第一篇：遺傳學實驗探究性教學的嘗試

遺傳學探究性實驗教學的思考及實踐

肖建富*，吳建國，石春海

浙江大學農業(yè)與生物技術學院農學系，杭州 310029

摘要：以創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力培養(yǎng)為導向的新一輪實驗教學改革對遺傳學的實驗教學提出了更高的要求。本文提出了將遺傳學實驗改造成具有綜合性、設計性性質的探究性實驗的一些思路，并列舉了開展遺傳學實驗探究性教學的一些方法。

關鍵詞：遺傳學實驗；探究性教學方法；創(chuàng)新意識；創(chuàng)新能力

Approaches on stimulating methods with teaching of experimental genetics XIAO Jian-Fu,WU Jian-Guo, SHI Chun-Hai Agronomy Department, Zhejiang University,Hangzhou 310029, China

Abstract: Aiming for fostering talents with the sense and ability of creation, the teaching of experimental genetics demands significant improvements during the current wave of educational reformation.This paper proposed a practical approach on a stimulating method with teaching of experimental genetics.Key words:;experimental genetics;stimulating methods;the sense of creation;the ability of creation

遺傳學既是一門歷史悠久的學科，又是一門發(fā)展迅速、實踐性很強的學科，研究范圍正在不斷拓寬和深化，新技術、新方法不斷涌現。根據這一特點，在世紀之初我們對遺傳學實驗內容、實驗項目和實驗教程進行了及時的調整，取得了一定的效果[1]。目前，著重于培養(yǎng)學生分析問題、解決問題的能力，提高學生創(chuàng)新意識的實驗教學改革正在進一步深化，對遺傳學實驗教學提出了更高的要求。因此，如何在有限的課時中既讓學生掌握遺傳學實驗的基本理論和基本方法，又能了解掌握遺傳學學科發(fā)展中產生的新技術、新方法，提高學生的創(chuàng)新能力，是擺在遺傳學實驗教學工作者面前的重要課題。這需要我們加深對新形勢下實驗教學理念的理解，并對實驗教學方法做出新的改革嘗試。遺傳學實驗教學理念的發(fā)展

遺傳學實驗教學在我國已有半個多世紀的歷史。不過在上世紀九十年代以前，遺傳學實驗教學的理念基本上是定位在“驗證遺傳學基礎理論，練習遺傳學實驗技術和分析遺傳學實驗結果，從而加深理解和掌握遺傳學的內容”[2]，導致開設的實驗主要以驗證性內容為主。在實驗教材上的反映就是從實驗課題、實驗目的、實驗原理、注意事項，到儀器、器材和操作步驟等，都一一羅列得清清楚楚，連記錄表格以及實驗報告的格式也都準備得非常齊全，實驗目的非常單一。學生做起實驗來只需依樣畫葫蘆，就可以掌握該實驗的基本技術和方法。這樣的驗證性實驗雖能在一定程度上培養(yǎng)學生的有限“動手能力”，但其創(chuàng)新內容少，客觀上壓抑了學生對實驗課程的興趣，束縛了學生的想象力和創(chuàng)造力，無法激發(fā)學生的創(chuàng)新潛能，直接影響了學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[3]。收稿日期：2009-02-13；修回日期：2009-02-15 *基金項目：國家、浙江省和浙江大學精品課程建設項目資助

作者簡介：肖建富（1963－），男，副教授，博士，研究方向：實驗室管理和實驗教學。Tel：0571-86971993，E-mail：jfxiao@zju.edu.cn 當我國提出要進入創(chuàng)新型國家的行列后，高等教育教學理念有了很大的發(fā)展，具體表現在對學生的綜合素質和創(chuàng)新能力有了更高的要求。因此必須把提高教學質量放在更加突出的位置，更好更快地培養(yǎng)大批拔尖創(chuàng)新人才。而要培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識的高素質人才，就需要改革過去傳統(tǒng)的實驗教學體系和教學方法，使學生在實驗過程中變被動學習為主動學習，逐漸提高發(fā)現、分析和解決問題的能力，增強對困難和失敗的承受力和培養(yǎng)團隊精神和協(xié)作能力[4]。這種新理念導致的直接結果就是在實驗教學中倡導開設綜合性和設計性實驗，教育部已經將綜合性、設計性實驗設為實踐教學部分的主要觀測點，并且規(guī)定實驗教學評估成績達到“優(yōu)秀”的標準是“有綜合性、設計性實驗的課程占有實驗課程總數的比例≥80%，效果好”，直接推動了各高校把開設綜合性、設計性實驗作為課堂實驗教學改革的重中之重。

但是，由于實驗課時和實驗室條件的限制，開設大量的綜合性、設計性實驗存在著較大的難度[5，6]。為了更好地協(xié)調兩者之間的矛盾，我們的選擇是改進實驗教學方法，在實驗中積極引入科學探究的成分，將原來的驗證性實驗改造成微型的綜合性實驗或設計性實驗，或者統(tǒng)一稱為微型探究性實驗（以下簡稱探究性實驗）。探究性實驗的內涵和意義

綜合性實驗和設計性實驗具有良好的相容性，綜合性實驗中可以有設計性的特點，設計性實驗也可以帶有同一類實驗的綜合成分。區(qū)別于以“驗證”為主的驗證性實驗，綜合性實驗或設計性實驗的本質是“科學探究”，學生在探究過程中可以培養(yǎng)創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。因此，將綜合性實驗和設計性實驗合稱為探究性實驗，具有重要的實際意義。

在探究性實驗的實施過程中要以問題為核心，讓學生在實驗過程中思考問題、解決問題，提高創(chuàng)新實踐能力。在實驗的教學方法上，教師不能通過一種線形和單一的教學過程把不容置疑的實驗知識和結論直截了當地灌輸給學生；而是應當先發(fā)現和提出問題，通過一定的探究過程讓學生自己得到問題的正確答案[8]。在實驗過程中，所設計的遺傳學實驗不僅要使學生能夠更深入地理解所獲得的知識和結論，而且要有利于激發(fā)學生的求知欲、培養(yǎng)他們的創(chuàng)新思維習慣和能力。通過教師的引導和巧妙安排，大多技能訓練型實驗或驗證性實驗都可以轉化為探究型實驗。比如，在遺傳學實驗中，觀察植物細胞的有絲分裂時首先要軟化和分解細胞壁，通常的做法是將細胞材料放入1 mol/L鹽酸在60℃水浴中處理10 min，學生只要照著做就一定能得到較好的實驗結果，似乎整個實驗過程中不存在什么問題；但實際上仍可以提出許多問題：如用0.5 mol/L 鹽酸在60℃水浴中處理20 min是不是可以獲得同樣的實驗結果？用2 mol/L 鹽酸在60℃水浴中處理5 min效果會不會更好？等等。圍繞這些問題，學生可以分組進行對比試驗，最終得出正確的答案。而這些對比試驗完全可以在正常實驗課時內完成。這樣就可以把一個原來純粹的驗證性實驗通過教學方法的改變而轉變成一個微型且具有多重設計的探究性實驗。[7]3 遺傳學實驗探究性教學的實踐

