶液的濃度為什么0．3g/mL是呢？能否用其它濃度的蔗糖溶液代替呢？這個(gè)問題，萌發(fā)了我們探究質(zhì)壁分離和復(fù)原最佳材料選取的想法。

8．3．2  實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)及探究思路

方案：針對“能否用其它濃度的蔗糖溶液代替0．3g/mL的蔗糖溶液”這個(gè)問題，我們設(shè)計(jì)了第一組對照實(shí)驗(yàn)：

表3  不同濃度蔗糖溶液對植物細(xì)胞質(zhì)壁分離和復(fù)原的影響實(shí)驗(yàn)記錄表

蔗糖溶液

0．1g/mL

0．3g/mL

0．5g/mL

0．7g/mL

質(zhì)壁分離程度

復(fù)原狀況

說明

結(jié)論

在這組實(shí)驗(yàn)中，所用的實(shí)驗(yàn)材料為紫色洋蔥鱗片葉、蔗糖溶液，只是將蔗糖溶液的濃度改換了一下。為了使現(xiàn)象區(qū)分較為明顯，我們所用的溶液濃度差別較大，分別為0．1g/mL、0．3g/mL、0．5g/mL、0．7g/mL，通過實(shí)驗(yàn)對比得出結(jié)論。

材料準(zhǔn)備：新鮮洋蔥、0．1g/mL蔗糖溶液、0．3g/mL蔗糖溶液、0．5g/mL蔗糖溶液、0．7g/mL蔗糖溶液、清水、顯微鏡、吸水紙、載玻片、蓋玻片。

8．3．3  研究過程及其實(shí)驗(yàn)方法

根據(jù)能否用其它濃度的蔗糖溶液代替0．3g/mL的蔗糖溶液，我們選擇了0．1g/mL、0．3g/mL、0．5g/mL、0．7g/mL的四種不同濃度的蔗糖溶液。

用0．1g/mL的蔗糖溶液時(shí)，細(xì)胞發(fā)生輕微的質(zhì)壁分離，但現(xiàn)象不明顯，幾分鐘后滴加清水，復(fù)原較慢；用0．3g/mL的蔗糖溶液時(shí)，分離較明顯，有一部分細(xì)胞原生質(zhì)層已經(jīng)完全脫離細(xì)胞壁，幾分鐘后滴加清水，復(fù)原較快；用0．5g/mL的蔗糖溶液時(shí)，分離很明顯，幾分鐘后滴加清水，不能發(fā)生質(zhì)壁復(fù)原；用0．7g/mL的蔗糖溶液時(shí)，分離現(xiàn)象更加明顯，幾分鐘后滴加清水，不能發(fā)生質(zhì)壁復(fù)原。

 引導(dǎo)探究為什么前兩種情況下可以發(fā)生復(fù)原，而后兩種情況下即使滴加清水都不能復(fù)原呢？經(jīng)我們小組分析討論，得知是由于后兩者濃度過高，導(dǎo)致細(xì)胞失水過多而死亡，從而不能復(fù)原。而前兩者由于濃度不是太高，細(xì)胞失水不是太多，仍然存活。于是總結(jié)如下：

表4  不同蔗糖溶液下的實(shí)驗(yàn)結(jié)果

蔗糖溶液

0．1g/mL

0．3g/mL

0．5g/mL

0．7g/mL

質(zhì)壁分離程度

輕微分離

明顯分離

明顯分離

明顯分離

復(fù)原狀況

發(fā)生復(fù)原

發(fā)生復(fù)原

不復(fù)原

不復(fù)原

說明

細(xì)胞存活

細(xì)胞存活

細(xì)胞死亡

細(xì)胞死亡

結(jié)論

不宜選用

宜選用

不能選用

不能選用

（1）0．1g/mL蔗糖溶液

圖2 分離時(shí)顯微照片 （10X40倍）         圖3 復(fù)原時(shí)顯微照片（10X40倍）

（2）0．3g/mL蔗糖溶液

圖4分離時(shí)顯微照片（10X40倍）         圖5  復(fù)原時(shí)顯微照片（10X40倍）

（3）0．5g/mL蔗糖溶液

圖6  分離時(shí)顯微照片 （10X40倍）        圖7 復(fù)原時(shí)顯微照片（10X40倍）

（4）0．7g/mL蔗糖溶液

圖8分離時(shí)顯微照片（10X40倍）        圖9  復(fù)原時(shí)顯微照片（10X40倍）

實(shí)驗(yàn)結(jié)論：為了觀察質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象，不可以采用0．5g/mL或0．7g/mL的蔗糖溶液，而0．1g/mL的溶液分離現(xiàn)象不明顯，且用時(shí)太長，所以最好選用0．3g/mL的蔗糖溶液來觀察植物細(xì)胞質(zhì)壁分離現(xiàn)象。

