探究性实验法在生物教学中的应用

付灵丽 安徽省萧县初级中学城西校区 235200

教学方法是实现教学目标的手段，随着教学改革的深入，生物教学方法百花齐放，本文就“探究性实验教学法”谈谈自己的认识。

探索自然不仅需要有关的科学知识，更需要有探索自然的方法和能力。以往的科学教学由于把知识本身作目的，注重科学知识的机械灌输，忽视科学方法的训练，致使学生虽然掌握了某门学科的许多知识，但却不懂得该门学科的科学方法及其价值，缺乏相应的科学研究能力。探究教学则把科学知识与科学方法相结合，在掌握知识的基础上发展学生的观察能力、建立假设的能力、推理和预测的能力、交流结果的能力等，即增进学生对科学探究的理解，发展进行科学探究的能力。

生物科学是自然科学中的一门基础科学，它是研究生物的形态、结构、分类、生理、遗传和变异、进化、生态的科学。生物以其丰富多彩的生命活动呈现在我们眼前，想要了解其内在的因素，实验是必不可少的，同时实验也是生物学研究的一种重要手段，通过实验可探知生命活动的规律。学生通过实验体验，能够加深对课本知识的理解和掌握，增强学生学习生物学的兴趣。因此，教师在教学过程中应重视实验课，尽可能的为学生创造实验的条件，并指导学生以实事求是的科学态度进行观察和实验，通过实验去探索生命的奥秘。学生在获取新知的同时，体验了发现的乐趣，这一点对开发学生的智力和激发学生学习的主观能动性、创造性以及对科学的热爱等方面具有重要的意义。

例如，在学习了实验法研究案例后，要求学生运用实验探究法进行“探究影响鼠妇分布的环境因素”的实验，让全体学生积极参与，依靠集体的力量进行分工合作。

教师指导：本实验包括以下几个重要步骤：⑴发现并提出问题 ⑵收集与问题相关的信息 ⑶作出假设 ⑷设计实验方案 ⑸实施实验并记录 ⑸分析实验现象 ⑹得出结论。

让学生分组（8个小组），各组自行设计实验探究方案，小组间交流合作，找出最佳方案，然后进行实验。下面是一个小组的实验方案：

⑴提出问题

实验前捕捉鼠妇（又称潮虫、西瓜虫）。找一个深棕色或不透光的空瓶子，在瓶盖上打两个小孔。瓶中放一层潮湿的土壤，压实。上课的前一天在家或学校的花盆下、石块下或其他地方寻找鼠妇，每人捕捉10只，放入瓶中，准备下一节上课用。捕捉鼠妇时会发现，它们经常躲在阴暗潮湿的地方，如石块的下面、花盆的底部，以及放置擦地墩布的角落。通过观察会产生这样一种疑惑：鼠妇为什么要躲藏在这些地方？请你从生物与环境关系的角度，用短句准确表述出这个问题。这样，你就提出了一个需要通过实验来探究的问题。

问题：鼠妇通常躲在阴暗的花盆、石块下，光对鼠妇的分布有影响吗？

思维都是从问题开始的，发现问题是解决问题的起点，也是解决问题的一种动力。问题就是矛盾，矛盾时时刻刻存在着，但因循守旧和不善于思考的人往往觉察不出矛盾和问题的存在，而勤于独立思考的人，常常会在别人认为没有问题的地方发现重要问题，进而取得重大的成果。比如，牛顿发现的万有引力定律，瓦特发明的蒸汽机等，都是从生活的小事件入手的。同时，任何科学研究都往往有一个从无效到不可靠而被日后的事实所否定，但这些假设给后来的科学者以成功的过程，其间，研究者必须善于发现问题，才能从失败的教训中总结出有益的经验，推动研究工作不断前进。学生的学习活动也和科学研究工作一样，需要有启发性的问题的导入才能逐步深入。

⑵作出假设：

观察中发现和提出的问题，经过查阅资料和思考以后，你会对问题作出各种尝试性解释，这就是假设。一个成功的假设要能够说明相关事物之间的因果关系。我们知道，环境中的各种因素都可能影响鼠妇的分布，那么究竟是哪种环境因素影响鼠妇的分布呢？是鼠妇怕其他生物的侵扰吗？是鼠妇怕光吗？是鼠妇喜湿吗？你是否观察过鼠妇出来活动的时间，它的活动规律对你作出假设是否有启示？通过查阅资料，收集信息，在组内同学的讨论后，本组作出了假设。