當然，遺傳學實驗的探究性教學不能僅憑某一環(huán)節(jié)的問題式教學，而要將探究性貫徹到實驗過程的各個環(huán)節(jié)，包括實驗背景的講解（0.5~1節(jié)課）、實驗過程的設計和實施（2~3節(jié)課）、實驗結果的總結（0.5~1節(jié)課）、實驗理論的考核（期末2h）等，將實驗課轉變成全方位培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的舞臺。浙江大學大農類專業(yè)的植物類遺傳學實驗教學有著悠久的歷史，通過近年來遺傳學國家精品課程的建設以及多輪實驗教學改革，已經積累了較為豐富的探究性實驗教學經驗并取得了較好的教學效果。3.1 啟發(fā)式、問題式的實驗講解

背景知識對學生深入理解與掌握一個實驗是必要的。學生有了較多的相關背景知識，在實驗中才會有深入觀察的要求、判斷推理的基礎、準確解釋結果的可能。因此，我們在每一個實驗開始前都會安排10 min左右的開卷測驗和20 min左右的背景知識講解。這樣做的好處主要是可以為下

[9]面的實驗講解做一個鋪墊，引起學生對講解內容的興趣。測驗時多選用一些書本中沒有、對理解實驗原理很有幫助的簡單題目，學生在做測驗題時多數會有挫折感，因而會產生希望得到真正結果的期望。背景知識的講解就圍繞測驗中的問題采用啟發(fā)式講解方式展開，必要時可以以邏輯關系依次對學生進行提問，讓學生的思維跟著解決問題的思路走，以最大限度地啟迪學生的創(chuàng)新思維。下面列舉這方面的兩個例子。

在做“植物細胞有絲分裂觀察”實驗時，會讓學生在測驗中說說為什么根尖要用秋水仙素處理，而且處理的時間一般都定在常溫下4 h。對前一個問題，學生一般能籠統(tǒng)地回答；但對后一個問題，學生就只能用“實驗結果證明這是最佳時間”來回答，而幾乎沒有學生能從細胞周期的角度去分析。因此，教師在實驗背景知識講解中就用多媒體著重講解細胞周期的概念，并收集大量植物的細胞周期資料來給學生分析，引導學生自己總結出多數植物的細胞周期在十幾至幾十小時之間，而G2期和分裂前期維持的時間一般在數小時左右，用秋水仙堿處理4 h，理論上可讓G2期和分裂前期的細胞都進入中期并停留在中期，從而達到增加中期分裂相之目的；并建議學生進一步嘗試在秋水仙堿的處理時間更多的情況下，有絲分裂的中期細胞相數目是否還會有所增加？因為從理論上講，G1和S期的細胞也可能進入中期并停留在中期而使中期細胞數量進一步增加。通過講解，學生對實驗原理有了更深刻的了解，對許多實驗現象都能從本質上進行解釋，達到“知其然知其所以然”之目的。比如，有的學生總是質疑為什么在染色體壓片中中期分裂相總是那么少呢？通過本實驗的操作和進行結果分析，他們就知道了原來多數植物細胞的分裂中期持續(xù)時間僅占整個分裂期的1/10左右，而整個分裂期的持續(xù)時間僅占整個細胞周期的1/10左右，因而壓片中中期相細胞數目就只占全部細胞數目的1/100左右，要在壓片中找到正中期的、分散良好的細胞相本來就不是一件容易的事，實驗和研究均需要付出辛勤的勞動。

在做“果蠅的伴性遺傳和三點測驗”綜合實驗時，會先給學生們介紹染色體遺傳學說建立過程[10][11]的傳奇故事，以培養(yǎng)學生的科學精神，增強學習遺傳學的興趣，提高學生的智力水平。通常都認為連鎖交換規(guī)律是摩爾根(Morgan)發(fā)現的，但真正的實驗背景學生了解得并不多。實際上，摩爾根的學生斯特蒂文特（Sturtevant）在連鎖交換規(guī)律的發(fā)現過程中發(fā)揮了重要作用。斯特蒂文特當年還是一名哥倫比亞大學的大學生，接受摩爾根的指導。1911年末在同摩爾根的一次交談中，他突然認識到，已被摩爾根歸因于基因空間間隔差異的連鎖緊密程度的不同，提供了在染色體上確定基因線性順序的可能性。他回家后用了大半夜的時間（不做他的大學生家庭作業(yè)）制造出第一張染色體圖。他在1913年的一篇論文中第一次提出了“雙交換”的概念，并用三重雜合子與三隱性突變體回交，證明了“雙交換”的存在，這就是有名的“三點測驗”。把這樣一個本科生創(chuàng)造發(fā)明的背景故事放到實驗前的講解中，學生會有耳目一新的感覺，它會使學生認識到只要在實驗中肯動腦筋、盡情發(fā)揮自己的主觀能動性，即使是一個處于學習階段的學生，也可以有所發(fā)現、有所發(fā)明，從而促進學生實驗的自覺性和主動性。3.2 探究性實驗的設計和實施

探究性實驗需以問題為核心。課程實驗設計就是要學生通過一系列的置疑、判斷、比較、選擇以及相應的分析、綜合、概括等多樣化的過程，由發(fā)散到收斂，由求異到求同[8]；通過自主設計實驗、自主完成實驗、自主管理實驗，激發(fā)學生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新意識，讓學生逐漸掌握思考問題、解決問題的方法、提高其創(chuàng)新實踐能力。因此，探究性實驗的目標并不是讓學生在實驗中去攀登科技高峰、產出具有高水平應用價值的實驗成果，而是讓學生通過主動學習去掌握科學研究的方法、培養(yǎng)創(chuàng)新的意識和提高創(chuàng)新能力。這也就決定了課程實驗并不需要設計高深的實驗項目，而只需要在教學設計和實施方法上適當做一些改進和創(chuàng)造。

例如，“植物細胞有絲分裂觀察”是一個典型的驗證性實驗。過去一般用洋蔥根尖為材料，一個球莖放在盛水的燒杯上幾天后就可得到幾十條根尖，操作簡單；固定和解離的方法和時間都是預先設定好的，結果很容易得到。但通常細胞壁沒有解離，學生只能區(qū)分有絲分裂各個時期的細胞相，但很難看到正中期染色體的完整結構，做核型分析則更難。近年來我們對該實驗進行了改進，采用不同的材料（田間植株獲取的根尖和種子發(fā)芽獲取的根尖等），針對關鍵環(huán)節(jié)由學生自己設計和試驗得出最佳的處理方法。主要做法是抓住“解離時間”這一關鍵問題，讓學生自行分組使用不同解離處理的時間。如試驗分為6個小組，解離時間可分別設為5 min、10 min、15 min、20 min、25 min、30 min等。實驗結束后小組間比較實驗結果，得出不同材料的最佳處理時間。這樣做的好處是：① 讓學生分組設計，各個組必須協(xié)調一致才能得出最佳的結果，有利于培養(yǎng)學生的主動性、積極性和創(chuàng)造性，并增進協(xié)調能力和團隊精神；② 學生通過探究可以得出不同材料所需的實驗條件大不相同的結果，有利于促進學生科研素質的提高；③ 所用材料可使學生看到正中期染色體的完整結構，增加學生的實驗興趣。

