在物理实验教学中,培养学生的,科学探究能力

第一篇：在物理实验教学中,培养学生的,科学探究能力

在物理实验教学中培养学生的科学探究能力

探究和接受是学生学习科学知识的两种基本方式。正像玻亚利所说：“学习任何知识的最佳途径是由学生自己去发现，因为这种发现，理解最深，也最容易掌握其中的规律、性质和联系”。在科学探究过程中，学生处于主要地位，教师可以是参与者、组织者、指导者和评价者。物理教学中的探究性实验为学生创设了一种再发现的学习情境，需要学生用脑子去思考，用身体去感受，用心去体验，能使学生的身心与探究过程充分交融，因而有利于学生对知识生成过程的再发现。由于学生对知识的再发现建立在对探索过程的亲身体验和心灵感悟上，所以能将探究行为转化为技能和方法，并转化为解决问题的能力，从而在根本上提高学生的创新能力。

在目前的物理教学中，普遍存在着重讲解轻实验的现象，即便进行实验，也多作验证之用，致使实验的探究性、创造性成分白白流失，造成学生创新精神和实践能力的严重不足。为此，笔者以培养学生的科学探究能力为出发点，对物理实验教学进行改革，尽可能将演示实验改为学生实验，将验证实验改为探究实验，力求让学生自己动手“学科学、做科学”。

一、改进和优化演示实验，突出科学探究

教学实践中，我将光的反射定律、欧姆定律等演示实验都设计成了探索性的学生实验。

例如：在“大气压的测定”这节课的教学中，如果教师按教材依葫芦画瓢，直接运用托里拆利实验获得结论，虽然能测得大气压值，但这种生硬的灌输式的教学，学生只知其然，达不到知其所以然的目的，我设计成探究式教学，教学效果则有很大不同：（1）将装满水的瓶子，安上一个带玻璃管的塞子，分析为什么吸不到水？（2）让学生自己设计实验测定大气压的值。（3）将两端开口的玻璃管插入水槽中，分析为什么管内外水面相平？（4）把玻璃管中安上活塞，排出管内空气，向上拉动活塞，分析为什么水柱能上升？（5）分析若玻璃管足够长时，水柱是否会一直随着上升？（6）在水柱不随活塞上升而上升时，你能从中悟出什么？（7）设想一下，怎样使管内水面以上部分达到真空状态，从而精确地测出大气压的值？（8）这个实验能否换用酒精或水银等其它液体来完成？选用哪种液体最合适？按此“质疑、实验、探索、解疑”的探索方式进行教学，使学生像科学家一样亲自参与科学探究与发现，这不仅有利于调动学习思维的积极性，激发灵感、产生顿悟，而且还可以使他们的创造性思维得到培养。

又如：将阿基米德原理的演示实验改为学生实验，进行科学探究： 【提出问题】一艘满载货物的万吨巨轮正在大海中航行，海水对它的浮力有多大呢？很显然，这个问题已经无法用前面学过的用弹簧秤测量浮力的方法来解决，问题的提出在学生心中激起了求知的欲望。为了解决轮船在海中航行时所受浮力大小的问题，必须先研究和浮力大小有关的因素。

【猜想与假设】浮力大小究竟和哪些因素有关，大家可以猜想，发表自己的见解，并说出理由。这时课堂气氛顿时活跃，同学们根据以往学过的知识、生活经验进行猜测、讨论。教师将学生提出的各种猜测进行归纳：浮力大小可能与物体的密度、物体的体积、物体的形状、浸入液体深度、液体密度大小有关。

【制定计划与设计实验】猜想是否正确，还需要动手实验去验证。浮力大小可能与其中一个还是几个因素有关？如何进行实验研究？于是学生自己设计实验，选择器材，并自觉地运用了控制变量法进行实验。

【进行实验与收集证据】学生进行了如下的实验操作：

a.用弹簧秤测出体积相同而密度不同的铜块和铝块浸入水中时所受的浮力大小，并比较。

b.用弹簧秤测质量相同而形状不同的橡皮泥浸没水中时所受的浮力大小，并比较。c.观察橡皮泥分别浸没在酒精和水中相同深度处弹簧秤的示数。d.观察橡皮逐渐进入水中弹簧秤的示数和浸没水中后，在不同深度处弹簧秤的示数。

【分析与论证】通过上述实验，学生分析得出浮力的大小与物体密度、形状和深度都无关，与液体的密度和排开液体的体积有关。

【提出新问题】我们已经探究出浮力大小和液体密度、排开液体的体积有关，那么它们之间有没有确定的数量关系呢？

【设计并进行实验】请同学们设计方案，怎样使物体放入水中后，既能测出浮力的大小，又能收集起物体排出的水。学生选用了自制的溢水杯进行实验，进一步收集证据。在教师的引导下，学生通过实验发现体积小的金属块浸没在水中时，弹簧秤读数变化小（浮力小），排开的水也少；体积大的金属块浸没在水中时，弹簧秤读数变化大（浮力大），排开的水也多。既然浮力大排开的水多，浮力小排开的水少，那么浮力的大小和排开水的多少是否有着必然的联系？从而引导学生去秤一秤排开液体所受重力有多大？看它和浮力大小究竟是什么关系？

【分析与论证】学生惊奇的发现，浸在液体里的物体所受的浮力，竟和排开的水所受重力正好相等。从而进一步通过实验（浸没、部分浸入、漂浮）得出了阿基米德原理。这在阿基米德是灵感思维，对学生则是在老师指导下，经过探究活动后发现的。

二、以探究的思想改进学生分组实验

教学中我把部分学生实验改成探索性实验，并增加了一些探索实验内容，以拓展学生的思维领域。通常采用以全班讨论或小组讨论的形式进行。由于学生思考问题的方式和角度不同，讨论中可能出现多种实验方案，这些方案只要合理有效，就及时肯定，并让学生去做，不必要求设计的实验和书上给出的实验相同。例如：在“测小灯泡功率”的实验中教师没有给出具体的步骤，一切由学生自行完成，结果我在巡视实验的时候发现，各小组都有明确的实验步骤，并设计出了开放性的记录表格，记录了灯丝在不亮、较暗、正常发光、较亮、烧坏几种情况下的电压、电流和功率。实验后学生多方向、多角度的分析观察到的现象和数据，从而开放性地归纳出实验结论。

分组实验时强调小组成员要有明确分工，加强小组间的合作与讨论。实验结束后，各小组将自己的探究过程，收集的证据和作出的结论，包括没有解决的问题向全班报告，然后经过质疑答辨和讨论，作出结论，达成共识，使大家都分享到探究成果。

三、加强实验设计能力的培养

为培养学生的探究能力，让学生根据物理原理设计实验。我按学生不同程度确定实验设计的内容。采用的方法一是写出实验报告或提出实验方案，组织学生讨论比较，选择最佳的可行性方案，统一进行实验。二是师生自编或精选一些探索性、综合性强的实验问题，让学生自己去设计和操作实验。

