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生物实验探究能力培养的实例分析

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王斌

摘要：实验探究能力的培养是新课程改革的基本要求，也是素质教育的有效途径，并且在新课程实验中得到充分的体现。本文通过案例从生物实验探究能力的培养方面进行分析与思考。

关键词：新课程标准；实验探究能力；素质教育

实验探究是人们获取知识和认识世界的一种重要方法和过程，也是提高生物教学质量的重要突破口。探究性实验是学生积极主动的获取生物科学知识、领悟各种科学思想观念、领悟科学家研究自然界的方法而参与的各种活动。[1]基本实验能力、实验设计能力和科学研究能力的培养是生物实验探究课的重要目标，就学生而言，探究性实验可以帮助学生验证所学知识和培养锻炼学生的思维能力，综合观察能力和动手操作能力，培养实事求是的科学态度和工作作风。同时还可以极大的激发学生学习生物学的兴趣，有利于生物课的整体教学。

在传统的生物教学中，以验证性实验为主，教师讲解的多，学生动手的少，甚至是教师在课上讲实验，学生在课下背实验，这既不利于学生的动手操作能力和创新能力的培养，也不利于学生情感态度价值观的养成，因此，我们应该倡导开展探究性实验，这样才有利于学生实验探究能力的提高。首先我们要明确验证性实验与探究性实验的特点和区别。

从上表来看验证性实验是实验者对已知的实验结果而进行的以验证实验结果、巩固相关知识、培养实验操作能力为目的的重复性实验。而探究性实验是实验者在未知实验结果的前提下，通过实验、探索、分析、研究得出结论从而形成科学概念的一种认知活动。很明显探究性实验的要求较高，更有利于学生的综合素质的发展。

《普通高中生物课程标准（实验）》也明确规定了发展科学探究能力的具体要求：客观地观察和描述生物现象；通过观察并提出现实生活中与生物学相关的问题；分析问题，阐明与研究该问题相关的知识；确认变量；作出假设和预期；设计可行的实验方案；实施实验方案；利用数学方法处理、解释数据；根据数据作出合理判断；用准确的术语、图表介绍研究方法和结果，阐明观点；听取他人的意见，利用证据和逻辑对自己的结论进行辩护以及作出必要的反思和修改。[2]

现以“探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度”的教学过程为例谈谈如何培养学生的生物实验探究能力。

一、教材分析

该课题是人教版高中生物学必修模块3《稳态与环境》第3章“植物的激素调节第2节“生长素的生理作用”中的“探究活动”内容，既是学习的重点，也是学习的难点。该探究活动是依据生长素作用的特点具有两重性的原理，以生长素的发现、生长素的生理作用及其应用等知识作为背景，引导学生如何将科学理论应用于生产实践，学生可体验到科学研究的一般过程，同时也是训练学生将实际问题转化成可行的实验方案的逻辑思维能力，从而提高设计实验方案的可行性、科学性和简易性。本节内容能很好地体现了新课程理念中的“倡导探究性学习”、“注重与现实生活的联系”。

由于前一节课学生已经学习过相关的理论知识，本节课需要在课前引导学生以小组为单位自行设计出实验方案。

在课堂上教师可作出如下安排：①学生分别汇报各组的方案，自我暴露出实验设计中存在的问题；②公选出部分具有典型优点和错误的实验方案，通过自我评判、合作交流，作出评价；③教师从优点和不足两方面作出简要的点评，引导学生从理论到实践的升华；④各组根据预实验报告，简谈收获和经验教训；⑤通过上述的评价和报告过程，根据自己所选的生长素类似物和植物材料，进一步完善自己的实验方案，提出进一步探究的问题。

二、学情分析

1.知识储备：生长素的发现和生理作用，学生认识到了生长素的生理作用具有两重性。

2.能力储备：学生经过初中和必修1-3的探究实验，基本掌握了探究实验的一般步骤和方法，已经具备了对一些生物学问题初步探究的能力。但对实验设计中应遵循的原则的应用理解上还不到位。

三、教学目标

1.知识与能力目标

（1）认识生长素类似物的作用特点，探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度。

（2）评述生长素类似物在生产中的应用。

2.过程与方法

（1）体验探究实验的方法和步骤，进一步提高科学探究的能力。

（2）尝试用探究的方法研究生长素类似物促进插条生根的最适浓度，发展科学探究能力，主要是确认变量、设计可行的实验方案、利用数学方法记录和处理数据。

3.情感态度与价值观目标

（1）体会科学理论在应用到生产实践过程中，还有许多需要探索的问题；

（2）通过合作与交流，逐步养成质疑、创新、协作、求实的科学精神和态度；

（3）通过学习小组成员之间的交流，认同预实验的必要性和意义。

四、教学重难点

对实验设计方案的评价和完善。

五、教学策略

杜威提倡“从做中学”，认为科学教育不仅是让学生获得知识，更重要的是学习科学研究的过程和方法。因此，学生亲身经历探究活动的过程，是达成本节教学目标的重要途径。

新课程理念强调“学生自