又如，“植物染色體的加倍技術”是一個經典的遺傳學實驗。過去一般挑選做起來比較方便的材料（如洋蔥根尖），由教師做好所有前期實驗準備，學生只要上課時看一下形態(tài)、做一下根尖細胞學鑒定就可以了，實驗一般能在3個學時內完成。而在我們目前的教學中，則以學生感興趣的西瓜為實驗材料，具體做法是：以5人為一個實驗小組，每小組發(fā)20粒二倍體西瓜種子，去殼后在適當溫度下生根發(fā)芽，2 d后移栽到裝有營養(yǎng)土的一次性紙杯中，經過48 h再用秋水仙堿溶液進行染色體加倍試驗，各小組可嘗試不同的加倍方法；等長出3片以上真葉（約過20 d）時移栽到大田，在開花前（約過40 d）取植株頂端幼嫩葉片用細胞流線儀鑒定植株染色體倍數；各小組比較實驗方法和結果，評選出最佳實驗結果，最后上交完整的實驗報告。

這種實驗設計方法有著許多優(yōu)點：① 實驗綜合性強：實驗將種子學（發(fā)芽技術和播種）、遺傳學（染色體加倍、減數分裂觀察）、育種學（移栽）等有關知識串成了一線，大部分操作需在課外進行，時間跨度大，從3月份開始一直持續(xù)到6月底。② 學生自主探究：每個小組的秋水仙堿加倍方法都可以不同，如有的小組直接將西瓜種子放在不同濃度的秋水仙堿溶液中發(fā)芽；大多數小組采用在莖尖處滴加秋水仙堿溶液的方法，但采用的處理濃度和處理時間的組合不同，甚至滴加的方法都不同，如有的組嘗試用掛鹽水的方法給莖尖加液，使莖尖始終保持在秋水仙堿溶液的作用之下，取得了很好的加倍效果。③ 鑒定技術性強：除了可用植株外觀、葉片氣孔大小結合染色體壓片技術鑒定西瓜的染色體倍數之外，本試驗主要采用細胞流線儀進行倍性鑒定，結果既快又好，可讓學生體驗尖端儀器和技術的魅力，增進創(chuàng)新意識的培養(yǎng)。④ 知識與產品雙豐收：實驗結束時可收獲不少西瓜，學生參與實驗的積極性很高。3.3 舉一反三的實驗總結和討論

實驗結果存在多重性：有的是符合預期目標的，有的是部分符合預期目標的，有的是與預期相差較遠的。但探究性實驗在形成關于某一問題的結論后，學生還需要與他人進行相互交流、總結和討論，以達到求同之目的。通過交流、討論和總結，學生可以獲得多種可能的解釋，有助于將實驗證據、科學知識和結果解釋這三者更緊密地聯系起來，最終找到實驗結果差異的原因，并獲得同一的科學結論，取得畫龍點睛、舉一反三的效果。

實踐中需要非常重視實驗后的總結和討論，這是訓練學生創(chuàng)新思維的重要一環(huán)，學生也很感興趣。如上述提到的“植物細胞有絲分裂觀察”實驗，分組實驗的結果很不一樣，解離時間少于5 min或多于10 min的，細胞染色較淺或不染色，而解離時間在7―10 min的，細胞染色的效果就很好。為什么會出現這種情況呢？我們就引導學生進行深入的分析。首先，解離的目的是什么？是軟化和分解細胞壁。其次，解離時間的長短為什么會產生完全不同的結果？原來是因為時間短了，軟化和分解不徹底，細胞的分散性就不好，染色劑就不能進入細胞核中與染色體結合，染色效果就不好；但如果時間太長，鹽酸就會破壞染色體的結構，使染色體不能與染色劑的基團結合，使染色體不能著色。通過分析和討論，學生既明白了產生所有實驗現象的原因，又掌握了染色劑的染色機理，還對細胞、染色體和染色劑的化學結構有了一定的了解。

更典型的是“果蠅的伴性遺傳和三點測驗”綜合實驗。要測定果蠅上三個連鎖基因間的距離，需要用三隱性母本與野生雄蠅做一次雜交，雜種雌蠅再與三隱性雄蠅做一次測交，然后統(tǒng)計測交后代8種表現型的數量。由于每個小組的測交群體不可能很大，難免有的小組中8種表現型的分布不符合理論分布，或者各個小組的實驗結果出現較大的偏差。因此，這類實驗的總結就顯得尤為重要。我們現在的做法是將每組的實驗結果匯總在黑板上，然后將每組的數據相加后得出一個三點測驗的結果，并把這個結果與歷年的實驗結果相比較。這樣全班學生就可以看到小群體（小組）與大群體（全班）的實驗結果差異，對統(tǒng)計分析的本質有一個直觀的了解。另外，在每次實驗后還需要學生討論一個問題：每本實驗指導書上都寫著要用三隱性母本與野生雄蠅雜交來做三點測驗，如果我們倒一倒，用野生母本與三隱性雄蠅來做組合行不行？對這個問題，開始時課堂上幾乎所有學生都不置可否。這時我們就讓學生到黑板上來演示實驗過程，在教師的引導下漸漸明白原來用野生母本與三隱性雄蠅來做組合也是可以的，但在F1必須取處女蠅用于測交；而用三隱性母本與野生雄蠅雜交來做三點測驗就不用在F1取處女蠅了，可以節(jié)省大量的實驗工作量，所以一般的實驗指導書中都提倡用三隱性果蠅做母本。通過這樣的分析、演示和討論，學生經歷了一次較全面的遺傳分析的洗禮，對遺傳學的基本原理有了更深刻的理解，同時學生的創(chuàng)新思維也得到了一次很好的訓練，獲益匪淺。3.4 全面靈活的實驗理論考核

單獨的實驗理論考核是近年來我們在遺傳學實驗教學上的一項重要舉措。因為任何一項實驗技術及其原理都有其產生和發(fā)展的過程，學生只有在了解技術及其原理的發(fā)展過程的基礎上，才有可能在今后的研究中對技術進行改進和完善。因此，我們在實驗背景講解中一般都要闡述實驗技術及其原理發(fā)展的脈絡。但單純的實驗操作和實驗報告并不能完全反映學生掌握實驗技術和原理的全貌及探究能力的好壞，而通過閉卷考試可以有效的探知這方面的教學效果。

閉卷考試主要考核學生已做實驗所涉及的原理、基本概念和技術方法，以及學生分析問題、解決問題的能力，在實驗總成績中占有30%的份額。考試題型主要有是非題、簡答題和分析設計題，其分值比重分別為20%:50%:30%。為了防止學生死記硬背而不求甚解，考題一般都出得比較靈活，主要是要求學生根據自己掌握的實驗原理去分析實驗中遇到的一些現象和得到的實驗結果，在教材或實驗指導書中一般都找不到現成的答案。如在簡答題中，有一題是關于10幅有關減數分裂、有絲分裂和分子電泳的圖片，在沒有任何提示的情況下，要求寫出這些圖片所包含的遺傳學信息，學生如果光死記原理而不注意在實驗課上進行仔細的觀察和思考，寫出正確的答案就有一定難度。這樣的考試無形中增加了學生的學習壓力，學生在實驗課時的提問量明顯增多，對于培養(yǎng)學生分析問題解決問題的能力、提高實驗教學質量起到了較大的推動作用。