例如：学生在学习了通电导体在磁场中会受力运动，通电线圈在磁场里会受力转动，这是电动机的原理后。有的同学提出：如果把通电的液体放入磁场中，结果会怎样？学生猜想之后自行设计实验进行探究，结果设计了多种实验，可以使通电液体在磁场中运动。例如将裸铜丝弯成封闭的圆环嵌入玻璃器的边沿作为一个电极、把一小段碳棒放入玻璃器的中央作为另一个电极，向玻璃器内倒入电解质（食盐水），再把玻璃器的一半圆面“卡”在马蹄形的磁场中，用导线把学生电源、变阻器、裸铜环、碳棒串联起来。接通电源，闭合开关，移动变阻器的滑片，使其电阻逐渐减小，电流随之逐渐增大，会观察到盐水由慢到快的旋转起来，现象很明显。

问题可以由学生自己提出，也可以由教师提出。例如：在做完瓶吞鸡蛋的实验后，提问：如何把吞进瓶中的鸡蛋完整地取出来？引导学生分析压进瓶内，靠的是瓶内外的压力差，反过来也可再用瓶内外的压力差，将鸡蛋压出来，学生讨论得出一些切实可行的办法：①把瓶倒过来让鸡蛋堵住瓶口后，放入一个密封容器中减小容器内的气压，瓶内外的压力差使鸡蛋从瓶内吐出来。②把瓶子倒过来，让鸡蛋堵住瓶口，再给瓶子加热，使瓶内的气压高于瓶外气压，鸡蛋也会被吐出来。我发动学生课后进行实验探究，学生在实验中遇到很多的问题，他们不断地克服困难改进实验，结果学生把广口瓶换成150ml平底烧瓶，把去壳的熟鸡蛋换成去壳的熟鹌鹑蛋，实验时把一端浸过酒精棉的铁丝点燃后，迅速插入烧瓶中，待燃烧片刻后抽出铁丝，再迅速将鹌鹑蛋放在瓶口上，过一会即可看到鹌鹑蛋沿着烧瓶颈慢慢下滑到瓶底，这样改进可见度增大，生动形象地证明了大气压的存在。把烧瓶倒立，使鹌鹑蛋堵住瓶口（小头向下），然后把烧瓶固定在铁架台上，用毛巾包住瓶底，并不断把热水慢慢注到毛巾上，一会烧瓶就会吐出鹌鹑蛋。

教材中的演示实验和学生实验的设计及操作方法虽然都是经过反复证明了的，但实验操作方法仍然存在着这样或那样的不足，而且方法都只有一种，不利于学生创新思维的培养。为此教师可以有意识地创造一种探索氛围，比如提出“应该进行怎样的设计”、“为什么要这么做”、“换一种方法能不能做”等问题并运用多角度思考法、缺点列举法、逆向思维法等方法，引导学生探索，对其不足加以改进。

四、在实验习题的教学中融入科学探究

对一些较复杂的练习题，笔者设计了一些随堂实验，以点拨学生的解题思路。例如：用重30牛的铁桶到井中提水，待桶内装满水后，用力提桶使它直立于井水中，既不露出水面，又不与井底接触，如果桶内水重100牛，那么，提桶的力量将小于30牛。但不少同学有疑问，提桶的力为什么不包括水重？我布置学生课后自己设计实验去探究，并让学生在课堂上将探究结果加以演示：取一小铁桶，将它直立于水中，记录下弹簧秤提桶的力的大小，然后再将小桶的口朝下，会发现弹簧秤提桶的力大小不变，说明了将桶直立于水中，提桶的力不包括水重。这个小实验很有说服力，加深了学生对阿基米德原理的理解。

五、开展课外活动，体验科学探究

课外活动是物理课堂教学的延伸和补充，是学生将物理知识应用于实践的重要途径。当学生完成规定的学习任务后，教师更应鼓励学生自己选择课题进行探究，以满足学生的个性发展需要。

在课外活动中，我校开放了实验室、图书馆、校园网等探究性场所，使学生能根据探究需要进行实验操作、资料收集和信息处理。初中物理课本中有32个小实验，在老师的引导下，学生在实验室利用自制仪器，自制潜水艇、针孔照相机、潜望镜、完成了纸锅烧水等小实验。有的小组自制仪器非常巧妙，指出书本上实验的不足，并加以改进，如改进了磁极间的相互作用规律、焦耳定律等。对那些富有创造精神的作品，我及时向学生推荐，让作者为老师同学表演，并将实验情况写出报告，组织评比，引导他们不断推陈出新。曾经有学生用可乐塑料瓶做“浮沉子”，实验效果很好，其他学生看后觉得有趣味，纷纷模仿制作，有的还进行了一些改进，使之变成精美的玩具，一旦成为玩具，更容易促进学生“玩”进物理世界，“玩”出学习方法及趣味。

总之，改革物理实验教学，培养学生科学探究能力，不仅有利于国家《科学课程标准》的贯彻落实，而且有助于培养学生分析、概括能力和应用科学知识解决问题的能力，培养科学探究精神和严谨的科学态度，使学生真正体验科学的奇妙和伟大，并不断在探究中提高、发展和创新，成为适应今后社会高速发展的开拓型人才。

江油市太平镇学校：成金勇

第二篇：在化学实验教学中培养学生的科学探究能力

在化学实验教学中培养学生的科学探究能力

【摘 要】作为科学教育的重要组成部分，新的化学课程倡导从学生和社会发展的需要出发，发挥学生自身的优势，将科学探究作为课程改革的突破口，激发学生的主动性和创新意识，促使学生积极主动地学习，使获得化学知识和技能的过程也成为理解化学、进行科学探究、联系社会生活实际和形成科学价值观的过程。

【关键词】中学化学；实验教学；科学探究能力

随着课程改革工作的不断深化，化学课堂教学中存在的问题在逐渐减少，课堂教学向着精细化、多元化发展，但是培养学生化学综合素养的科学探究方法却没有得到充分挖掘，科学探究只是停留在形式的套用上，并没有在培养学生的科研技能、技巧上发挥自身应有的巨大作用。科学探究能力的培养能使学生自主地获取知识和技能、体验和了解科学探究的过程及方法、形成和提高创新意识、树立科学的价值观，同时对于改变学生的学习方法，形成终身学习的能力也具有非常重要的意义。

因此，在化学课堂教学中如何突出科学探究、转变教学方式成为教学改革的突破口。那么，在化学课堂教学中，如何重视探究学习，转变学生过于依靠接受式学习的学习方式，转变教师“满堂灌”的教学方式？我从以下几方面进行了探索和尝试： 以化学实验创设问题情境

当前课程改革的根本任务是：培养学生的创新精神和创新能力，以培养学生的发展为本，注重全面素质的提高。问题是思维的起点，又是创造的前提，一切发明创造都是从问题开始的，培养学生的问题意识，提高学生发现问题和解决问题的能力是素质教育的需要，是创造型人才素质的核心，在教学中，一定要重视学生问题意识的培养。

从学生本身的发展来看，创设问题意识，在问题中学习，在问题情境中发展，是学生发展的必然结果，因为它们处于日新月异发展的社会，尤其是信息时代，每天的信息量成倍增长，每天都有新的事物出现，每天都有新的问题出现，这就需要有发现问题，解决问题的能力，才能适应社会的需要，否则就会被淘汰。

