生物教学中构建学生科学探究能力的策略
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作者: 何忠莲 张道峰
摘 要：本文笔者结合自己多年的高中生物教学实践，就培养学生的实验探究能力；发现提出问题的能力；作出假设能力；实验设计能力；动手操作能力进行了探索，很有借鉴意义。
关键词：高中生物；实验能力；探究
中图分类号：G630 文献标识码：A 文章编号：1003-2851（2010）11-0046-01
生物学是一门以实验为基础的自然学科，实验的真正目的是培养学生的观察、动手和综合能力，历年来的高考也很重视对实验能力的考察。然而各高中学校往往急功近利，生物实验教学只是简单的讲而非动手去做。这就造成了学生科学探究能力的极度欠缺。针对这种情况，人教版生物新教材中除了加大实验的数量，还对实验教学的编排做了较大的改动，即由过去的验证性实验改成了探究性实验。省去了已有的实验步骤，只提供了探究的一般方案，具体的实验步骤由学生设计并完成。这一变化要求生物教师在进行实验教学时要有创造性，要有意识地采取探究性学习的方式来培养学生的实验探究能力。下面就培养学生的实验探究能力的策略，结合自己多年的高中生物教学实践来谈谈自己的看法，与大家一同商榷。
一、发现提出问题的能力
培养提出问题能力的前提是培养他们勇于提出问题的意识。须从以下三个方面着手：一是明确意义，树立提出问题的意识。发现并提出问题是科学发展的前提，列举科学家在平时发现提出问题并获得科学发现或发明的实例，说明能否发现并提出有价值的问题的能力是判断一个人是否具有创造性的主要依据之一。二是创设氛围，激发提出问题的勇气。创造和谐、民主、宽松、活跃的课堂氛围，消除学生在提出问题时的紧张和恐惧感，提出问题后教师和学生要给予鼓励。三是消除疑虑，养成提出问题的习惯。
二、作出假设能力
如何针对提出的一个问题作出科学合理的假设呢？以温度对酶活性的影响为例：温度如何影响酶的活性呢？这时就要作假设，然而我们对这方面的知识又未涉猎，很难作出合理的假设。于是有的同学边随便作出随温度升高酶活性增强或随温度降低酶活性降低的假设。这个假设也可以，但要细想一想，平时所用的加酶洗衣粉要用温水，而不是冷水和热水，根据这个生活经验判断，我们可作出以下假设：酶有个最适温度高于或低于最是温度都会使酶活性下降。由此可以看出作假设应有以下步骤：一是根据解决问题的需要获得一些相关的信息（包括书本上的和生活实践中的）；再就是根据获取的信息进行分析并作出推测;三是根据推测的结果作出初步假设。根据这三个步骤可以看出，作假设的过程实际是一个严密推理的过程，这三个步骤环环相扣，前一个步骤是后一个步骤的起点和铺垫。
在作假设时我们应该遵循以下原则：1.合理性原则：假设不是随意的猜想，更不是异想天开，它应该建立在已有的知识、生活实践经验和科学事实基础之上的。2.适度性原则：假设不是唯一的，但也不是越多越好，还要对各种假设进行合理的筛选。3.导向性原则：假设是对问题的一种假定性解释，假设后必须有相关的实验进行验证。4.灵活性原则：对学生的假设对待，虽然假设要具有创新性和科学性。但对学生说不出依据的假设不要一棍子打死，这样会打击学生的积极性，应该对学生进行鼓励，然后引导学生讨论后再取舍。
三、实验设计能力
1.研究典型实验，领会实验方案。所谓实验设计就是指实验方案的设计，首先要研究课本上的典型实验，明确实验方案的具体内涵，才能谈得上设计。一个完整正规的实验方案通常包括：实验课题、假设和预期、实验目的、实验原理、实验材料、用具和药品、实验方法、实验步骤、实验结论与讨论。
2.实验设计应该遵循的原则
（1）对照性原则：对照，实验控制变量的手段之一，目的在于消除无关变量对实验结果的影响。通过设置实验对照，可以排除无关变量的影响，增加实验结果的说服力和可信度。
对照性实验设有实验组和对照组。对照的种类一般有以下几种：
①空白对照：指不做任何实验处理的对照组；②自身对照：如“植物细胞质壁分离和复原”实验，就是典型的自身对照。自身对照，方法简便，关键是要看清楚实验处理前后现象变化的差异，实验处理前的对象状况为对照组，实验处理后的对象变化则为实验组；③条件对照：指虽给对象施以某种实验处理，但这种处理是作为对照意义的，或者说这种处理不是实验假设所给定的实验变量意义的；④相互对照：指不另设对照组，而是几个实验组相互对比对照，在等组实验法中，大都是运用对照，如“温度对酶活性的影响”的等组实验中，几个实验组所采用的都是相互对照，较好的平衡和抵消了无关变量的影响，使实验结果更具有说服力。
（2）单一变量原则：指实验组与对照组之间的变量只能有实验变量一个，这样才能确定实验组与对照组结果的不同是由实验变量引起的
（3）科学性原则：实验原理要具有科学性，实验结果的预期要有科学依据，实验的各个环节都不能偏离生物学以及其他学科领域的基本知识和基本原理。
（4）可行性原则：在实验设计时，从实验原理、实施到实验结果的产生都要切实可行。
（5）可重复性原则：重复、对照、随机是保证实验结果准确的三大原则。任何实验都必须有足够的实验次数才能判断结果的可靠性，设计实验只能进行一次而无法重复就得到结论是草率的。
（6）简便性原则：实验设计时，要考虑到实验材料容易获得，实验装置简单，实验药品较便宜，实验操作较简便，实验步骤较少，实验时间较短。
四、动手操作能力
这一点不再做阐述，平时要开齐开足实验课，让每一个学生都参与实际操作，从而提高他们的动手能力。
通过实行以上策略，不断提高学生的实验探究能力和高考的实验应试能力，以达到《新课程标准》的要求，适应素质教育的发展。
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