3.5 綜合完善的實驗成績評價

一個好的實驗教學評價體系是激勵學生進行探究性學習的重要保證。近年來本著“客觀反映學生的實驗態(tài)度、客觀評價學生掌握實驗技能的程度和實驗素質、客觀反映學生的認知能力和創(chuàng)新能力”的指導思想，我們建立了遺傳學實驗成績綜合考評體系[3]，考核內容包括：預習、實驗設計、實驗過程、實驗報告以及平時和期末的每一個環(huán)節(jié)，形式多樣，面試、筆試和實驗操作等相結合。其最大的亮點是從平時的小測驗、提問、實驗的設計、實驗過程中的動手能力、實驗報告等各種實驗活動中去發(fā)現學生的創(chuàng)新意識，并及時記錄，在最終評價中予以體現。如在下列情況下，實驗成績都可以給予不同程度的加分：學生做測驗時，答案正確，而且能夠進行詳細的遺傳分析；實驗設計時能夠別出心裁，提出不同于教材但基本合理的實驗方法；實驗獲得特別好的結果，其結果可以作為教學的標本或素材；討論時能提出獨到見解或對實驗問題能做出精辟分析等。在這些激勵措施引導下，學生做實驗的積極性和主動性有很大提高，許多學生能在課前鉆研實驗原理和方法，通過各種途徑認真查尋資料，做出自己獨樹一幟的實驗設計。我們目前在課堂上采用的許多實驗方法，如永久制片的二步脫水法、西瓜染色體加倍的“吊針”法等，都是前幾屆學生創(chuàng)新的結晶。結 語

當然，探究性實驗的形式是多種多樣的，針對不同實驗，人們所經歷的探究過程、采取的探究方式都有所不同，不會存在一種絕對的、固定化的模式或統(tǒng)一化的模式。探究性實驗的宗旨是讓學生更好地發(fā)揮學習自主性，通過探究的過程，掌握科學研究的方法并培養(yǎng)他們創(chuàng)新思維的習慣和能力。隨著實驗教學改革的進一步深入，一定會涌現出更多更新更好的探究性實驗教學方法，進一步促進遺傳學實驗教學效果的提高。

參 考 文 獻（References）: [1] 石春海，吳建國，馬秋蘭，肖建富，洪彩霞.《遺傳學》課程的建設與優(yōu)化.遺傳，2005，27(6):980-983.[2] 祝水金，洪彩霞，肖建富，徐海明，俞志華.遺傳學實驗指導（第2版）.北京：中國農業(yè)出版社，2005.[3] 姒建敏，樓程富主編.整合培養(yǎng)，追求卓越——浙江大學本科教學改革與實踐.杭州：浙江大學出版社，2007，664-669.[4] 肖建富，高瞻，李桂新.綜合性實驗的界定與作用探析.實驗技術與管理，2008，25（12）:143-145，165.[5] 楊毅，楊艷燕.生物學基礎實驗教學改革的實踐與構想.生物學雜志，2004，21（1）:46-48.[6] 汪子棟，劉天佐，路文江，石 圩，王海風.專業(yè)教學實驗改革的探討.實驗技術與管理，2004，21（1），112-115.[7] 陳琴，龐麗娟.科學探究：本質、特征與過程的思考.教育科學，2005，（1）:2-6.[8] 扈中平，劉朝暉.多元性教學理念與創(chuàng)新素質的培養(yǎng).教育研究，2001，（7）:20-24.[9] 楊大翔.遺傳學實驗.北京：科學出版社，2004.[10] 高翼之.摩爾根與染色體遺傳學說的建立.遺傳，2002，24（4）:459-462.[11] 李明輝.遺傳學史在遺傳學教學中的作用.遺傳，2006，28（8）:989-992.

第二篇：高中數學探究性教學嘗試

高中數學探究性教學嘗試

評論發(fā)布者：霍建青 發(fā)布時間：2014-07-27 22:41:17 現在信息社會已為大家公認，知識經濟也成共識，從而培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力正成為教育的重要目標。世紀交替修訂的數學教學大綱和新頒布的數學課程標準都有明確的規(guī)定:“教師應幫助學生在自主探索和合作交流的過程中真正理解和掌握基本的數學知識與技能，數學思想和方法，獲得廣泛的數學活動的經驗。”這就清楚地表明今后的數學教學必須以探究為主要方式。

一、創(chuàng)設情境，探究學習

研究開始于問題，問題產生于情境。所以設計一個好的情境和問題是能否激發(fā)學生探究興趣和明確探究方向和目標的首要問題。情境應當是學生熟悉的、最好是現實的，并從情境中所提出的引起學生求知欲的、且能指向目標的、明確的問題。教材中的情境通常具有一般性，這就要求教師根據本地和學生實際來設計。例如:農村學校設計與當地經濟、科技發(fā)展有關的情境和問題，這不僅使學生感到數學的有用，而且可以激發(fā)起學生用科技知識發(fā)展家鄉(xiāng)經濟的愿望，反過來又促進學生學習數學的主動性和積極性。實施九年義務教育，主要是在農村，普及初中教育，如果我們一心主要想著為學生的升學而教學，且不說搞題海戰(zhàn)術、模擬考試等做法有背教育教學原理，也是與實施義務教育以普遍提高勞動者的素質的初衷不相適宜。由于過去對農村重視不夠，所以更需要有志者設計一些適應農村需要的情境資料。

再如:學生都喜歡參與活動，將一張邊長為16厘米的正方形紙片，剪成四個大小形狀一樣的小正方形，然后將其中的一個再按同樣的方法剪成四個小正方形，再將其中的一個小正方形剪成四個小正方形，如此循環(huán)進行下去，剪6次一共剪出多少個小正方形? 當然，情境也可以是數學自身的，比如，研究平行線的性質，就可以設計相交的兩條直線，其中一條直線繞它上面的一點旋轉，讓學生觀察這條旋轉直線與另一條直線的位置有什么變化?在學生弄清了這個情況后，就可以讓他們進行操作，繞著一點畫直線，觀察它

和另一條直線位置關系的變化并得出結論。有條件的學校，應當用《幾何畫板》或圖形計算器等現代信息技術手段來進行研究，這將大大提高數學教學的質量。

二、整理探究結果，促進探究學習

從歷史上說，幾何從開始證明，經幾百年的努力整理出歐幾里得體系，這不僅使幾何知識得以相傳，而且使他們的思維得到訓練。從數學來說，其真理性在于邏輯證明，因此，公理化成為數學活動不可或缺的一個組成部分。當然，公理化必須考慮學生的人知水平。如何處理好數學理論、社會需要和學生認知三者的關系，仍是數學教育研究的一個核心問題。

