如何利用高中生物实验培养学生探究能力
生物是一门以实验为基础的学科，实验教学可以激发学生学习生物的兴趣，帮助学生形成生物概念。在生物实验教学中，恰当地使验证实验变为探索实验，能够更有效地培养学生思维的探究与创新能力，使学生在实验中探索，探索中实验，养成实事求是、严肃认真的科学态度。如何利用生物实验教学培养和提高学生的探究能力与创新精神呢？
1.在实验教学中要创设科学探究情境，让全体参与探究过程
让学生了解科学家规范的探究过程对学生的探究性学习有榜样示范作用，但如果只让学生浏览科学探究的大致过程，而不将学生置身于探究学习的真实情境之中，让学生动手“做”，则是难以实现探究目的的。生物实验教学中，笔者以教材中的学生实验为依托，尽量提供不同的实验材料，让学生不局限于课本的实验方法，展开充分想象，灵活运用所给材料，全员动手自行设计实验。一种设计方案失败了，再去探索新的方案；一种方案成功了，再去探索最佳方案。生物学实验不应该只是一个验证生物学结论的过程，而更应该是一个探索、尝试、体验的过程。在实验教学中，笔者大胆改革，变验证性实验为探究性实验。以观察植物细胞质壁分离与复原实验为例，由学生自己配制不同浓度的蔗糖溶液，通过不同的实验方案探索出能使细胞发生质壁分离和复原的浓度范围，没有简单地按照教材中所给的浓度进行验证。学生通过动手、动脑的亲身体验，不仅丰富了感性认识，还发展了理性认识；既提高了动手实践的能力，又增强了观察、记忆、思维等多种能力。学生通过探究，增强了对学习的兴趣，增强了自信，改善了师生间的关系，学习互动更加协调，提高了学生的学习效率和效果。
2.实验教学更要渗透思维的探索
2.1提出问题，引发思维。
在实验前，教师根据实验内容和教学目标，通过生产、生活中的实例，学生明确本节实验的目标后，教师提出假设，学生产生好奇，带着问题阅读教材，了解实验原理，熟悉操作步骤和方法；在教师的诱导下，提出某种假设和某种预言；对实验中应注意问题和可能出现的意外，做到心中有数。
2.2实验操作，发展思维。
学生进行实验操作。教师巡视指导学生实验的方法，帮助思考实验现象产生的原因。该程序是实验教学的中心环节。操作时应注意以下几点：教师要及时解答学生的疑问和纠正学生的错误操作；注意发挥骨干学生的“小先生”作用，让他们在小组内做好示范；鼓励中后生，多动手、动口、动脑，开发其非智力因素。
2.3设计实验，探索创新。
首先让学生重温教材实验，整理完成实验报告。然后教师进一步引导学生从多方面掌握实验方法，鼓励学生运用所学过的知识技能，独立设计类似的实验。这样不仅能活跃课堂气氛，而且能培养学生的发散思维和创新能力。最后教师对学生的实验方案进行评比、表彰。
3.实验教学中要贯彻思维的创新
3.1鼓励学生质疑，激活创新思维。
为了防止和克服学生在实验中存在的满足于简单的机械操作或缺乏应有的思维广度和深度等现象，教师要努力创设情景，激活学生的创造性思维。
3.1.1让创新拥有适宜的“土壤”。生物实验教学要有效地培养学生的创造能力，必须建立起一种民主、宽松、信任的教学氛围，营造创新的“土壤”和“气候”。在这样的教学氛围中，学生消除了胆怯和依赖的心理，不怕出错和失败，积极动手动脑，大胆尝试，从而为培养创造性思维开辟了广阔天地。为了使学生能自由自在地发表意见，课堂上笔者常说的一句话就是“大家七嘴八舌地说”。这样有利于消除学生的心理障碍，学生在轻松自由的氛围中就能无拘无束，各抒己见；在实验过程中，有些学生因操作错误等导致观察不到正确的实验现象，教师应帮助学生进行分析，找出问题的症结所在；同时要以宽容的态度允许学生犯错误。
