生物教学与探究性实验室

 探究实验是《生物课程标准》中所列的一个重要主题，是对传统学习方式的一次变革。教材提出了若干实验探究的案例和相当数量的具体活动。例如“探究光对鼠妇生活的影响”，“探究酸雨的危害”，“探究蚂蚁的行为”，“探究食物保鲜的方法”，“探究种子萌发的条件”，“探究光合作用的条件、原料和产物”等共七十余项案例或活动。目的是改变单一的记忆、接受、模仿的被动学习的方式，发展学生搜索和处理信息的能力，实验探究获取新知识的能力，分析和解决问题的能力，以及交流与合作的能力。即是教师采用启发、引导性的方式指导学生思考或提出许多问题，结合自身经验作出假设，让学生自己用眼观察、动脑思考、提出实验方案或方法、动手操作得出实验结果。这种方法可以大大地激发学生的求知欲望、学习的兴趣以及成功的体验，使其主观能动性得以充分发挥，创造力得到了锻炼，这对于学生今后终身受益。因此，作为一名初中生物教师在教学实际中如何科学的、正确的指导学生探究，显得尤为重要。但是在现实的生物教学过程中，学生进行探究实验的机会却远远不够，尤其是自主探究几乎是没有。其中一个非常重要的因素就是现有的实验室设备不能满足探究实验的需要，因此要想在教学过程中加强探究实验方面的教学，就要改善现有的实验设施，建设探究性实验室。
    一．什么是探究实验室
    探究实验室，是指能够充分支持学生进行多方面探究性学习的环境。探究实验室与传统的实验室有着本质上的不同。在传统的实验室里，学生的实验主要是按照现成 实验的步骤，来体验前人已经完成的实验的步骤和结果，提供的是一种演示和验证的实验环境。而探究实验室，则是提供各种各样的探究设备和工具，创设一个面对真实事物进行探究的环境。探究实验室是由学生自己设计实验步骤，进行进行实验得出结论。因而，探究实验室所进行的实验活动更能体现学生主体性，增加学生的参与度，既有利于学生基本知识技能的形成，又有利于培养学生的科学方法和精神。 
    “培养学生具有永不满足、追求卓越的态度，培养学生发现问题、提出问题、从而解决问题的能力”为基本目标；以学生从学习生活和社会生活中获得的各种课题或项目设计、作品的设计与制作等为基本的学习载体；以在提出问题和解决问题的全过程中学习到的科学研究方法、获得的丰富且多方面的体验和获得的科学文化知识为基本内容；以在教师指导下，以学生自主采用研究性学习方式开展研究为基本的教学形式的课程。
    二．探究教学中存在的误区
    多年来的课改强调探究的学习，但是很多老师对探究的理解却是相当片面的，因此探究的实际效果就不能很好的体现出来。综合起来对探究的理解，主要存在以下两大误区：
    （一）教学过程中重视学生对符号（语言）的探究，不强调对事物本身的探究 。例如理、化、生等科学理论学科，学生需要掌握的是这些知识形成的方法，即科学研究的方法及这些学科的概念、命题所蕴含事物本质的规律。由于缺乏必要的设备工具无法让学生面对事物本身，运用科学探究的方法亲自发现本质的规律，只能象其它学科一样，让学生从书本的语言和公式中理解、探究；由于更多的时候是基于符号信息的意义建构，结果学生就生吞活剥，学习的结果是各种信息的大拼凑，很难将知识系统化。
    知识是围绕一定的主题和概念组织的，必须和丰富的情景相联系。当人们在现实中遇到相似的情景时，就可以很快将知识激活，提取知识解决问题。基于符号探究所形成的知识很难系统的组织起来，往往是彼此割裂，无法对事物形成系统的理解；更为不利的是这样形成的知识缺乏情景，因此学到的知识是死的，很难在新的情景中激活。 
    （二）将探究活动等同于自然状态下的探究活动，导致探究学习的效率不高 。教育活动不同于自然状态下人的认识活动，它是一种特殊的认识活动。教学中学生的探究活动不能等同于自然状态下的探究活动，是在教师指导下的探究活动。教学活动是经过教师严密的设计，可以让每个学生在最短的时间内获取大量的研究信息。目前探究试验的学习效率不高，是因为教育者在思想上没有意识到教育的探究和自然下探究本质不同，因而在教学实践上导致探究的漫无目的，降低了探究学习的效率。
    探究学习应该是效率最高的学习，因为探究的过程是直接让学生掌握到事物本质的规律，而不是目前教学形式的千变万化、教学活动的表面东西。
探究实验教学是为学生提供必要的探究工具，创设探究环境，研究探究学习的教学设计，这些才是课程改革的非常重要组成部分，是进一步深化课改的关键。 
    三、如何进行探究实验室建设
    在探究试验室建设中要防止简单化、形式化的倾向。探究实验室建设不是一个简单的设备的购置，它包括设备建设、教材编写、教师培训、研究应用等一些列活动的系统工程。需要学科教师、教研员、装备部门共同参与，才能更好的完成。探究实验室建设可以采取如下步骤： 
    （1）集思广益，开阔思维
    课改背景下探究实验室的建设是一个新生事物，应该怎样建设没有太多的先例可以借鉴的。虽然，有的公司有一整套解决方案，但是，他们毕竟不是学科的教师，许多设计不能满足学校的教学需要。可是，这些公司可以给我们的学科教师起到很好的开阔眼界，启发思维的作用。
    各学校可以根据自己学校的特点，组织召开科学、物理、化学、生物的学科教师相关学科教师参加的探究建设研讨会。邀请相关大学及设备供应商给老师们作了探究实验室建设的讲座、实验系统的介绍，并现场示范演示实验。这些讲座和介绍可以大大开阔了教师们的眼界，启发了他们的思维。 
    （2）形成多样初步方案
    实验室的建设的关键是学科教师与教研员的参与，如果只是装备一个部门来推动是很难成功的。为改变装备部门工作的被动局面，学校可以采取方案招标的方法，鼓励学校和学科教师积极参与。由学科教师形成自己的建设方案（包括设备、实验教材、培训计划等内容），提交探究实验室建设小组，由建设小组聘请专家进行评审，选择优秀方案。教师们可以通过比较现有的实验室解决方案，结合自己学科教学，形成自己独具特色的实验室建设方案。 
    （3）多种方案实际检验
经过以上阶段的工作，各学科教师根据自身的实际需要，在教学应用中，发现他们各自方案的优缺点。这种多样性的存在，便于教师在实践中进行比较、综合，形成自己学校特有的探究实验室。 

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