無論如何，從心理學有條理的東西容易記憶也便于應用著一點來說，一定的邏輯系統(tǒng)是必要的。

在情境中經過探索得出結論后，還需要有一個對這些結論進行整理以形成邏輯系統(tǒng)的階段，這個階段對數學來說是不可或缺的，我們必須在上一階段的基礎上，對提出的結論進行去粗存精、去偽存真、由此及彼、由表及里，抽象成概念和原理，并用定義、定理和定律、法則來表述，再進一步把他們用符號來表示，再通過他們的內在聯系，整理成一個邏輯系統(tǒng)。

三、理解探究過程，完成探究作業(yè)

課后做適當作業(yè)是必要的，雖然在課堂上主要是教師講，學生聽但課外作業(yè)是要求學生獨立完成的，因為它是學生掌握和運用知識，形成技能和發(fā)展能力的階段，也是養(yǎng)成自主學習能力和習慣的階段。但是實際上也存在著缺陷，最大的就是降低了學生的自主性。為了易教易學，在講完知識之后，配置了相當多也由教師講解的例題，造成了學生主要是模仿例題做習題，降低了學生獨立思考的鍛煉機會，更甚的是發(fā)展出所謂的題型教學和模擬考試等大運動量的題海戰(zhàn)術，不僅出現了高分低能的現象，更為嚴重的是造成了學生過重的學習負擔和心理問題。所以，我在布置作業(yè)時在保證所有學生達到基本要求的同時，為有數學才能的學生再做一些富有挑戰(zhàn)性的問題，也就是因材施教，使不同的學生真正都能得到生動活潑的、主動的發(fā)展。

四、把握探究尺度，發(fā)展自主空間

自主空間多大為宜，用我們通常的形象說法，就是“跳一跳，摘得到”，而這跳一跳能跳的多高，則是因人而異的，與他原有的基礎和思維能力訓練有關，探索教學首先是要設計一個好的情境和問題的原因所在，而所謂“好”的標準之一，就是創(chuàng)設一個恰當的自主探索空間;其次，教師的適時幫助是必要的，以為學生自主探索就不需要教師的引導，或知識是學生自已建構而放棄幫助的觀點和做法可能都是不合適的。當然，這種幫助，主要是指引、點撥和鼓勵，使他們有信心朝著目標繼續(xù)探索。打個比方，應當象媽媽教自己孩子走路那樣，既不是抱著不放，也不是放任不管，走歪了指一下，跌倒了服一下，不走了哄一下，真走不動了，這次訓練就完成了。

此外，同學之間需要展開交流。這不僅是檢驗、糾正和完善個人的需要，也是培養(yǎng)學生口頭表達自己思想和傾聽別人意見的能力和態(tài)度的需要。現在教學中已經可以看到同學間的交流活動，可能是時間關系，交流未能充分展開而流于形式。這是需要改進的，以使課堂教學真正成為既能學生自主探究、又能師生、生生合作互動，以培養(yǎng)適應現在社會生存的發(fā)展的人。

總之，這樣的教學，學生學到的不僅是數學知識和方法，而且再獲得知識技巧的活動過程中，逐漸學到了獲取數學知識的思想和方法，亦即培養(yǎng)了學生的獨立獲取知識的能力和探索發(fā)現創(chuàng)造的能力.

第三篇：嘗試生物學科探究性教學

嘗試生物學科探究性教學

山東文登市教研中心 榮鳳志

探究性學習是學生自主地獲取知識和技能、體驗和了解科學探究的過程和方法、形成和提高創(chuàng)新意識、樹立科學的價值觀的活動過程。而以能力立意，注重與現實生活的聯系，面向全體學生，倡導探究性學習，提高生物科學素養(yǎng)，是新課程的基本理念。在生物學教學實踐中，引導學生主動參與教學活動，落實探究性學習是促進學生學習方式的改變，培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實踐能力的有效方法之一。

1.在實驗中落實探究性學習

實驗是人們認識和研究事物或驗證某一理論的一種常用科學方法，而生物學是一門以實驗為基礎的自然科學，讓學生參與到實驗中來，不僅能培養(yǎng)學生的觀察能力、思維能力、分析問題和解決問題的能力，也能培養(yǎng)學生的動手能力，更能使學生樹立實事求是、認真嚴肅的科學態(tài)度。新課程不同模塊中都倡導探究性學習方法。例如，在進行“檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質”實驗的前一天，先讓學生根據已有的理論知識討論該實驗中應如何注意材料的選擇和處理。學生各抒己見，經過討論，歸納出了以下幾個要點：①注意材料的易得性：糖類和脂肪從植物中獲得實驗材料比較容易，而蛋白質在動植物中都有比較容易獲得的材料。②注意材料的可取性：富含糖類或脂肪或蛋白質的植物材料很多，但并不是每一種材料都是可取的：如在“還原糖鑒定”實驗中，有一些單子葉植物的葉中含有大量的可溶性單糖，但是葉片中葉綠素的顏色較深，對于鑒定時的顏色反應起著掩蓋作用，會導致實驗現象的不明顯，所以也不宜用單子葉植物的葉片作實驗材料。因此最理想的實驗材料是含糖較高的生物組織（或器官），而且組織的顏色較淺，或近于白色，如蘋果或梨的果實；③注意實驗前材料的處理：蘋果和梨在實驗前應該洗凈、去皮，保證研磨比較充分；鑒定脂肪用的花生種子必須提前浸泡，而且應注意浸泡的時間，時間過長，則組織太軟，切下的薄片不易成形，時間過短，則不容易切成片；同樣鑒定蛋白質用的大豆也要提前浸泡，這樣容易研磨成漿。如果用雞蛋卵白的話，應該進行稀釋。

除讓學生學會選擇和處理實驗材料外，還要學會去分析討論實驗結果。如“你的預測與實驗結果是否一致？”、“通過實驗對我們選擇食物有什么啟發(fā)？”等等。這樣學生通過討論分析與探索，更好地理解了知識，獲得了學問；認識到學習要有嚴肅的科學態(tài)度，而且通過實驗探索，提高了利用科學的研究方法來探究解決問題的能力。

2.在問題中重視探究性學習

愛因斯坦曾說過：提出一個問題往往比解決一個問題更重要。著名的物理學家李政道也說過：要教學生“學問”，必須首先從教學生學會“發(fā)問”開始，沒有自己的問題，就永遠沒有發(fā)展和前途，因為“問題”能使學生在心理上感到茫然，從而產生認知沖動，促使學生積極思考，所以“問題”是學生思維活化的源頭，是主動學習的基礎。基于這些原因，鼓勵學生在預習新課、學習新課，課外閱讀和實驗觀察等環(huán)節(jié)中努力做到“三多”，即多發(fā)現問題、多提出問題、多思考問題。經過一段時間的鍛煉，學生逐漸從沒有問“問題”的習慣中走出來，慢慢地能夠發(fā)現一些問題，每學習一個新知識，他們都