化学是以实验为基础的科学，演示实验在教学中起着无法替代的作用，它不仅直观性强，而且效果明显，利用好演示实验对培养学生问题意识至关重要。如：在讲氢气的实验室制法时，首先准备四支试管，在其中分别放入镁、锌、铁、铜、然后分别加入稀硫酸，让学生观察，从中发现问题，学生观察认真，问题提出的千奇百怪，如在进行高中化学有关“原电池”的学习时，组织学生完成“将一根铁丝和一根铜丝放入稀硫酸中，观察实验现象并与同学交流”的实验，由于铁丝和铜丝放置的位置问题，可能有些学生观察到铁丝上产生气泡，铜丝上没有气泡产生；有些同学观察铁丝和铜丝上都有气泡产生。而从观察到铁丝和铜丝上都有气泡产生，到产生“为什么铜丝上也有气泡产生的问题”就需要敏锐的观察和深刻的思维能力。虽然有些问题很幼稚，但学生积极参与，大胆提出问题精神正是我们化学教学中所追求的。明确学生主体地位，师生共同参与演示实验

学生是探究学习的主体，只有学生积极主动地投入到各种各样的探究活动当中，成功、高效的探究学习才会成为可能。而这取决于学生科学探究意识的强弱。探究学习尤其需要更强烈的意识内驱力，它注重学生对科学探究活动的体验和对科学方法的学习，倡导学生自己动手、动脑，得出结论，强调学生的情感体验与价值观的培养。探究学习要比接受学习花费更多的时间和精力，对学生会提出更高的学习要求，比如高度集中的注意力，敏锐的观察力，灵敏地逻辑思维能力，坚忍不拔的科学探究精神等等。这就需要学生乐于开展学探究学习，对科学探究富有兴趣，对于未知世界的奥秘充满强烈的好奇心和探究欲望。

目前中学化学演示实验教学多为验证性实验，先由教师演示实验，学生观察现象，归纳得出物质的性质、定律，这样学生只是被动、消极的知识接受者，没有积极的思维和创新，也没有探究的目标和方向。化学教学中，开放演示实验，是渗透探究性教学的良策。从学生的问卷中得到：大多数学生认为，看老师的操作，不太注意操作动作，只注意现象，看同学操作注意每一步的操作，不对马上指出，很注意实验现象，担心能否成功。大多数学生愿意在全班同学面前演示，以显示自己的实力，一旦操作错误，改正后记得特牢。基于此，在实际教学中，笔者尽量多请学生一起参与实验演示，有的甚至完全放手让学生独立操作，经常性、有针对性的训练，学生学习化学发生以下变化：首先提高了学习化学的兴趣。学生开始学习化学时，由于固有的好奇心，学习兴趣很高，但随着化学知识的增加和知识难点的出现，学生出现“分化”，学生学习化学的兴趣逐渐降低。借助实验教学方法的转变，这种现象明显改观。其次化学学习方式发生根本性转变。原来学生学习化学基本上是听课、看书、做题的循环往复，学习过程中自主学习的成分很少。现在，学生学习化学的方式正朝着探究学习、合作学习、自主学习的多元化方向发展。仅以作业为例：已不单单是做习题，更富有挑战的“作业”是做家庭小实验、发明小制作、学写小论文等。在课堂实验教学中培养学生的科学探究能力

课堂是师生共同展示的舞台，教师必须要引导学生情不自禁地加入到这种展示自我中来。要充分考虑到学生的爱好、兴趣和渴望成功的心理，想学生之所想。实验是化学学科的基础，课堂实验教学是培养学生科学探究能力的主阵地，教学中应充分利用实验手段，最大限度地激发学生的兴趣。在教学中设置问题和创设丰富的教学情境，充分利用实验引导学生进行探究，学生在实验中亲眼观察到色彩斑澜的化学现象，使好奇心得到满足，求知欲望更加强烈。使学生透过现象去认识事物的本质，去探索物质变化的规律。

例如：在探究一氧化碳的性质时，先给学生提出两个问题：一是一氧化碳和二氧化碳的性质是相似还是截然不同？二是一氧化碳和二氧化碳谁更稳定？同学们在老师的启发下，经过分析和讨论形成两种意见：一是性质相似，依据是组成两种物质的元素相同，均有碳元素和氧元素；二是截然相反，依据是组成两种分子的原子个数不同，碳元素的化合价不同。这时教师引导学生设计了一组实验，请同学们将实验现象填入附表。学生们通过实验、观察、填表等，对上述问题一的答案自然清楚。同时他们又做了一氧化碳燃烧生成的气体能使澄清石灰水变浑浊的实验。具体做法是把一个内壁涂有澄清石灰水的小烧杯罩在一氧化碳燃烧的火焰上，可以观察到燃烧所生成的气体能使小烧杯内壁上的澄清石灰水变浑浊。由此证明了一氧化碳燃烧的产物是二氧化碳，故得出二氧化碳比一氧化碳更稳定的结论，上述问题二的答案也清楚了。最后引导学生归纳并比较出两种物质在性质上的差异和相互转化关系。在这样的探究性实验中，学生动手做、用脑思，做得积极，学得主动，能力得以提升，思维得以激活，智慧得以彰显。在这一过程中，学生把科学知识与观点、推理和思维的技能结合起来，从而能动地获得对科学的认识理解，最终培养学生观察实验、操作实验的能力，尊重事实、重视证据的科学态度以及相互合作的团队精神，从而全面提高学生的科学素养。

鼓励自主探究，发展学生个性

生活、生产实际中蕴涵着丰富的化学现象和科学道理，它既是我们学习的资源，又是我们拓展、利用知识的场所。科学探究的问题来自于对周围现象的观察和基于生活经验之上的对现象的理解；学生从生活、生产实际中发现问题进行科学探究活动，或是从生活、生产实际中获取解答问题的资料、证据，既可以让学生主动学会探究，又可以培养学生联系实际的学风，树立对社会、自然的责任感。在学生学习了氯气的性质后，我组织学生自行设计实验，对自来水的成分进行实验探究，学生通过对自来水成分的实验探究，激起了他们对身边水环境探究的兴趣，他们自主地成立探究小组，利用课余时间他们深入生活实际，有的探究顺德大良河河水的水环境，有的探究农村井水的水质状况，有的去参观顺德自来水厂，学习水的净化过程，有的去顺德环保站，请教如何检测自行车厂排出的污水对河流的影响……回到课堂他们互相交流科学探究的方法和经验，交流探究的成果，交流探究过程中的情感体验，他们写成的探究性小论文《河水质状况的探究》、《地区酸雨状况的调查报告》获得广东省佛山市顺德区优秀论文一、二等奖。学生把课堂所学的探究方法较好地运用到课外，又把课外生产生活实际中有关化学的问题自主地拿到课内来探究，学生在探究的过程中，为了解决问题主动地、如饥似渴地阅读参考书、查找资料、搜集数据信息，获取新知识，甚至废寝忘食地在实验室度过节假日，学生在相互探讨、相互交流、相互学习、互相评价中主动学会了探究。通过活动，学生的探索精神、实践能力得到很好的锻炼，学生获得了亲身参与研究探索的积极情感体验；通过活动，学生逐步形成喜爱质疑、乐于探究、努力求知的心理倾向；通过研究过程的表述与展示过程，学生获得了锻炼自身能力的机会，素质得到了提高。以解决问题为目的设计探究实验，提高学生应用知识能力