3.1.2让猜想充满实验过程。正如牛顿所说：“没有大胆的猜想，就作不出伟大的发现。”在实验教学中，鼓励学生对实验中可能出现的实验现象和结果进行猜想和预测，并让学生在此基础上自己设计实验方案，选择实验器材，再通过实验去验证自己的预测和猜想，这对于激活学生的思维，培养创新能力是非常有益的。例如，在学习水分的散失时，让学生猜想植物吸收的水分主要用于哪些方面?有的学生认为绝大多数水分用于参与植物体内的各项生命活动；有的认为主要是通过蒸腾作用散失到大气中。学生经过思考讨论，设计出了“称重法”实验：剪取一根带叶的健壮枝条，插入密封、盛有水的锥形瓶内，用一个透明塑料带套扎在枝叶上，预先将塑料带、盛水的锥形瓶分别在天平上称重记录。然后放到阳光下照射一段时间，再将两者称重，计算出锥形瓶内减少的重量即植物吸收的水与蒸腾作用散失的水（塑料带增加的重量）两者之间的比值。实验验证了学生的猜想，提高了他们的创新能力。
3.1.3创设科学探究情境，全体参与探究过程。让学生了解科学家规范的探究过程固然对学生的探究性学习有榜样示范作用，但如果只让学生浏览科学探究的大致过程，而不将学生置身于探究学习的真实情境之中，让学生动手“做”，则是难以实现探究目的的。生物实验教学中，笔者以教材中的学生实验为依托，尽量提供不同的实验材料，让学生不局限于课本的实验方法，展开充分想象，灵活运用所给材料，全员动手自行设计实验。一种设计方案失败了，再去探索新的方案；一种方案成功了，再去探索最佳方案。生物学实验不应该只是一个验证生物学结论的过程，而更应该是一个探索、尝试、体验的过程。在实验教学中，笔者大胆改革，变验证性实验为探究性实验。以观察植物细胞质壁分离与复原实验为例，由学生自己配制不同浓度的蔗糖溶液，通过不同的试验方案探索出能使细胞发生质壁分离和复原的浓度范围，没有简单地按照教材中所给的浓度进行验证。学生通过动手、动脑的亲身体验，不仅丰富了感性认识，还发展了理性认识；既提高了动手实践的能力，又增强了观察、记忆、思维等多种能力。学生通过探究，增强了对学习的兴趣，增强了自信，改善了师生间的关系，学习互动更加协调，提高了学生的学习效率和效果。
3.2引导学生求知，培养创新品质。
3.2.1探索实验代替验证实验，发展学生的创新思维能力。在中学生物实验教学中，设计一些可行的探索性实验是培养学生创新思维能力的有效措施，如“探究种子的成分”的实验。关于探索种子是否含有水的问题，教师可以先让学生进行预测，然后让学生取一些晒干的小麦种子，装进干燥的试管里，放在火上均匀加热，然后烘烤试管底部。接着提问：“试管内壁出现了什么现象？这个实验检验了关于种子是否含有水分的哪一种预测。”在探索实验过程中，学习气氛非常活跃，一环扣一环的问题使学生不断思考，不断探索，他们通过观察分析，加深了对知识的理解和掌握。
3.2.2营造宽松氛围，培养学生的创新思维。在实验教学中，教师应当调动各种教学资源，营造一种浓厚的创新情境，激发学生的创新意识。如在“观察小鱼尾鳍内的血液流动”时，如果小鱼活动频繁就会影响实验的进行，笔者就启发学生，如何使小鱼处于昏迷状态。其中有一个学生由人醉酒得到启示，想出这样一个办法：先用湿纱布包裹小鱼，然后用镊子把蘸足白酒的小棉球送入鱼口中，3分钟后，鱼就会安静下来，这样就有利于观察。由此可见，学生的创新思维能力只有在创造性活动中才能被充分激发。
总之，作为教师，我们应该充分利用生物试验课，充分挖掘学生的潜力，大力培养学生的各项综合素质，为素质教育服务。
参考文献：
［1］梁正.探索性实验教学［J］.中学化学教学参考，2001，（10）：27-29.