能提出很多問題。

如在“生物的新陳代謝”中，有學生問：“綠色植物的光合作用主要是利用無機物合成有機物，同時儲存能量；而呼吸作用主要是分解有機物生成無機物，同時釋放能量。它們是兩個正好相反的過程。”對這個問題，我不是直接做出回答，而是啟發(fā)引導學生從兩者發(fā)生的條件、場所、能量的轉變、儲存或釋放的途徑等方面展開討論。最后共同歸納出：光合作用發(fā)生的前提是葉綠體中的色素分子吸收可見的太陽光，需要葉綠體中有關的酶進行催化，只能發(fā)生在綠色植物中。而呼吸作用發(fā)生的前提是需要細胞質基質或線粒體中有關的酶進行催化，可以發(fā)生在所有生物體中；光合作用是把光能轉變成化學能，儲存在有機物中，有機物中的能量不能被生命活動直接利用，只有通過呼吸作用分解有機物，將能量釋放出來后轉移到ATP中，才能被生物體生命活動直接利用。所以，光合作用和呼吸作用并不是兩個完全相反的過程，不能把兩者看成簡單的逆轉。在“生殖和發(fā)育”中，學生也提出了很多問題：雙胞胎是怎么產生的？為什么有的雙胞胎是同一性別的，而有的卻是龍鳳胎？等等。對于這些問題，學生有能力當堂解決的，教師就不能自己一個勁地“竹筒倒豆子”，這樣會使學生產生思維上的惰性，而是應該鼓勵他們進行討論，各抒己見，集眾家之所長，從而獲得問題的答案；不能當堂解決的，則提供給他們一些相關的資料，讓他們通過閱讀，相互討論，從資料中找到答案，這樣學生通過自身的努力獲得了結論，會倍感成功的喜悅，也自然而然的促使學生進入一個“主動學習→產生疑問→努力解疑”的良性循環(huán)中。

當然，學生提出的問題，有的可能比較膚淺，甚至異想天開。但是教師對學生提出的問題一定要認真對待，要肯定學生的每一個“問題”，絕對不能嘲笑，杜絕從語言或行動上挫傷學生的積極性，不能使學生“乘興而來，敗興而歸”。因為學生的“問匣子”一旦打開，所展現出來的強烈的求知欲以及對學習的興趣有時是教師所無法預料和無法

估計的。

3.在調查中體現探究性學習

生物科學是21世紀的領先學科之一，在學習生物學課本知識的同時，讓學生了解一些當代生物科學技術的發(fā)展、成果以及對社會發(fā)展的影響，是非常有必要的。但是，對于生物科學技術的信息教師如果只是簡單地進行羅列、介紹，必然是空洞無味的，也就激發(fā)不了學生對生物科學的興趣，而新課程教材中的一些欄目就是為進行探究提供資料。如把每年12月1日“世界艾滋病日”作為一個主題，讓學生收集信息：教師首先強調在收集信息的過程中需要注意的事項，學生便開始分工合作，充分利用圖書館、報刊雜志、互聯網等途徑進行信息的收集。應該說，學生收集到的信息內容是極其豐富多彩的。寫出報告：教師提供給學生有關寫報告需要注意的問題，如：作者姓名、文章標題、出版物的名稱、出版時間和頁碼、作者的寫作意圖，你從中獲得了哪些信息和事實，你對這篇文章有什么看法或見解等等。學生在閱讀了相關文章后，經過討論、分析，寫出了自己的觀點，充分鍛煉了學生的思維能力。報告的交流和評價：報告完成后，利用一定的時間讓報告人進行陳述，而其他同學可以進行提問，由報告人進行答辯；在報告的交流和評價過程中，學生表現出了極大的興趣，氣氛非常活躍。實際上，每一個學生的報告就是一個小小的信息庫，學生在調查中獲得了對學科新知識的了解與掌握，加深了對新問題的認識。在相互討論、學習的過程中完成了信息的“互補”、資源的“共享”。通過調查，學生不僅增加了信息量、拓寬了知識面，而且培養(yǎng)了學生的探索精神，提高了學生的表達能力和信息交流能力，更充分激發(fā)了學生學習生物學的興趣，促使他們自覺主動地參與到學習中來。

總之，隨著教育、教學改革的不斷深入，改變學生的學習方式，倡導探究性學習，無疑是信息時代對學校教育要求的體現，是培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的一種新的嘗試和實踐。所以在生物學教學活動中，教師要多給學生創(chuàng)設主動參與的機會。學生只有注重實踐并積極地參與到實踐中，才能在理解的基礎上構建起自己頭腦中的知識體系，并發(fā)揮自己的聰明才智，逐步形成創(chuàng)新精神和實踐能力。

第四篇：運用探究性實驗進行“引導——發(fā)現”教學的嘗試

運用探究性實驗進行“引導——發(fā)現”教學的嘗試

北京東城區(qū)教師研修中心 周業(yè)虹

摘要:

“引導——發(fā)現”教學模式是指在教師的帶領下，學生通過積極主動的思維活動，以發(fā)現、發(fā)明的心理動機和探索的精神自主地參與學習過程，通過嘗試發(fā)現、實踐體驗、獨立探究、合作討論等形式探索知識，去發(fā)現、探索、掌握知識，培養(yǎng)學生的觀察能力，提高發(fā)現問題和解決問題的能力，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力的一種教學模式。它包括設疑、探究、歸納、應用等環(huán)節(jié)，而探究性實驗是“引導——發(fā)現”教學的重要教學方式。

關鍵詞:

探究性實驗

引導

發(fā)現

高中課程改革的實施，對教師傳統(tǒng)的教學模式的轉變及觀念的更新提出了更高的要求。提高課堂教學質量，是每一位教師首要解決的問題。在這種情況下，必須改變知識的傳輸方式，以教師的“引導”為手段，以學生的“發(fā)現”為目的，這樣才能充分發(fā)揮學生在學習過程中的主體地位。根據化學學課的特點，我提出了“引導——發(fā)現”教學模式。

一、關于“引導——發(fā)現”教學模式

（一）“引導——發(fā)現”教學模式的內涵

“引導——發(fā)現”教學模式是指在教學活動中，以教材為內容，以問題為中心，以教師的引導為手段，以學生的發(fā)現為目的，在教師的帶領下，學生通過積極主動的思維活動，以發(fā)現、發(fā)明的心理動機和探索的精神自主地參與學習過程，通過嘗試發(fā)現、實踐體驗、獨立探究、合作討論等形式探索知識，去發(fā)現、探索、掌握知識，培養(yǎng)學生的觀察能力，提高發(fā)現問題和解決問題的能力，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力的一種教學模式。

（二）“引導---發(fā)現”教學模式的理論依據

1．發(fā)現學習理論

發(fā)現學習理論是美國著名教育家布魯納于二十世紀六十年代提出的。布魯納認為，“認知是一個過程，而不是一個結果。”他強調，教一個人某門學科，不是要使他把一些結果記錄下來，而是要使他參與知識建構的過程。他認為教學的目標不僅在于使學生掌握知識，而且更要發(fā)展學生智力。布魯納主張引導學生通過自己的主動發(fā)現來學習，要把學習知識的過程和探索知識的過程統(tǒng)一起來。

2．建構主義學習理論

瑞士的皮亞杰(J.Piaget)的建構主義學習理論強調以學生為中心，不僅要求學生由外部刺激的被動接受者和知識的灌輸對象轉變?yōu)樾畔⒓庸さ闹黧w、知識的主動建構者，而且要求教師要由知識的傳授者、灌輸者轉變?yōu)閷W生主動建構的幫助者、促進者。這就意味著教師應當在教學過程中要摒棄那種“以教師為中心，強調知識傳授，把學生當作知識灌輸對象”的傳統(tǒng)教學模式。