在教师的引导下，以自主学习和合作讨论为前提，以教材为基本探究内容，为学生提供充分自由表达、质疑、探究、讨论问题的机会。学生通过个人、小组、集体等互动活动，更加关注学探究过程而不仅仅是结果，将自己所学知识应用于解决实际问题。如在《金属的防护与回收》教学中，我设计了一组探究“铁生锈的原因”的趣味实验，学生根据预先拟定的实验方案，先分组在自己家中完成实验，课上由各组同学汇报实验现象和心得体会。活动中绝大多数学生都能积极参与，有些能力稍微欠缺的学生在组内同学的帮助下，也真真实实体会到了探究的乐趣。更重要的是学生在了解了铁生锈的原因的基础上，还设计出许许多多防止铁生锈的方法，有些方法虽然不具有可操作性，却较好地体现了学生解决实际问题的意识。通过对这类有着较强实际价值的实验的探究，不仅能提高学生的应用知识能力，同时也让学生知道化学与我们生活实际及工农业生产有着密切的关系，化学就在我们的身边，研究化学并不神秘。

总之，探究性学习是新课程改革的要求，探究性实验教学是化学教学中重要而有效的实践活动。化学教师应顺应时代的发展，积极探索新课程要求下化学教学的方向，多挖掘、开发探究性实验资源，扩大探究性实验数量，以此为载体，提高学生的科学探究能力，进而发展学生创新精神、丰富学生科学素养

参考文献：

[1] 刘知新.化学教学论.高等教育出版社.2004，6.[2] 中华人民共和国教育部制订.普通高中化学课程标准（实验稿）.北京：人民教育出版社，2003.[3] 宋心琦.有关化学实验改革的想法与建议.化学教育，2001，（3）.

第三篇：《在初中物理的实验教学中培养学生探究能力的研究》中期报告范文

《在初中物理实验教学中培养学生探究能力的研究》

中期报告

仪征第三中学课题组

一、课题简介

1、课题由来

基础教育课程改革已经实施几年了，《课标》和新教科书已经将过去教学中的许多演示实验和学生实验，明确写为学生的探究活动，如学生实验“观察水的沸腾”变为“探究水的沸腾”，演示实验“观察平面镜成像”变为“探究平面镜成像的特点”等等。注重了科学探究活动的教学，学生的科学探究能力有了一定的提高。但由于教师对探究性实验教学方式的把握受自身因素的影响很大，导致公开课中实验探究活动开展得轰轰烈烈，而常态课堂中“一言堂”“满堂灌”现象还是很普遍，因为不少教师还认为探究性实验中学生探究浪费时间，效率差，不如直接做验证性实验教学效果好。学生自主、合作、探究的学习方式仍停留在表面上，并没有深刻地去改变学生的学习思维习惯。因此，在新课程改革背景下，对于不同类型的课内实验，教学设计时要设计什么样的实验探究点，才能取得最大的教学效益培养学生探究能力。如何设计学生课外探究实验方案，为教师提供一些具体案例帮助他们在常态教学中有效开展实验教学，成为我们必须研究并且急待解决的重要课题。

2、研究目标

①对课内实验进行研究，从提高学生的探究能力角度寻找教材中的演示、分组、课后实验的探究点，随堂开展学生自主建构学习的实验教学。

②研究并探明探究性实验教学方式的构成、特征，针对苏科版教材设计操作简单、广泛适用的探究实验；研究并探明探究性实验教学方式的操作流程、变式拓展与学生探究能力提高的策略途径；研究并构建初中教师在新课程背景下进行探究性实验教学时间控制策略

③研究并设计学生课外探究实验方案，为教师提供一些具体案例帮助他们在有效开展课外实验教学并探明课外实验探究对学生探究能力培养的作用

④研究并探明学生探究能力提高的可观测特征

3、研究内容 1.课内实验教学对学生探究能力的培养

①对课内实验进行研究，从提高学生的探究能力角度寻找教材中的演示、分组、课后实验的探究点，随堂开展学生自主学习建构的实验教学。

②课内探究性实验教学组织形式的研究，根据教学内容确立是在教师引导下的实验探究式学习，还是小组合作式实验探究性学习，还是完全开放式实验探究性学习。

③针对苏科版教材，开发和整合课内探究实验器材辅助课堂教学，研究探究实验过程中小组合作探究的有效性及学生提问、猜想、设计、操作、归纳、评估等环节的有效性。

④课内探究性实验教学培养学生探究能力时间和效率的研究。2．课外探究性实验教学对学生探究能力的培养

①课外探究实验内容与教材内容如何统一，怎样组织，如何实验，怎样记录，怎样交流，怎样评价。

②课外如何使用生活资源开展实验探究活动，如何引导学生利用一种器材开展多个探究实验，培养发散思维能力。

3．研究并探明学生探究能力提高的可观测特征

4．基于网络环境的自主实验探究式教学模式的构想的实践

通过教学实践和教改实验，我校准备将现代信息技术与初中物理课程加以整合，构建以培养学生的物理创新意识、创新精神和解决实际问题的能力为宗旨，以培养学生探究能力为主攻的“自主探究式”初中物理课堂教学模式。

二、研究情况介绍

（1）2010年9月至12月份，课题组根据实验计划。对八上和九上的教学内容进行不同类型的实验教学, 分工开设研究课并进行反思，再经全组讨论总结探明苏科版教材中八、九年级上册的教学内容从提高学生的探究能力角度选择是什么样的探究点来进行课堂实验教学。八上和九上中有一些内容如：温度计的原理及使用；杠杆五要素尤其是力臂知识的教学，这些内容的教学最容易被老师设计成讲授和实验验证教学模式不利于学生探究能力的培养。因此这一阶段8年级和9年级课题组的任务便是针对这种以“内容认知”为主学习内容，选定怎样的探究点，采用什么样探究实验活动方式进行教学以有效培养学生探究能力。课题组经过努力8年级上册教材确立了如下的探究点：①物体发声振动不明显，如何显示；如何测声速②“制作温度计时用何种液体，瓶子里的水是否灌满，怎样标刻度”为探究点探明“温度计的原理及使用；“我来测温度” 采用让学生在具体操作的过程中相互评估，从而顺利掌握普通温度计和体温计的使用方法③探究影响蒸发快慢的因素④如何设计实验证明碘升华过程中没有液态碘出现⑤如何得到单色光⑥如何设计实验证明光在空气中沿直线传播；光沿直线传播的条件是什么？⑦反射光线和入射光线在空间的位置关系如何？⑧凸透镜和凹透镜看近处物体像不同是否是光经过透镜后发生偏折有关⑨探究近视眼和远视眼成像位置⑩探究比较运动快慢的方法；探究运动和静止的相对性。

9年级上册教材确立了如下的探究点：①杠杆概念中为何引入力臂概念②探究影响斜面机械效率的因素③判断用电器串并联的方法④电流表和电压表接入电路对电流的阻碍作用与什么相当⑤探究串并联电路的故障⑥探究水果电池正负极与金属材料的关系。针对这些实验探究点课题组以研究课例为主要研究手段从提问、猜想、设计、实验、评估、归纳结论等多方面有选择的进行学生探究能力的培养。