假设：因为鼠妇怕光，所以鼠妇通常躲在阴暗处。

假设是解决问题的侦察兵，是科学发展的必经之路。假设无论被证实还是被证伪，都具有推动认识发展的作用。海涅说过：“谁若为我们指出了走不出的道路，那么他就像为我们指导了正确道路的人一样，对我们做了一件同样的好事”。在科学史上，一些假设由于其内容部分正确可靠为事后的事实证实并经过修改、补充、丰富而成为科学理论 而有些假设虽然不正确、不可靠而被日后的事实所否定，但这些假设给后来的科学者以启发，使他们找到了另一条通往科学真理的道路。

（3）实验程序的制定与实施。

①课前捕捉鼠妇。

②自制鼠妇实验装置。用硬纸板制成一个长30cm、宽10cm、高5cm的纸槽，将纸槽分成长度相等的两部分，一端用黑纸包好形成一个黑暗的环境，另一端不做处理。

③将做好的纸槽放在课桌上，将捕捉到的鼠妇（10只）轻轻放入纸槽中。

④将有鼠妇的实验装置放在实验桌上，接受由窗户进入的阳光，将有黑纸遮挡的一端朝向窗外。

⑤观察并记录。同组的同学配合，一人计时，一人计数并记录。统计每分钟未遮盖部分有几只鼠妇，暗处有几只鼠妇（将放入的鼠妇总数减去亮处的即可），将数字填写在表格中。至少统计10次以上。

时间 1min 2min 3min 4min 5min 6min 7min 8min 9min 10min亮处暗处

⑥将每次亮处的鼠妇总数累加起来，除以实验鼠妇的数目与观察次数的积。

⑦将全班各实验小组的比例累加起来，求平均值。

⑧根据实验得出的数据，判断鼠妇喜欢亮处还是暗处，检验假设是否成立。如果鼠妇分布在光下的平均值小于50﹪，即支持假设，鼠妇喜欢黑暗的环境。

⑨分析实验过程是否有误差，讨论产生误差的原因和减少误差的方法。

（4）回顾探究活动的一般过程，作出总结

实验完成后，组织学生交流。

①请学生回答为什么不能用一只鼠妇，而且每个组都要十只。

②请学生回答为什么要计算全班的平均值。

③组织学生比较本组的数据和结论与全班的平均数据和结论有无异同，并自我分析或其他组帮助分析。

学生纷纷讨论交流，作出以下回答：①思考回答：是因为一只或少数几只的偶然性太大，如果数目较多，可以减少误差，使实验结果更科学。每组都用10只是便于最后统计全班结果。

②讨论回答：因为每个小组只能实验一次，误差较大，如果算出全班的平均值，就相当于做了8次重复实验，全班得出的结论就更加科学。

③分析原因有：实验装置的颜色干扰 实验装置的设计不合理 实验时同学的声音干扰等。

实验目的不单是学习有关鼠妇的生活习性，而是要求学生在真实的实验经历中体现实验法研究的过程和方法。教学中，教师应鼓励学生收集有助于他们评定方案是否有效的资料，或指导学生自己动手来验证方案。在学生验证方案的过程中，教师应该以“指导者”的身份出现，鼓励学生依靠自己的力量来完成对整个方案的验证。在学生遇到困难且经过努力仍无法克服时，教师应该给予必要的引导，帮助学生克服困难，使学生顺利进入下一个的验证。

研究性学习注重培养学生独立思考、自主学习的能力，课程要有较大的灵活性，通过教与学传统方式的改变，师生共同建立起平等、民主、教学相长的教学过程，有效提高学生分析、解决实际问题的能力，使教与学的重心不再仅仅放在获取知识上，而是转到学会学习，掌握学习方法上，使被动的接受式学习转向主动的探索式学习。研究性学习的评价关注的不是研究成果、学术水平的高低，而是学习内容的丰富性和研究方法的多样性，强调学生学会收集、分析、归纳、整理资料，学会处理反馈信息，更加注重研究过程。

总之，只有关注学生，以学生的发展为本，教师多反思多钻研，灵活运用各种有效的方法，将课堂时间用在“刀口”上，讲学生之所需，解学生之所疑，我想在生物课堂的有效教学中一定会取得更大的成绩，学生会学得更好。

温馨提示：

本次试验观察后，要特别提醒学生把鼠妇放归大自然。教育学生爱护动物，对野生动植物，不宜大量采集，这既是爱护生物的资源，也是一种情感教育。