如何在高中生物教学中开展探究实验活动

如何在实验课堂中开展探究活动~

新的《科学课程标准》明确指出“本次课程改革以培养小学生科学素养为宗旨，积极倡导让学生亲身经历以探究为主的学习活动，培养他们的好奇心和探究欲，发展他们对科学本质的理解，使他们学会探究解决问题的策略，为他们终身的学习和生活打好基础。给学生一个真实的探究环境，让他们真正经历像科学家那样的探索过程，体验探究的成功或失败，是值得我们科学课教师关注的问题。而在我们以往的课堂教学中，教学关注的重点往往是探究的结果，忽视了学生探究的过程。为了取得良好的探究效果，教师的指导过于细致、具体，学生缺少自由发挥的空间。那么，如何在科学课课堂教学中进行有效的探究活动，如何捕捉学生在课堂学习中新生成的思维火花呢？
一、创设真实的探究情境
在一节课上，科学课教师都非常重视为学生创设一个探究的情境。比如研究磁铁，先把大头针撒得满地都是，然后问学生用什么方法能很快地把它们捡起来。研究溶解，就把盐和沙混在一起，问学生有什么方法把它们区分开来。毋庸置疑，情境的创设对于学生的探究活动是非常重要的，但关键是很多老师仅仅把情境的创设作为新课开始的一个引子；或者说是为学生的探究寻找一个理由。甚至很多老师为创设情境而创设情境。语言做作，情节虚假。如为了把盐或沙混在一起，干脆假装摔交。我认为这样的创设情境是不理想的。现代教学论指出：产生学习的根本原因是问题。没有问题，也就难以诱发和激起探究的欲望。因此，在教学中教师要设法创设一个具有潜在意义的“问题情境”，把学生引入其间，使问题成为学生感知和思维的对象，从而在学生心里造成一种悬而未决但又必须解决的求知状态，激发学生强烈的探究欲望。如教学《摆的秘密》一课时，在导入新课后，教师指导学生做实验。教师演示3次，每次时间都是10秒钟，学生数摆动的次数。教师提问：你发现了什么问题？
生：我发现在相同的时间内摆动的次数是一样的。
师：下面同学们自己做一个摆，记录你的摆在10秒钟内摆动的次数。学生做完实验后，汇报结果，有7—12次不等。
师：都是用10秒钟，为什么我做的摆和各组做的摆摆动的次数不一样呢？你想提个什么问题？
生：摆动的次数与什么有关系？
二、鼓励学生进行充分的猜想
牛顿说：“没有大胆的猜测，就作不出伟大的发现。”教学中要抓住有关内容或有利时机，给学生充分的时间，鼓励学生大胆猜测或假想，要让学生从各个角度去思考。学生进行猜测后，要求学生说出自己是怎样想的或猜测的理由，这样既可以培养学生的良好思维习惯，又使学生交流了提出假设的思维方法，相互之间受到启发，并使学生明白提出的假设不是凭空乱猜的。要让学生都参与到学习过程中来，就必须鼓励每个学生对问题的结果进行猜测或假设，允许学生作出任何结论，教师要认真对待每一个假设。可以把孩子们的意见都写在黑板上，让学生经过自己的探究，去证明它们的对、错。证明错误，也是一个结论。爱迪生就是在证明了1600多种材料不适合做灯丝后，才找到炭化竹丝的。对发现的问题要尽可能多地让学生提出各种假设。如在《摩擦力》一课中，学生假设影响摩擦力大小原因时，有的同学认为摩擦力大小与物体表面的粗糙程度有关（课本上有）；有的认为与拉动的速度有关；有的认为与物体的接触面积大小有关；有的认为与拉的人有关。我把这些意见都写在黑板上，让学生自由地去探究。有的假设在课堂中没法解决，就留到课后。这样就充分地尊重学生的自主权，让学生在没有太多干扰的情况下，按照自己的意愿去解决问题。
三、准备多样的材料，制定探究计划
二十多年前，我国著名自然教育专家刘默耕就提出：自然课就是教孩子们“搞科学”的。这个“搞”字既包括读书，接受前人的科学成果，更重要的是让孩子们在摆弄材料的过程中验证假设，探究出科学的规律。用科学大师爱因斯坦的话说，“科学”是“探究意义的经历”。而学生提出的假设是多样的，教师就要为验证这些假设提供多样的材料。不能把学生框死在几种固定的材料上。如研究鱼鳍的作用，我们既要为学生准备木板、线、皮筋，也要为学生准备剪刀（他们可能剪掉鱼鳍的方法）。只有多样的材料，才会有不同的探究活动。
探究计划是根据猜测或假想的结果来制定的，在开始训练阶段，可以只让学生说说你打算怎么实验，逐渐做到让学生写出来。如《空气占据空间》一课，通过实验演示知道固体如粉笔、文具、书等，液体如水等都占据空间，那么气体如空气是否占据空间？你怎样设计实验证明你的想法？如果猜测空气是占据空间的，你怎样设计实验？如果猜测空气不占据空间，你又怎样来设计实验呢？这样做可以帮助学生整理思路。在计划中，应明确所要收集的证据，以及收集证据的方法，使学生不是盲目操作，而是一种有目标、有任务的行为。
四、让学生进行自主的探究活动
新课程改革下的教学观，“学生是科学学习的主体。”老师已不再是活动的领导者，而是活动的组织者、引领者和学生的亲密伙伴。学生对科学知识的学习和探究活动的选择都是他们自己主动进行的。通过观察、实验、制作等活动进行探究，这些探究活动要突出学生的主体地位，是学生亲身经历的自主探究，“使他们在像科学家那样进行科学探究的过程中，体验学习科学的乐趣，增长科学探究能力，获取科学知识，形成尊重事实、善于质疑的科学态度，了解科学发展的历史。”此外，我们在引导学生经历收集事实、整理事实材料的过程中，还要注意指导学生自己得出结论。引导学生从各种描述中，选择更合适的说法，这样的结论才是学生自己的结论。而对学生的说法，重在内容是否全面，表达是否合理，不必把学生的说法硬搬到某种固定的表述上去。只有这样，学生的探究兴趣才得以延续，才能从探究中体验成功。
五、关注探究后的交流研讨
探究之后组织学生认真钻研，共同讨论，这种研讨不是盲目的，是以探究过程为基础，有目的、有针对性地对探究地问题进行研讨。通过研讨使个人地探究方法、探究结果变成为大家共享地财富，如某个学生觉得别人的方法比自己的好，以后自己也采用这种方法，这就促成探究能力的发展。在学生交流过程中，不仅要求描述探究的结果，更要强调学生描述探究的过程和方法。在学生交流过程中，要让学生没有拘束，怎样做的，怎样想的，就怎样说，让学生有一种“安全感”，要注意引导学生倾听别人的意见。

明确自己的探究内容是什么
根据探究内容查阅相关研究论文，对相关知识背景和研究动态有全面的了解
确认前人没有做过本研究内容或研究不够完善的情况下依据相关研究背景拟定研究计划，设计实验
通过对实验结果的分析总结得出研究结论
ps：个人觉得研究背景的整理过程十分重要，需要通过各种渠道，如网络科学论文数据库（如万方，NCBI等），各大图书馆和研究资料馆等收集完整的研究背景资料，以免出现重复研究等问题。

新课改倡导自主合作探究式学习,而探究性实验正是实现探究性学习的主要途径,有助于确立学生主体地位,提高学生综合能力。有效开展探究性实验,让学生在实验中增长知识,提升技能,实现三维教学目标的完成

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