（2）2010年9月至12月份，课题组针对书本上的探究性实验，根据前几年的“讲多了，学生实验不充分；讲少了，学生不会做，实验课堂乱糟糟”的教学实际，对8上“探究冰和石蜡的熔化特点”“探究平面镜成像特点” “探究凸透镜成像规律” 对9上“探究杠杆平衡条件” “探究使用定滑轮和动滑轮的特点” “探究影响滑轮组机械效率大小的因素” “探究串并联电路的特点”“探究电流和电压、电阻的关系”等课题进行探究性实验教学，探明探究性实验教学采用什么样的教学模式，更有利于学生探究能力的提高。“探究凸透镜成像规律”这个实验教学处理不好很容易变成验证型实验，变成假探究。经过课题组同课异构在一个星期内每位老师都开设“探究凸透镜成像规律”研究课，然后一起研究最后得出这样的结论：实验教学中的讨论比实验操作更有效，课堂时间有限，时间分配优先考虑放在实验前的讨论上。以这节课为例：教师通过情景设置让学生体会凸透镜可以成不同的像，然后让学生讨论：

1、实验器材如何放置，又如何调节会对我们找像有帮助？（帮助学生探讨光源是否固定，蜡烛和光屏是否都需要移动）

2、找到像时需要记录什么？

3、找到缩小像的同学请举手。

4、找到放大像的同学请举手。

5、会不会有等大的像？如何尽快找到这个像？……多年的教学告诉我们学生对于凸透镜成像规律的记忆是非常薄弱的，许多学生当时记住，到了初三就全忘记了，究其根本还是在于知识是老师，告诉学生不是探究的来。而针对上述问题展开讨论，学生自我发现效果较好。学生对自己经过思考探究的知识掌握牢固，但不经过引导，放任学生自我探究，学生探究出错误结论对将来影响也会很大，所以通过老师引导学生实验前讨论是非常重要的。

（3）2011年1月份对八上和九上的内容设计一个学生课外探究实验方案，使用生活资源开展实验探究活动，引导学生利用一种器材开展多个探究实验，培养发散思维能力，并收集优秀学生实验方案和成果。具体案例如下：

1、在学习《液体的压强》时，指导学生做“模仿帕斯卡裂桶实验”。（如图3）

制作方法：用一根两端带玻璃管的橡皮管，一端连接一个剪成漏斗状的可乐瓶，另一端连接一个刻有浅槽的可乐瓶。

进行实验：通过剪成漏斗状的可乐瓶向刻有浅槽的可乐瓶内注满水，抬高剪成漏斗状的可乐瓶，再倒入一杯水，可看到刻有浅槽的可乐瓶裂开。

2、“二个乒乓球的遭遇”------浮力产生的原因

取一个可乐瓶，剪去底部，留下上部分作漏斗，把两个乒乓球放在可乐瓶中。（如图5）

探究：当向可乐瓶中倒水时，两个乒乓球会处于何种状态？然后用手堵住瓶口，又会出现什么现象？从中得出什么结论？透过可乐瓶，观察手，会有什么发现？如何解释？

图5

图6

图3

（4）2011年2-3月份对八下和九下的实验内容重复上学期的研究思路，这一阶段的研究不仅要完成苏科版教材中八、九年级下册与第一阶段对应的实验教学研究工作更主要要进行学生探究能力是否提高的观察和评价，设计合理的评价量表。这一阶段课题组经过努力针对8年级下册教材确立了如下的探究点： ①探究对弹簧测力计刻度划分②探究在地球不同地点重力的方向③如何证明摩擦力的大小与重力、质量无关④如何设计探究二力平衡的实验⑤如何用实验证明浮力大小与物体体积、密度、质量、重力无关⑥探究物体的浮沉条件。针对这些实验探究点课题组以研究课例为主要研究手段从提问、猜想、设计、实验、评估、归纳结论等多方面有选择的进行学生探究能力的培养。

9年级下册教材确立了如下的探究点：①探究电阻对电流做功的影响②探究影响电动机转速和方向的因素③探究电动机不转的原因。针对这些实验探究点课题组以研究课例为主要研究手段从提问、猜想、设计、实验、评估、归纳结论等多方面有选择的进行学生探究能力的培养。

同时课题组针对书本上的探究性实验，8下的“探究物体的质量与体积之间的关系”“探究物体重力与质量的关系”、“探究影响滑动摩擦力大小的因素”、“探究二力平衡的条件”、“探究阻力对物体运动的影响”、”探究压力的作用效果”、“探究影响液体内部压强大小的因素”“探究流速大小对流体压强的影响”、“探究影响浮力大小的因素”。9下的“探究影响电流做功的因素”、“探究影响电流热效应的因素”、“探究通电螺线管的外部磁场”、“探究感应电流产生的条件” 等课题进行探究性实验教学，探明探究性实验教学采用什么样的教学模式，更有利于学生探究能力的提高。

（5）2011年4-6月份对八下和九下的内容设计学生课外探究实验方案，这一阶段主要开展引导学生利用一种器材开展多个探究实验，培养发散思维能力，并收集优秀学生实验方案和成果。具体案例：

实验在学习《电磁铁》时，教师也可指导学生在家庭中完成该实验探究。1.实验器材准备：漆包线、粗铁钉、电池、回形针。

2.进行实验：将漆包线绕在粗铁钉上，再将漆包线两端接在电池两极上，靠近回形针。（如图8）

该实验可探究：①电磁铁的磁性強弱与线圈匝数关系； ②电磁铁的磁性強弱与电流关系； ③电磁铁的磁性強弱与铁芯大小关系； ④电磁铁的磁极与电流方向关系。

（6）8年级学生探究能力的培养，课题组依靠课例重点放在提问、猜想、设计等探究能力的培养；9年级学生探究能力的培养，课题组依靠课例重点放在设计、归纳、评估等方面。采用的具体策略是：利用课题组寻找的实验探究点为教学素材，展示物理情景，启迪学生提出问题，根据生活经验提出合理猜想，让学生经历设计实验和进行实验的过程，评估论证，归纳总结。

（7）2011年7-8月份根据在研究中获得的反馈资料，发现探究性实验教学在培养学生探究能力存在的问题，并制定调整方案和措施，进行新一轮的实验、反馈和调整。

三、取得的阶段成果介绍

1.教师和学生明确了科学探究在物理教学中的价值和作用

学生要发展，就要不断提高自身的科学素养，而许多重要科学素养的培养目标离开了感受、领悟和理解的学习过程是无法真正达到的。学生在学习物理的过程中，通过科学探究能够让学生获得对过程的感受、体验和理解，能有效保持学生对自然界的好奇，激发他们的求知欲，让他们体验探究过程的喜悦和艰辛，促进学生主动建构具有个体意义的科学知识，获得科学探究思维的方式、方法和能力；科学探究还有利于学生更多地接触生活和社会，从而领悟科学、技术与社会的互动关系。

2.教师基本掌握了优化探究式教学的方法

图7

图8 根据一年的课题研究教师基本熟悉苏科版教材中如何有效开展探究式教学并形成一定的教学模式。例如

（1）物理方法的教学：在声音的教学中，要求教师在本节课结合探究事例完成引导学生体会“比较法”、“归纳法”、“转换法”、“理想化思维方法”（2）探究情景的设置：通过同课异构的研究方式，发现探究情景的设置要关爱生命（速度引入时用羚羊被猎豹吃掉情景不合适）、要符合学生最近发展区的认识特点（光的直线传播引入用“小孔成像”和“日食、月食”不如用“手影游戏”）