［2］李淑梅，李青芝.创设问题情境与关注思维过程［J］.生物学教学，2003，（7）：33-34.
［3］姚维红.高中生物学教学中学科思维能力的培养［J］.生物学教学，2004，（1）：28-29.
［4］姚巧斌.高中生物实验探究教学与学生主体性发展研究［D］.福建师范大学，2003：12-14.
［5］施忆.高中生物课程标准中的活动与探究（必修）［M］.北京：高等教育出版社，2004：25-26.
［6］张富国，张昕，刘森.生物学实验论［M］.广西：广西教育出版社，2001：45-46.
［7］陈继贞，张祥沛，曹道平.生物学实验教学研究［M］.北京：科学出版社，2004：24-26.
（作者系安徽师范大学生命科学院2006级教育硕士）
如何培养学生的实验操作能力和科学探究能力 新课程物理课程标准把如何培养初中生的科学探究能力作为一项重要内容提了出来,新课标着重强调“物理课程应改变过分强调知识传承的倾向,让学生经历科学探究过程,学习科学研究方法,培养学生的探索精神、实践能力以及创新意识”。为此,笔者就在物理教学中如何培养学生的实验探究能力的几条经验与同仁参考: 一、应当因材施教、循循善诱,不断培养学生的质疑提问能力 在课程改革的今天,作为物理老师无论在课堂上,还是在实验操作上,都要不断努力培养学生敢于向老师提问的能力。 首先,由于科学探究的要素之一就是提出问题,不断将问题作为探究的出发点。因此,在探究活动开始时,要不断努力创设物理问题情境,想方设法引导学生尽可能多地去发现新的物理情景与已有知识的冲突所在,从而提出一系列问题来,以激起广大学生的探究兴趣。 其次,现实生活中处处充满着物理知识。因为在物理教学中要根据学生已学过的物理知识和生活经验,鼓励学生大胆提出问题,并还要注意及时表扬。 二、争取做好学生的实验组织者,着重培养学生的动手能力 实践是探究式学习的灵魂,我们应针对学生而言的“实践能力”着重强调学生的实验主动性、积极性和创造性,这正是我们培养学生总体素质的首要目标之一。 首先,实验教学中,我们应采用多种形式的实验探究以不断培养学生的动手能力。为此,我们可以进行演示实验让师生共同探究,比如,实验课上,碘的升华和凝华,可以采取对学生分组来完成探究。 其次,应不断加强学生的实践探究活动。且还要不断利用身边的物品开发、设计出各种物理实验,以更丰富课内和课外的探究活动。 三、要时刻培养学生的实事求是的科学态度和团结合作的探究精神 初中物理新教材中安排了三十多个学生探究实验,但大部分都不以个人为单位进行,而着重让学生分组进行。 首先,在实验课探究中,应不断抓住良机指导每个学生仔细观察实验现象,如记录实验数据,自觉养成实事求是、尊重自然规律的科学态度。比如:在“观察水的沸腾”这一实验中,要及时引导学生仔细观察水沸腾前和沸腾后的水中气泡的现象,并将数据画成图表出来,再设法引导学生实事求是实验的精神。 其次,要不断重视学生间的交流与合作,尽量安排足够的时间让学生对各种想法、观点进行充分的交流和讨论。这样对于多数探究活动课来说,探究的过程比探究的结果更显得尤为重要。为此,在探究活动中,就不能为了赶进度而在学生还没进行足够的思考时草率地下结论。 四、要不断将物理知识运用于实际生活和自然现象的问题中,以着重培养学生的理论联系实际的能力 中学物理教学一直以来都重视物理知识在自然现象、科学技术和生活实践中的运用,以此来体现其科学价值,从而激发学生自主学习的兴趣。 首先,要尽量让学生搞一些家庭小制作,比如微型照相机、简易指南针等等。同时还要多布置一些探究性的问题:如挂衣钩是如何贴在墙上的?这样便可以拉进物理与生活的距离,且多让学生深切感受到科学的真实性,感受到科学与社会、与日常生活的关系,从而激发学生的探究欲望和学习兴趣。 