8．3．4 分析并反思

探究實(shí)驗(yàn)的目的并不在于得到全班學(xué)生統(tǒng)一的結(jié)果，而重在使學(xué)生真正參與探究過程，在實(shí)踐中獲得具體的經(jīng)驗(yàn)體會，讓學(xué)生懂得科學(xué)的探究方法，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，讓他們的創(chuàng)新意識得到發(fā)揮，這可以讓學(xué)生受益終身。從案例中我們發(fā)現(xiàn)，探究式教學(xué)使學(xué)生成為知識的探索者,而不是消極的接受者,充分體現(xiàn)了學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體,同時(shí)有利于開發(fā)學(xué)生的智力和培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)、觀察、思維能力。同時(shí)，學(xué)生在探究活動中感受到成功帶來的喜悅，增進(jìn)了同學(xué)間的合作精神,獲得了理想的教學(xué)效果。

9．關(guān)于生物探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果的研究的認(rèn)識和思考

9．1 開展生物探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的優(yōu)點(diǎn)

經(jīng)過一年的教學(xué)實(shí)踐與研究，筆者認(rèn)為與傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)相比，探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)在以下三方面具有突出的優(yōu)點(diǎn)：

9．1．1 激發(fā)求知欲，培養(yǎng)濃厚的興趣

在高中生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，采用探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)可強(qiáng)烈地激發(fā)了學(xué)生的求知欲，培養(yǎng)了學(xué)生學(xué)習(xí)生物的穩(wěn)定、持久的興趣，同時(shí)觀察能力、思維能力、綜合分析能力和實(shí)驗(yàn)探究與設(shè)計(jì)能力等諸多方面都有所提高。學(xué)生能從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、生活經(jīng)歷入手，提出可探究的問題并設(shè)計(jì)可行的實(shí)驗(yàn)方案，最后完成實(shí)驗(yàn)并得出相應(yīng)結(jié)論。因此，教師在教學(xué)中要力求把學(xué)生的興趣調(diào)動起來，喚起學(xué)生學(xué)習(xí)生物的熱情，并使之自覺轉(zhuǎn)化成為學(xué)習(xí)生物的動力。

9．1．2  發(fā)揮學(xué)生主體性，提升探究能力

“實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)”模式與傳統(tǒng)教學(xué)模式最大的不同，就在于學(xué)生不再是一味聽教師講、看教師做，而是在足夠的時(shí)間和空間范圍內(nèi)，由自己來確定時(shí)間的分配，進(jìn)行方案設(shè)計(jì)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，對實(shí)驗(yàn)的事實(shí)加以分析并做出結(jié)論。在這樣的學(xué)習(xí)氛圍中，學(xué)生就能真正感受到自己是學(xué)習(xí)的主人。在生物探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，真正體現(xiàn)了學(xué)生的主體作用，充分發(fā)揮了學(xué)生的主觀能動性。學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，積極主動地發(fā)現(xiàn)和提出問題、自主搜集資料、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、自主進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、得出結(jié)論，并在自主的前提下進(jìn)行討論與交流。這樣的實(shí)驗(yàn)探究活動，充分發(fā)揮了學(xué)生在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的主體作用，使他們能夠在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中認(rèn)真實(shí)驗(yàn)、主動觀察、大膽提問、積極思考，極大地調(diào)動了學(xué)生的積極性、主動性和創(chuàng)造性。

9．1．3  培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)態(tài)度，開拓創(chuàng)新思維