（3）教师掌握了如何有效提问：当探究实验内容较复杂时，教师的提问要指向鲜明。比如在“升华和凝华”一课教学中，演示碘升华实验时用这样的问题“你看到什么？想到什么？”不如用“观察碘的状态有何变化？瓶壁上有析出物吗？

（4）开发了许多激发学生兴趣的教学设计：光的折射引入采用“视频展示台展示，刚开始碗中没有东西，倒水后看到硬币”；参照物的教学采用“粘在黑板上的福娃在你闭上眼睛的两秒内是否移动”小实验效果都很好。

（5）培养了教师和学生的创造能力

探究式教与学由于开放性，极大的培养了教师和学生的创造能力。3.在参与实验教学中培养学生探究能力的研究活动中，开发了教师和学生个人智慧，教师的业务水平和学生的物理素质都有不同程度的提高

在研究的过程中，通过学习教育理论、读书做笔记、开研讨课、公开课，撰写教学案例、论文等不同方式，感悟新理念，提升新思想，在行动中研究，在研究中行动，自己的思想理念、敬业精神、教科研水平以及学生的物理素养等都有长足进步。

4.体验到了做课题的辛苦与快乐，培养了敬业精神

为了做好课题研究，不断提高自身的教科研水平，课题组成员利用几乎所有的业余时间找资源，抢着上公开课，敢于发表自己的见解。魏书生曾说“有一苦必有一乐”，有了创造的乐趣就不会觉得研究苦了。

（二）实践成果

1、苏科版初中物理优秀活动设计汇编

2、实验课、示范课、观摩课（课件）录像（一共录制8节课）

3、获奖情况：

（1）王德香在扬州物理改革创新大赛中“比热容实验方案改进”获一等奖，江苏省三等奖。

王德香《电学探究实验在教学中的作用》在扬州2009年12月物理论文评选活动中荣获一等奖

王德香论文《改变教学观念，利用物理实验提高课堂实效》在《新课程教研版》2010年第10期第71版优秀论文三等奖。

（2）徐迎春在2010年扬州“新课程论坛”中论文获“一等奖”

徐迎春在2009年11月被江苏省教研室评为“苏科版实验教材先进个人” 徐迎春在2011年3月获仪征市初中物理优质课大赛一等奖

(3)杨家林论文《初中物理实验教学中非智力因素的培养》发表在《读写算》2010年32期61页

（4）王德平论文发表在《新课程》2010年10期

（5）陈宝东《改变实验探究方式提高课堂教学效益》发表在《物理之友》2011年第8月期17页

陈宝东2010年4月获仪征市初中物理优质课大赛一等奖，陈宝东2010年4月获扬州市初中物理优质课大赛二等奖，陈宝东2011年10月获扬州市师能建设 “百千万工程”基于课题研究的教学设计和说课大赛一等奖，4、学生实验作品集:自制潜水艇、浮沉子、简易机器人、简易报警器等。

四、疑难困惑

1、课题研究中发现课堂探究式教学比较合适在教师引导下进行探究，留给学生动手的时间相对较少，有许多学生实验素养较弱，不少是在凑热闹的心态中完成实验，只追求实验结果，不重视实验过程。今后的设想，如何培养学生理解性实验操作。

2、有一些实验如：观察晶体和非晶体熔化和凝固实验、比热容实验、焦耳定律 实验，由于分组实验准备工作量大，演示实验效果又不明显，给学生探究性学习带来一定困难。

3、有的教师评上高级教师后参与课题积极性不高，给课题组工作带来一些困难。

五、后段设想

下一阶段继续以课堂实践为课题研究的主阵地，继续对课内实验进行研究，研究课内实验教学对学生探究能力的培养；同时进行课外探究性实验教学对学生探究能力的培养研究，研究课外如何使用生活资源开展实验探究活动，如何引导学生利用一种器材开展多个探究实验，培养发散思维能力。下一阶段最关键的研究内容研究并探明学生探究能力提高的可观测特征评价量表，并进行基于网络环境的自主实验探究式教学模式的构想的实践。

第四篇：在物理教学中培养学生的实验探究能力

在物理教学中培养学生的实验探究能力

史洪军王凤

物理是一门以实验和观察为主的 学科，从生活中引出材料，通过实验探 究出其中的物理规律和原理，是学习物理学的重要途径。随着社会和经济 的发展，对人的素质培养又提出了更 新、更高的要求。刚刚实施的《义务教 育课程标准教材》就是着力于教育新 形势下的改革，在继承和发展的基础 上提出教育的新理念。特别是重视科 学探究的教育作用，强调过程和方法 的学习，不只注重学生对知识的传承，而是要让学生学到获取知识的方法和 途径，增强探究未知世界的兴趣和能 力，以及学生对于科学本质的理解和 对科学价值观的树立。

《新课标》的实施无疑给教师的教 学和学生的学指出新的思路，给学生 的学习带来浓厚的兴趣，也提高了教师 教学的积极性。学生通过实验探究，学 到了科学知识，掌握了探究科学知识的 方法，同时也增强了创新能力和实践能 力。但是，目前在一些教育相对落后的 农村地区，由于教学设备相对落后，学 生总体素质相对较低，对于学生的实验 探究能力培养就存在一定的困难。倒 如，在一些实验探究课上，教师分析了 实验的相关内容之后，有相当一部分学 生就无从下手，不知所措，或出现随便 应付的现象，影响了探究式教学的效 果。针对以上情况，对农村中学的老师 提出了一个关键的问题：如何培养学生 的实验探究能力。本人就学习和教学实 践中积累的经验提出一些见解，与大家 商榷。

创设科学探究的学习环境。构建新 型的师生互动平台

以教材为主，实验为辅的旧教学模 式在农村中学中根深蒂固，从过去的以 讲授法为主的教学思想——“传道、授 业、解惑”到后来强调不能满堂灌，要注 重启发式教学，到现代教育强调以人为 本，注重探究式教学，采用多元化、多方 位的教育形式，一系列的教育改革印证 了中国教育的发展。这就要求教师能适 应社会发展的要求，彻底地转变思想观 念，在组织教学中要创设一个良好的探 究科学知识的学习氛围，改变过去以讲 授法为主的教学模式，要让学生积极参 与到课堂教学中来，注重学生的个人发 展，让学生与教师互动，从而构建一个 新型的教学平台。

培养学生科学的探究精神和习惯

实施研究式教学，要先培养学生的 科学探究精神，给学生动力，而动力来源 于兴趣。爱恩斯坦说过：“热爱才是最好 的老师。”因此，培养学生的实验探究兴 趣和精神是培养学生实验探究能力的重 要前提。教师耍从以下几方面着手：

转变学生思想观念，建立新的学习方式。

在过去的传统教学中，学生的学习方式只靠老师讲授、实验演示等获取知 识，自主参与的积极性不高，学习比较 被动，许多学生现在还延续着这种学习习惯。因此要激发他们学习的兴趣，调 动他们参与科学探究的积极性，让学生 通过自己的实际操作和思维活动，探究 实验中的科学知识，而教师要积极指 引，导明方向，多点鼓励和鞭策，开拓学 生思维，逐渐将学生引入科学的海洋。斯宾塞曾经说过：“应该引导儿童自己 进行探讨，自己去推导，给他们讲的应 该尽量少一些，而引导他们去发现应尽 量多一些。”