其次,要不断重视物理知识的实际运用。比如,在学完简单机械运动这一知识点后,应多组织学生亲自通过对自行车进行实物观察,尽量让学生说出自行车究竟运用了哪些简单的机械?只有如此,才至于让学生感到物理就在我们身边。这既激发了学生对物理课的学习兴趣,又能巩固了他们所学的知识,逐步培养了学生理论联系实际的综合能力。 总之,作为一名物理老师,在实验探究过程中,应不断鼓励学生积极动脑、动手,并通过多方面自主的探究活动,达到学好物理概念和物理规律,真正体验到学习自然科学的乐趣,并以此更好地了解科学方法,获取科学知识,逐步培养了学生的实验探究能力。此刻,我们才算在教学上取得了真正成功
新课改对教师的教育方法和学生的学习方式提出了新的要求，因此指导学生进行探究性 学习，培养学生的探究能力，既是新课改的关键，也是新课改的突破口。那么是什么是探究 呢?探究--inquiry 一词起源于拉丁文的in 或inward(在„之中)和quaerere(质询、寻 找)，按照《牛津英语词典》中的定义，探究是“求索知识或信息特别是求真的活动;是搜 寻、研究、调查、检验的活动;是提问和质疑的活动。”探究的操作活动包括观察、提问、 实验、比较、推理、概括、表达、运用及其它活动，所以在探究活动过程中所涉及到的一切 能力都属于探究能力的范畴，如:探究实验的五个步骤:“提出问题、做出假设、制定并实 施探究方案、分析结果、得出结论”中最少就涉及到提出问题的能力、设计实验的能力、推 理的能力、概括归纳的能力等;又如:在探究活动中，需要从网络和其他途径获得更多的信 息，那么快捷采集信息、利用信息的能力也属于探究能力的范畴。本文重点从课内实验教学 和课外各种活动两方面介绍学生探究能力的培养。一、以课内实验教学为切入点，培养学生的实验探究能力
生物学是一门实验性很强的学科，因此在内容设置上，实验占得比例很大，而实验设计 正是激发学生的探索欲望，培养学生的逻辑思维和创新意识等探究性学习能力的重要手段和 途径。下面本人就以实验《探究种子的成分》为例谈一谈学生探究能力的培养。
《探究种子的成分》是初一学生在学习中第一次接触探究实验，为了尽量减少学习中遇 到的困难，因此编委们在本节课的教材中安排了相应的探究方案。由于种子与人类的日常生 活密切相关，所以学生对种子的成分有着一定程度上的了解。本人认为这正是培养学生从生 活中发现问题、运用已有知识和经验解决实际问题和培养他们探究能力的好时机。因此本人 决定抛开课本上已经设计好的探究实验的步骤，重新设计本实验。正因为本节课是学生第一 2 次在学习中接触探究实验，对探究实验的模式不是很了解，所以为了加深学生对探究实验的 认识和理解，本人决定本节课严格按照探究实验的五个步骤来进行，即:1、提出问题 2、 做出假设3、制定并实施探究方案4、分析结果5、得出结论。
(一)提出问题
提出问题是科学探究中的重中之重。学生刚开始时不会提问题，如何培养学生提出问题 的能力呢?教师要为学生充分创设问题的情境，并加以适当的引导。如，在进行“探究种子 的成分”的实验时，在上课前本人为学生准备了带有种皮的小麦幼苗(为学生提出问题创设 情境)，然后让学生根据这个空空的种皮提出自己的问题，学生纷纷提出:“种子中的营养物 质哪去了?”“种子中的营养物质发生了什么变化?”“种子为什么会萌发成幼苗?”“种 子中有哪些成分?”这样引出本节课的主题:种子中有哪些成分?当然，学生刚开始提出的 问题可能偏离本节内容或与本节内容无关，如“种子为什么会萌发成幼苗?”，这时教师应 该加以引导、鼓励，指出提出问题的要求:要与课题有密切关系，提出的问题要有发散性， 要考虑到探究的条件的影响。久而久之，在教师的帮助指导下，学生最终所提的问题能够紧 扣本节内容。