生物探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)與傳統(tǒng)的教學(xué)方式相比，更有利于培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)精神與嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，提高學(xué)生的探究能力、創(chuàng)新能力。在實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生自覺地遵守實(shí)驗(yàn)規(guī)則，逐步養(yǎng)成了良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣；當(dāng)出現(xiàn)與預(yù)想不同的現(xiàn)象時(shí)，認(rèn)真分析原因，尊重事實(shí)而不弄虛作假；通過實(shí)驗(yàn)來探究、解決問題，逐步提高了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α⑻骄磕芰�和�?chuàng)新能力；同時(shí)，在探究的過程中，學(xué)生獲得了親自參與研究、探索的積極情感，逐步形成了一種在日常學(xué)習(xí)與生活中喜愛質(zhì)疑、樂于探究、努力求知的心理傾向，養(yǎng)成了尊重前人勞動成果，實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度以及不怕困難、勇于探索。

9．2  生物探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)對老師的影響

在生物探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)課題實(shí)踐中，教師研讀了多本有關(guān)科學(xué)教育的理論書籍，并查閱了很多國內(nèi)外科學(xué)教育的資料，不但對科學(xué)教育有了更深入地理解，提高了有關(guān)科學(xué)教育研究的能力。而且，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。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，逐步建立了新型的學(xué)生觀，形成了良好的師生關(guān)系，得到了學(xué)生的喜愛。

9．2．1  提高教師素質(zhì)，加強(qiáng)應(yīng)變能力

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師視實(shí)驗(yàn)教材為法寶，不加取舍地傳授給學(xué)生。教師不是將實(shí)驗(yàn)作為研究課題，讓學(xué)生去探究、去創(chuàng)造設(shè)計(jì)新的實(shí)驗(yàn)，也不去加寬學(xué)生的知識面，只要求學(xué)生按照大綱要求去做。在探究教學(xué)中，要求把學(xué)到的知識加以歸納概括，綜合分析，判斷反思，再運(yùn)用到實(shí)踐中去。探究性實(shí)驗(yàn)無疑增加了教學(xué)的難度，從而要求教師具有較高的教學(xué)素養(yǎng)，能駕馭實(shí)驗(yàn)中學(xué)生提出各種問題及實(shí)驗(yàn)中發(fā)生的各種問題。樹立以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的教學(xué)觀。改變理科教學(xué)重理論研究輕實(shí)驗(yàn)探究，重知識傳授輕能力培養(yǎng)的傾向。重視和深刻認(rèn)識實(shí)驗(yàn)教學(xué)的多重教育教學(xué)功能。尤其是對于培養(yǎng)學(xué)生能力，提高科學(xué)素質(zhì)，造就創(chuàng)造性人才的意義，明確實(shí)驗(yàn)教學(xué)在物理教學(xué)中的重要地位。

9．2．2  更新教學(xué)方法，提倡探究精神

生物探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)要求教師不斷改進(jìn)教法，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生的問題意識，科學(xué)地引導(dǎo)學(xué)生提問，充分挖掘?qū)W生潛在的創(chuàng)造性，使學(xué)生成為真正的探索者。教師在教學(xué)中應(yīng)注意引導(dǎo)方法的變化，做好“提問”的示范。傳統(tǒng)的教學(xué)方法是“授之以魚”，學(xué)生不會處理各種復(fù)雜的情況，而探究教學(xué)要求學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí)。教學(xué)中要使學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí)，從而達(dá)到“授之以漁”的目的。運(yùn)用探究教學(xué)，實(shí)現(xiàn)知識與能力的統(tǒng)一。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，從學(xué)生的認(rèn)識規(guī)律出發(fā)，強(qiáng)調(diào)“以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)”的理科教學(xué)觀，以自然科學(xué)方法論為依據(jù)，把學(xué)生認(rèn)識科學(xué)知識的活動組織成主動參與探索科學(xué)問題過程的一種教學(xué)活動方式。由于探究教學(xué)是按照科學(xué)探究的方法進(jìn)行的，使學(xué)生成為主動探究者，因此，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，培養(yǎng)學(xué)生的認(rèn)識能力和科學(xué)創(chuàng)造能力，實(shí)現(xiàn)學(xué)生知識與能力的統(tǒng)一。

經(jīng)過對比性實(shí)踐研究，表明在中學(xué)生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，增大探究性實(shí)驗(yàn)的數(shù)量，減少驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，在提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能、培養(yǎng)科學(xué)方法，以及形成直覺思維的能力和創(chuàng)新意識等方面是可行的，也是有效的。