让学生养成科学探究的思维模式 和习惯。一

初中学生的学习多数比较被动，老 师布置了任务、设计实验，他就去完成，如果没有布置任务或课堂实验，他就不 会自己主动去探究和发现科学知识，这 就需要教师深入地挖掘学生内心的潜 意识，增强求知欲心理。前苏联教育家 苏霍姆林斯基说过：“在人的心灵深处，有一种根深蒂固的需要，那就是希望感 到自己是一个发现者、研究者、探索 者。”学生一旦感知到他从未见到或意 想不到的物理现象时，一般都会产生一 种跃跃欲试的积极和冲动，希望寻求原 因，形成探究行为的意向。因此，教师要 充分地利用学生的这种心理特征，当学 生产生探究欲望又不知如何操作的时 候，要及时地引导，培养学生习惯性的 思维模式，让他们不断地从生活实践中 去发现问题，并通过自己的实验和学习、观察，探究出其中蕴含的科学道理。

培养学生实验探究过程的能力

一个探究实验要经过许多过程和

步骤，归纳起来有：提出问题、猜想与假

设、制定计划与设计实验、进行实验与

收集数据、分析与论证、评估与交流。这

一过程中的每一个环节都很重要，要结

合实验的实际有选择地利用。实验的过

程就是培养学生的实际操作能力，学生

是否具备自主探究知识的本领，直接影 响到课堂教学的效果，因此在实验的过簿 程中要培养学生多方面的能力： 囊

培养学生学会对生活表象、感性材萋 料的分析能力。鬟

从生活走向物理是《新课程标准》鼍 llii；要-特点，要让学生学会根据日常生萋 活的材料进行分析，找准问题的切入囊 点，提出中肯的问题。爱恩斯坦说过：莲 “提出问题有时比解决问题更重要。”例!如，炒菜时我们会闻到香味是分子运动i 的问题；切猪肉时把刀磨一磨会很省i 力，这是压强与受力面积关系的问题；≥ 自行车、汽车的轮子要刻上许多花纹是i 摩擦力与接触面的粗糙程度的问题等i 等。如何让学生针对日常生活的现象提《 出相应的问题，对于开展实验探究具有《 重要的作用。因此，培养学生学会对日i 常生活中的现象进行分析，并提出相应； 正确的问题，是培养学生科学探究过程i 能力的前提条件。j 培养学生勇于猜想和假设的能力。i 牛顿说过：“没有大胆的猜想和假： 设，就做不出伟大的发现。”农村中学的 学生普遍见识不广，知识面比较狭窄，对于提出的问题不敢做出大胆的猜想，或猜想偏离了方向，这就给实验的进行 设置了障碍。因此，首先要启发学生思 维，针对提出的问题，要全面地搜索有 哪些可能出现的结论，而教师要积极引 导，旁敲边击，引导学生的思路向正确 的方向进行。其次，要让学生多参加社 会实践，多了解身边有关科学问题、生 活问题、环境问题的社会活动，增加学 生的知识，扩大视野。如让学生参加社 会调查活动，参观工厂生产过程，参观 科学博物馆等等。

培养学生的实验设计能力。

实验方案的设计就是根据实验探

究的目的和现有的实际条件来制定完

成实验目的的具体计划。包括器材的选

择，器材的装置，具体的实验步骤和计

划，科学探究方法的选取，实物的简化

等。例如，照相机可以简化为凸透镜和

光屏，电动机可以简化为磁铁和线圈。

特别要注重科学方法的选取，例如，控

制变量法和等效变换法就是常用的探

究方法。

培养学生的实验观察能力和数据 争析能力。

培养学生能通过观察实验现象，对 契验信息进行收集，并能运用简单归纳 京理的方法对数据进行分析并得出结 念。这是培养学生具有独立的分析、总 猪能力和处理实际问题能力的重要环 节。最近几年的中考也很重视这方面知 识的应用。

培养学生具有实验故障判断能力。

所有的实验并非一帆风顺，时常会 出现或这或那的故障，特别是有关电路 的实验，容易出现故障，有些不爱动脑 筋的学生总在出现问题时不加思索地 举手发问，遇到这种情形不要立即给他 分析，而要激发、引导学生的思维，让他 们通过灵活运用所学的知识判断实验 中出现的故障或问题。例如，在测定小 灯泡功率的实验中就有小灯泡不会亮； 电流表、电压表不会转或读数太小等很 多问题，要让学生检查所接的电路会不 会接触不良，会不会短路，电流表、电压 表有没有接错，引导学生排除故障，这 样可以令学生加深对实验的印象，又增 强学生解决实际问题的能力。

利用多媒体教学手段直观、有趣地 培养学生科学探究能力

通过观察、分析、学习实验演示，从 而获得实验探究能力也是培养学生实 验探究能力的一种重要的教学手段。对 于一些难度较大、较抽象的探究实验，教师可以采用多媒体教学手段进行演 示，例如利用计算机中的FLASH、POW— ERPOIN、PHOTOSHOP等资源制作电脑 课件，让学生直观、有趣地感受实验的 乐趣，从而掌握探究科学知识的方法，并养成乐于探究大自然的兴趣和习惯。

古人云：“授之以鱼，只供一饭之 需，授之以渔则终身受益无穷。”培养学 生的科学探究能力，使学生能掌握学习知识的技能和方法，是当代物理教学的 重要环节，是素质教育的发展要求。如 何在教学过程中贯彻这一教学理念，特 别要在农村中学中实施这一关键环节，的确需要教师不懈的努力。圈

(作者单位：吉林松原丰泽中学)

第五篇：在高中生物探究式实验教学中培养学生能力

在高中生物探究式实验教学中培养学生能力

【摘 要】在高中生物的教学过程中，开展探究式实验教学，除了能够使学生更好地掌握学科知识，重要的是能更好地培养学生的自我管理能力、实际行动能力、问题研究能力、团队协作能力、科学素质能力。

【关键词】高中生物 探究式实验教学 自我管理 动手操作 问题研究 团队协作 科学素质

【中图分类号】G【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889（2015）09B-0032-02

新课改提倡“还课堂于学生”，很多教师都开始尝试以各种创新型的教学方式，实现从以教师讲解为主的传统的“灌输式”教学，到以学生求索为主的新型的“求问式”教学的转变。这一行为的目的在于让学生可以拥有更多表达自己，展示自己的平台，从而更加积极主动地参与到教学活动之中。在众多创新性教学尝试中，探究式教学是一种不错的模式，特别是对于生物这一类理科来讲，学生是否真正拥有学科逻辑思维，真正掌握学科知识能力，将直接决定其学习效果。笔者经过多年的实践，认为高中生物的实验教学采用探究式教学法有利于从多个方面培养学生的能力。