(二)做出假设
问题提出后，让学生做出假设。假设并不是漫无边际的，而是要根据自己的生活常识和 已有知识、经验等来进行。如在“探究种子的成分”过程中，本人让学生根据自己的生活常 识，认为种子中含有哪些成分?学生的想法就是他的假设。例如，学生根据花生种子可以榨 油的生活常识，因此假设种子中含有脂肪。在学生毫无头绪的前提下，也可以给学生提供一 段资料，让学生根据资料来做出假设。如，种子中的成分中含有无机盐，而无机盐是专用名 词，学生可能见过或听说过，但对这种物质却并不真正了解。如何让学生做出“种子的成分 中含有无机盐”的假设呢?本人向学生出示了农村最常见的草木灰，草木灰是植物的茎秆如: 麦秆、玉米的茎秆在充分燃烧后剩下的物质。让学生观察颜色--灰白色，然后加以说明， 这灰白色的物质主要是无机盐。学生根据本人提供的资料很轻松的就做出自己的假设。并且 由于提供的资料来源于生活，所以学生感到非常亲切和熟悉，大多数学生能够积极主动地参 与，使得课堂气氛非常活跃，大大调动了学生的学习积极性和求知欲。 有时，做出假设也要彻底放手让学生自己去进行，如在做蚯蚓实验前，本人提出了这样 一个问题:“蚯蚓是怎样运动的?”有的学生认为靠自身肌肉的收缩进行运动，有的学生认为 靠蚯蚓的皮肤与地面的摩擦进行运动，有的学生认为蚯蚓靠其身上的刚毛进行运动。在学生 没有亲自动手去探究前，这一切的想法都是他们的假设。 3 到底采取哪种方法让学生进行假设，这需要教师根据具体的情况来区别对待。
(三)制定并实施探究方案
做出假设后，学生为了验证自己的假设是否正确，就要制定出一个切实可行的方案。学 生刚开始时不会制定方案，这就需要教师进行帮助、引导。指出制定计划的要求:实验的可 操作性，能控制可变因素，能否设置对照实验，所获数值的方法一致。例如，最简单的就是 让学生根据自己已有的知识、经验来制定方案;或者教师提供资料，让学生根据老师提供的 资料寻找其中的信息，并进行举一反三。如，本人在出示草木灰后，学生做出了种子中含有 无机盐的假设，并能根据这则资料，设计方案来探究自己的假设。使种子燃烧，烧到最后剩 下灰白色的物质，证明种子的成分中含有无机盐。 “探究种子的成分”是个简单的探究实验，不需要设计对照实验，而大多数探究实验， 需要设计对照实验和控制唯一变量，这也是实验探究中重要的一项。关于如何培养学生设计 对照实验，在本文中就不作介绍了。在设计好探究实验的方案后，就让学生动手操作，观察 和记录实验结果，这个过程中培养了学生的观察能力和实事求是的科学态度。
(四)分析结果，得出结论
这个过程是一个重要的推理过程，同时也培养了学生尊重事实的科学态度，即无论你的 实验结果是否支持你的假设，你都要尊重事实，事实胜于一切。这样，学生根据上述的几个 步骤，探究出种子的成分中含有水分、无机盐、蛋白质、淀粉、脂肪和水等。 在这个探究实验的过程中，学生的提出问题、做出假设、设计实验方案、利用已有经验 解决问题和观察等各方面的实验探究能力得到了培养，同时也培养了学生尊重事实的科学态 度。
让学生动手操作呗
答：学会正确使用实验仪器和化学品，保护自己和他人的安全。总之，高中生上生物实验课可以帮助他们培养科学思维和实验技能，加深对生物学知识的理解，培养团队合作能力，增强实践能力和创新能力，培养科学素养和安全意识。这些能力和素养对于学生的综合素质和未来发展都具有重要意义。
答：高中生物实验对提高学生成绩有以下几个方面的作用：1. 增强学习兴趣：生物实验可以让学生以更直观、实践的方式接触生物知识，从而激发学生的学习兴趣和好奇心。这种积极的学习态度有助于提高学生的学习成绩。2. 深化理解：通过生物实验，学生可以更深入地了解生物学原理和理论知识。在实验中，学生需要动手进行...