（三）“引導——發(fā)現”教學模式的主要教學方式

高中化學新課程倡導探究式教學方式。中學化學探究性實驗應具備以下特征：

1.創(chuàng)設問題情景的特征：探究性實驗教學必須努力創(chuàng)設問題情景，讓學生在情景中不斷發(fā)現問題、提出問題，并引導學生對問題進行深入思考。

2.突出主體性的特征：探究性實驗教學注重學生共同合作，通過自己動手、動腦來設計實驗、分析結果、討論驗證等，所以必須發(fā)揮學生的主動性和積極性，在實驗過程中認真觀察思考，大膽質疑，做、看、想結合，創(chuàng)造性地完成任務。

3.明確教師的主導性的特征：實驗過程中，教師作為學生的指導者、引導者、咨詢者和促進者，要注意對學生進行仔細觀察，看他們在做些什么，聽他們在談些什么，并不斷地對其學習狀況進行評價。

4.以小組為主要組織形式的特征：探究性實驗通常以小組為單位展開，這有利于學生之間相互研討、相互啟發(fā)、相互學習、相互幫助，從而產生1+1＞2的效果。

不難發(fā)現，探究性實驗教學的特征恰恰與“引導——發(fā)現”教學模式的內涵相一致，因此探究性實驗是該模式實施中的重要教學方式。

二、運用探究性實驗進行“引導——發(fā)現”教學的嘗試

（一）化學教學中“引導——發(fā)現”教學模式的環(huán)節(jié)

引導——發(fā)現教學模式的實施在高中化學教學中可分為以四個環(huán)節(jié)：

環(huán)節(jié) 意圖

1．設疑——創(chuàng)設情境，發(fā)現問題

教師應依據教材內容設置相應的問題或創(chuàng)設相應的情景，激發(fā)學生的求知欲望和學習興趣，進而引發(fā)學生的積極思維。

2．探究——設計實驗，體驗探究

此環(huán)節(jié)是“引導——發(fā)現”教學過程中的核心部分，教師把發(fā)現的問題、思維的空間留給學生，充分發(fā)揮學生在學習中的主動性，讓學生圍繞探究目標進行設計、實驗、分析等一系列活動，讓學生在思維和操作中產生靈感，體驗“發(fā)現”的樂趣。在這個過程中，學生主要采取探究性實驗的方式，而教師的主要任務是有針對性地指導學生圍繞目標探究，組織由學生構成的活動情境，促進學生彼此間的交往、溝通和合作，創(chuàng)設一種發(fā)現問題的氛圍，使學生能夠在這種情景中主動積極地參與探究。

3．歸納——交流總結，解決問題

此環(huán)節(jié)是組織學生相互交流，對探究的結論進行歸納總結，從而使教師預設的問題得以解決。這一環(huán)節(jié)可以通過學生自己的匯報，將探究的“成果”展示給全體，完成知識結構的重新組合，將內化了的知識或者技能納入已有的知識系統(tǒng)中。教師對學生展示的成果要進行適當的評價，對學生的學習成果表示肯定，對不足提出改進意見。

4．應用——拓展延伸，問題遷移

這一環(huán)節(jié)注重了知識的遷移、形成和發(fā)展，是探究性學習的目標所在。教師在這一環(huán)節(jié)中要精心設計問題，使之具有層次性、典型性、啟發(fā)性和創(chuàng)造性。

（二）案例分析

案例1.鋁及其化合物

鋁及其化合物屬于元素化合物的知識。鋁單質、鋁的化合物的教學內容分別在人教版《化學1》第三章第一節(jié)、第二節(jié)中，為便于更好地開展“引導——發(fā)現”教學，發(fā)展學生的探究能力，教師對這兩部分內容進行了有機的整合，將其合并為一課時。為突破教學重點，教師對教材上的實驗進行了改進，增強了探究性。

（1）氧化鋁的兩性

設疑1：鋁制餐具在五、六十年代非常盛行，但人們發(fā)現它們不能用來蒸煮或長時間存放酸性和堿性食物。這是為什么呢？

探究1：為了突破鋁制餐具不可蒸煮或長時間存放堿性食物這個重點，教師帶領學生設計了一組對比實驗：打磨過的鋁條和未打磨的鋁條分別與氫氧化鈉溶液混合，學生發(fā)現打磨過的鋁條迅速與氫氧化鈉溶液反應，而未打磨的則一段時間后才產生氣泡。

歸納1：鋁能與氫氧化鈉溶液反應。

設疑2：未去膜的氧化鋁與氫氧化鈉溶液反應慢，已知鋁表面的膜是氧化鋁，那么是氧化鋁溶于水了，還是它與氫氧化鈉溶液反應了？設計實驗進行探究。

探究2：向Al2O3粉末中加入少量水，振蕩，發(fā)現未溶，繼續(xù)加入氫氧化鈉溶液，振蕩后發(fā)現氧化鋁溶解了。

歸納2：氧化鋁能與氫氧化鈉溶液反應。

（2）氫氧化鋁的兩性

設疑1：氧化鋁能與氫氧化鈉溶液反應，氫氧化鋁是否也具有類似的性質呢？

探究1：制備氫氧化鋁。為引導學生更好地發(fā)現問題，教師把學生分成兩組，一組用氯化鋁和氨水反應，另一組用氯化鋁和氫氧化鈉溶液反應，同時讓他們展開競賽，看誰制備的氫氧化鋁多。學生誤以為加的藥品多，產生的氫氧化鋁就越多。

設疑2：實驗中，加氫氧化鈉溶液的那組學生發(fā)現，氫氧化鈉多了，反而沉淀沒了，這是怎么回事？

探究2：教師讓加氨水的一組學生向所得沉淀中加入氫氧化鈉，結果發(fā)現沉淀溶解了。

歸納：氫氧化鋁和氫氧化鈉溶液反應，要制備氫氧化鋁就要用氨水和鋁鹽溶液。

在學生對鋁及其化合物的性質有了全面認識后，教師進行了下一個環(huán)節(jié)：

應用：教師展示了一種管導通的說明書：泡沫型清潔劑；含鋁粉、氫氧化鈉；對鐵質、不銹鋼排水管不會造成損傷。讓學生分析該說明書，并用所學到的知識解釋相關問題。

案例評析：從該案例中，我們可以看出，在鋁及其化合物的性質學習中，教師創(chuàng)造性的改進了教材實驗，在設計和完成探究性實驗的過程中，通過對實驗現象的觀察學生不斷發(fā)現問題，通過對問題的解決、對實驗現象的分析不斷深化對鋁及其化合物性質的認識，通過解決生活中的實際問題使得學生掌握的知識得以升華。