一、自我管理能力

对比“教师讲，学生听”这种方式，重视学生的主体性地位则是探究式教学最为突出的亮点。特别是对于实验来讲，实验本身就需要学生亲自完成，因此，当教师采用探究式实验教学时，实际是给学生提供了一个锻炼自我管理能力的机会。以人教版高中生物必修1中的《第二章 组成细胞的分子》为例，其中有一个探究式实验是“观察DNA和RNA在细胞中的分布”。在采用探究式实验教学法时，通常情况下教师只会给学生提供所需要的实验资源，并适当地指明方向，交代关于实验中的注意事项，剩下的实际性实验都由学生来完成。这在给学生提供了更大个人发挥空间的同时，也让学生拥有了更加充分的自由度。而学生能否在教师放手的自由条件下，仍然专心致志地投入到实验学习之中，就是对个人自律性的要求。与此同时，学生能否很好地将松散的思维捋顺，根据实验提示与实验要求，合理地按照“制片→水解→冲洗→染色→观察→现象记录”的过程，有条不紊地开展实验，关键在于学生对个人时间安排与学习效率的要求如何。除此以外，学生在进行探究式实验学习时，能否严格提醒自己遵守课堂纪律，特别是遵守实验规则，爱护实验器材，及时在实验中记录数据（这里主要指的是学生需要有这种意识，而不能等老师提醒）等，都是学生对个人学习习惯的一种要求。由此可见，看似自由轻松的探究式实验学习，实际上，它对学生的学习态度、课堂纪律、进度安排、学习习惯等方方面面都是一个考验，总结起来就是对学生自我管理能力的一种锻炼。

二、动手操作能力

“实验”的本意是实践，试验，即需要实验者具体地去反复检验，而这一切的落脚点都是“动手操作”，因此，探究式实验教学有利于培养学生的动手操作能力。以人教版高中生物必修1中的《第五章 细胞的能量供应和利用》为例，其中有一个实验是“绿叶中色素的提取和分离”，当它被教师设计成探究性实验时，基本上会朝着以下几个方向，第一，让学生参照教材中的实验说明，自行选择一种自己感兴趣的物质来研究。例如有的学生会选择空心菜，并分别选择嫩绿色、深绿色、嫩黄色等不同颜色的。第二，让学生对实验进行合理的改进，例如在色素研磨之后，将毛细吸管这一工具改为盖玻片。第三，让学生对实验进行深化，例如将圆形滤纸中色素的分离计入到探究实验当中等。无论是哪一种类型的探究实验，其整个过程都需要“提取色素→制作滤纸条→画滤液细线→分离色素→结果观察”这几个环节，其中，学生需要对材料（如空心菜）进行剪碎、研磨、过滤、收集，需要对滤纸条进行合理地裁剪、绘线，需要以正确的方法将滤纸条插入倒层析液的烧杯中等，不论是哪一个环节，都是对学生实际动手能力的考验。而动手能力好坏，又会直接决定最终的实验结果的合理与否。不难发现，对学生来讲，探究式实验学习法能够很好地培养个人的动手操作能力。

三、问题研究能力

探究式实验中最核心的一个特征就是“探究”，而它的落脚点就是“问题”。实际上，探究式实验教学是以一个个的问题来开展的。教师抛出问题，学生通过探究来解答问题。在解答的过程中又会陆续遇到各种问题，在“问题→求解”的反复中去一步步地接近探究结果。因此，对学生的问题研究能力来讲，探究式实验教学其实是一种很好的培养方式。以人教版高中生物必修1中的《第六章 细胞的生命历程》为例，其中有一个是“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”的探究式实验。这个实验由“洋葱根尖培养→装片制作→观察→绘图”四大步骤构成，其中，仅“装片制作”这一个环节就会经过“取材→解离→漂洗→染色→制片”这几个环节。从学生整体的探究情况来看，期间会碰到不少的问题（部分是学生自己遇到的，部分是教师抛给学生的），例如，无细胞分裂的原因是什么、解离时间过长会出现什么问题、漂洗的目的是什么、压片时力度过轻或过重会出现什么问题，等等。这些都依靠学生在进行实验过程中一个个地去发现并顺利解决。不难发现，在完成探究式实验中，学生已经经历了“发现问题→思考问题→分析问题→解决问题”的完整过程，这实际上是问题探究能力的一般培养过程。

四、团队协作能力

一般来讲，当教师选择探究式实验教学法时，都会将全班学生分成若干个小组来完成实验。站在每一个小组成员的角度上看，自己是否和（下转第34页）（上接第32页）其他组员配合默契，并且在组内充分发挥自己的特长，都将会直接影响到整个小组的表现，最终影响到实验结果。因此，探究式实验教学对于班级内的每一个学生来讲，都是一个培养大家团队协作能力的机会。以人教版高中生物必修1中的《第二章 组成细胞的分子》为例，其中，有一个实验是“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”，对于这种实验内容比较多的探究式实验，教师一般会给每个组指派实验内容，如有的鉴定还原糖，有的鉴定脂肪，有的鉴定蛋白质。从组内分工来看，有的学生需要负责选材，有的需要负责制备组织液，有的需要负责观察，有的需要负责记录，最后，还有的需要负责进行实验结果汇报。在这一过程中，学生是否都从个人的实际能力去定位自己在组内的角色是对组内领导人的考验，而实验过程中彼此是否默契配合就是对组内成员间的考验，表现于外就是团队精神、团队分工。因此，生物探究式实验有助于有效锻炼学生的团队协作能力。

五、科学素质能力

最后提到的一点就是学科的科学素质能力。实际上，上文提到的自我管理能力、动手操作能力、问题研究能力、团队协作能力都是从各个不同的方面，以不同的方式从学生的心智、认知、学习习惯、行为选择、价值观念等方面去锻炼与培养学生，而这一切的落脚点都是科学素质能力。从实验的角度上讲，它强调的是“实际检验”这一种重视实践的精神理念与实际行动。从探究式的角度上讲，它强调的是“探究”这一种态度与方式。从学科属性上讲，生物作为自然学科六大基础学科之一，它强调的是对生物的结构、功能、发生与发展规律的研究，当三者有机融合在一起时我们就不难发现，生物探究式实验教学的本质与初衷是鼓励学生通过实践探索去发现科学，认知科学，并始终以科学的精神去不断研究。特别是对于高中学生来讲，他们能否拥有科学精神、科学态度等科学的学习观将对后续乃至终身的学习都有重要的影响。总的来讲，高中生物探究式实验教学能在培养学生的科学素质能力中扮演一个非常重要的角色。

学习的本质与初衷是“探索未知，解答疑惑”。因此，它本身强调的是一种积极性与主动性，这与探究式教学的核心与精髓不谋而合，这也使得探究式学习的教学价值被越来越多的教师所认可与推崇。对于高中生物的实验教学来讲，与其单纯地由教师进行实验演示，或者直接地让学生按照教材要求去操作实验，倒不如给学生一个自主探究的机会。在多次的教学实践中笔者欣喜地发现，在开展高中生物的教学过程中，借助探究式实验教学，学生除了能够更好地掌握学科知识外，更为重要的是，学生的自我管理能力、实际行动能力、问题研究能力、团队协作能力、科学素质能力都得到了全面的培养与提升。因此，在高中生物教学中，教师需要深入地将探究式实验教学引入到教学之中，更好地提高教学效率。

【参考文献】

[1]人民教育出版社，课程教材研究所，生物课程教材研究开发中心.高中生物必修1[M].人民教育出版社，2014

（责编 卢建龙）