答：教学过程中，教师要巧妙预设，创设情境，激发学生兴趣，凸显其主体，只有这样，才能让学生真正走进探究发现的世界，从而引导其不断创新。如我在教学中给学生出示：用一只青蛙进行下面的实验：搔扒反射、血涂片的制作、观察心脏的节律性搏动、鉴定骨的成分等实验，你怎样安排？通过一只青蛙，串联了这么多实验...
答：本人与本组两位生物老师经过近三年的生物实验教学实践,感受到“做实验”对学生的实验设计能力的提高有很大的促进作用。本人把本次研究作为一次实验,以建构主义理念、探究式学习理论和人本主义学习理论为理论基础,从高中生物实验教学和学生实际情况的调查入手,由学生确实存在的“实验设计能力差”这一问题出发,...
答：那么在生物课堂教学中如何培养学生的自主探究学习能力呢？本人以为，培养学生自主探究的学习能力，主要从以下几个方面入手：一、转变教育观念，建立学生自主发展的教学目标。传统的课堂教学模式把学习建立在学习者的客体性、受动性和依赖性的基础之上，忽视学生的主动性、能动性、探究性与独立性。中国为什么有...
答：高中生物教学与其说是生物知识的学习，不如说是一个个生物实验的探究过程。它通过教师演示实验或组织高中生亲手实验操作，能把书本知识由微观变为宏观，把抽象变成具体，变无形为有形，使高中生易于获取多方面知识，巩固学习成果，培养高中生的各种能力。高中生物实验的学习贯穿于高中生物的学习全过程之中，...
答：3、科学探究：能发现现实世界中的生物学问题，针对特定的生物学现象，进行观察、提问、实验设计、方案实施以及结果的交流与讨论的能力。4、社会责任：基于生物学的认识，参与个人与社会事务的讨论，作出理性解释和判断，尝试解决生产生活中的生物学问题的担当和能力。高中生物核心素养的培养策略：1、以课本为...
答：高中生物教案设计万能模板(一) 一、教材分析 新课标对光合作用的认识过程从原来的“了解”水平提高到了“说明”水平,教材中本部分内容从回顾科学家对光合作用的探究历程开始,让学生感知他们探索的科学精神和实事求是的科学态度,学习科学探究的一般方法和实验设计的原则,并且得出光合作用的反应式。教材中详细描述了各探...
答：由于高考生物科所占分值相对较少,课时较少,学生普遍对生物课学习不重视,兴趣不浓,生物教师更需要根据学科特点、学生特点,把握探究性学习的本质,体现生物学科的特点,因地制宜地运用多种课堂教学手段,实施个性化、人性化教学,努力使课堂更精彩,教学更有成效。为此，本文特就新课改下如何提高高中生物课堂教学...
答：新课程背景下如何进行有效课堂教学为当前教育界的热门话题和关注焦点,随着生物新课程的进一步实施,时间紧、学习内容多,有效的课堂教学就显得更加迫切。高中生物课堂有效性是指教师运用科学的教学策略,学生通过课堂学习,有效地提升对生物学知识的理解和掌握,具有敏锐的生物学问题意识,能进一步关注自身的情绪生活和情感体验,...