案例2.化學反應速率的因素

影響化學反應速率的因素屬于化學基本理論的范疇。這部分內容在人教版《化學2》第二章第三節(jié)“化學反應的速率和限度”中。為使學生了解影響化學反應速率的因素，教師從學生已有的知識和經驗出發(fā)，對教材上的實驗進行了改進，充分關注到了實驗的探究性，在這些探究性實驗中，應用“引導——發(fā)現”教學模式。具體環(huán)節(jié)如下：

設疑1：展示某牛奶包裝袋上的保質期：10天（0℃～4℃），5天（7℃），3天（10℃）。這說明牛奶變質的速率跟什么因素有關呢？

設疑2：爆炸瞬間完成，牛奶變質較快，鐵制品生銹較慢，溶洞形成很慢，這些化學反應速率到底和哪些因素有關？只有了解這些影響因素，我們才可以控制化學反應速率。

探究：在實驗室制取 O2、CO2 和 H2 的過程中，哪些因素會影響到氣體制取的速率？教師給出不同濃度的H2O2溶液、不同濃度的HCl溶液等液體試劑，不同狀態(tài)的CaCO3固體、MnO2粉末、Mg粉、F粉等，讓學生選擇不同的藥品設計實驗方案并進行實驗，探究影響化學反應速率的各種因素。

歸納：在學生實驗完成后，各組學生交流匯報實驗結果并分析結論。學生們有的從同一種氣體的制備實驗中得出了不同的影響因素，如制備氧氣，濃度、溫度、催化劑等均會影響速率；有的學生從不同氣體的制備方法中等到了相同的影響因素，如制取氧氣和制取氫氣兩個實驗均證明反應物的濃度會影響速率。最終得出了影響化學反應速率的因素。在這個過程中，既培養(yǎng)了學生分析、歸納問題的能力，又讓學生感受到了科學研究的方法，同時鍛煉了表達能力。

應用：已知氮氣和氫氣在一定條件下反應可生成氨氣，但是在500 ℃和1.5×10Pa的壓強下，即使經過幾百萬年，生成的氨也不會超過幾納克（1 ng ＝10 g），請你說出為加快反應速率可采取哪些措施？在解決這個工業(yè)生產問題的過程中，學生所學的影響化學反應速率因素的知識得到升華。

案例評析：在該案例中，教師較好地利用了學生的前概念，利用初中所學的氫氣、氧氣和二氧化碳氣體的制備引導學生進行探究性實驗設計，運用了科學歸納法，一方面可以對同一個反應采取的不同的條件，另一方面，可以對不同的反應采取同一個條件，在實驗中學生發(fā)現速率的變化等問題，教師再引導學生通過對實驗現象的分析歸納出影響化學反應速率的因素。應用環(huán)節(jié)的設計更是錦上添花，它使學生深切感受到研究本課題的意義在于控制化學反應速率，更好地為人類社會服務。

三、運用探究性實驗進行“引導——發(fā)現”教學的反思

教學實踐和課堂觀察表明，運用探究性實驗進行“引導——發(fā)現”教學中各個環(huán)節(jié)都具有非常重要的作用：設疑——好的教學情景能在較短的時間里使學生進入學習狀態(tài)，激發(fā)學生的學習興趣。探究——在發(fā)現問題、產生疑問后，探究性實驗是解決問題的關鍵所在。教師要結合學生的認知水平，圍繞產生的問題，引導學生設計實驗，在此過程中學生體驗發(fā)現的快樂，體驗科學研究的過程。教師在適時的加以引導，幫助學生順利完成實驗探究。歸納——學生通過探究性實驗，討論總結后，要把自己發(fā)現獲取的知識，通過語言交流質疑問難，達成共識，可以培養(yǎng)合作精神、表達能力，同時在與同伴產生的思維碰撞中提高解決問題的能力。應用——學生可以將所學到的知識應用到解決問題中，既可以使所學知識得到升華，又可以培養(yǎng)解決實際問題的能力。

教學實踐表明，“引導——發(fā)現”教學模式在實施過程中也存在一定問題，如設計的問題有時脫離學生的實際，無法吸引學生的興趣；有些教師對教材內容的深廣度把握不夠，還需要進一步鉆研教材；在探究性實驗中，有時學生的合作學習流于形式，不能很好的控制，－9學生差異性大，參與探究活動的積極性低，難以收到實效。這些都需要在模式實施過程中不斷加以完善。

主要參考文獻

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第五篇：對探究性教學的嘗試

內容摘要：

現在信息社會已為大家公認，知識經濟也成共識，從而培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力正成為教育的重要目標。世紀交替修訂的數學教學大綱和新頒布的數學課程標準都有明確的規(guī)定：“教師應??幫助他們（學生）在自主探索和合作交流的過程中真正理解和掌握基本的數學知識與技能，數學思想和方法，獲得廣泛的數學活動的經驗。”這就清楚地表明今后的數學教學必須以探究為主要方式。

一、設計一個好的情境

研究開始于問題，問題產生于情境。所以設計一個好的情境和問題是能否激發(fā)學生探究興趣和明確探究方向和目標的首要問題。情境應當是學生熟悉的、最好是現實的，并從情境中所提出的引起學生求知欲的、且能指向目標的、明確的問題。教材中的情境通常具有一般性，這就要求教師根據本地和學生實際來設計。

例如：農村學校設計與當地經濟、科技發(fā)展有關的情境和問題，這不僅使學生感到數學的有用，而且可以激發(fā)起學生用科技知識發(fā)展家鄉(xiāng)經濟的愿望，反過來又促進學生學習數學的主動性和積極性。實施九年義務教育，主要是在農村，普及初中教育，如果我們一心主要想著為學生的升學而教學，且不說搞題海戰(zhàn)術、模擬考試等做法有背教育教學原理，也是與實施義務教育以普遍提高勞動者的素質的初衷不相適宜。由于過去對農村重視不夠，所以更需要有志者設計一些適應農村需要的情境資料。

再如：學生都喜歡參與活動，將一張邊長為16厘米的正方形紙片，剪成四個大小形狀一樣的小正方形，然后將其中的一個再按同樣的方法剪成四個小正方形，再將其中的一個小正方形剪成四個小正方形，如此循環(huán)進行下去，剪6次一共剪出多少個小正方形？

當然，情境也可以是數學自身的，比如，研究平行線的性質，就可以設計相交的兩條直線，其中一條直線繞它上面的一點旋轉，讓學生觀察這條旋轉直線與另一條直線的位置有什么變化？在學生弄清了這個情況后，就可以讓他們進行操作，繞著一點畫直線，觀察它和另一條直線位置關系的變化并得出結論。有條件的學校，應當用《幾何畫板》或圖形計算器等現代信息技術手段來進行研究，這將大大提高數學教學的質量。

二、整理是一個必要階段

從歷史上說，幾何從開始證明，經幾百年的努力整理出歐幾里得體系，這不僅使幾何知識得以相傳，而且使他們的思維得到訓練。從數學來說，其真理性在于邏輯證明，因此，公理化成為數學活動不可或缺的一個組成部分。當然，公理化必須考慮學生的人知水平。如何處理好數學理論、社會需要和學生認知三者的關系，仍是數學教育研究的一個核心問題。無論如何，從心理學有條理的東西容易記憶也便于應用著一點來說，一定的邏輯系統(tǒng)是必要的。