科學探究的步驟范文

導語：如何才能寫好一篇科學探究的步驟，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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問題提出的背景：大蒜（ A l l i u ms a t i v u mL.（ G a r l i c）百合科蔥屬，又叫蒜頭、大蒜頭、胡蒜、葫、獨蒜、獨頭蒜，大蒜呈扁球形或短圓錐形，外面有灰白色或淡棕色膜質鱗皮，剝去鱗葉，內有6～1 0個蒜瓣，輪生于花莖的周圍，莖基部盤狀，生有多數須根。每一蒜瓣外包薄膜，剝去薄膜，即見白色、肥厚的鱗片。有濃烈的蒜臭，味辛辣。

在江蘇蘇北農村，大蒜是重要的蔬菜作物，種植和栽培十分普及和容易，經濟效益遠在其它糧食作物之上。學生對栽培大蒜，有一定的生活經驗和直接感受，比較熟悉。探究大蒜鱗莖在土壤中的位置對大蒜發芽率的影響，易于喚醒其動手的興趣，易于得到家庭、家長的支持和幫助，因此，開展此項探究實驗，可以培養學生科學探究的能力，提高生物科學素養。

一.提出問題

在江蘇蘇北農村，大蒜的的播種季節一般在八月上旬。暑假中，教師帶領學生到田間地頭，參觀、觀察農民栽培大蒜。在施足基肥、澆足水后，農民開行種植大蒜。大蒜在適宜的溫度、濕度、土壤肥沃、酸堿度適宜的條件下，大蒜就會萌發，生長。由于種植面積一般較大，他們不是一顆一顆地種，而是循行隨機撒種。詢問蒜農，大蒜播種時，大蒜瓣在土壤中的位置關系，是否影響到大蒜瓣的發芽率，他們都說不知道。由此，學生們在教師引導下，提出一個值得探究的問題：大蒜瓣在土壤中的位置關系，是否會影響到大蒜的發芽率？

二.作出假設

實驗假設是對實驗結果的預測，它建立在觀察和以往的知識、經驗的基礎上。同學們在參觀了農民種植大蒜的現場之后，對提出的問題作出了下列一系列假設：

1.大蒜瓣在土壤中的不同位置影響大蒜的發芽率；

2.大蒜瓣在土壤中的不同位置不影響大蒜的發芽率；

3.大蒜瓣在土壤中有的位置對大蒜的發芽率有影響；

三；實驗設計

設計實驗的目的，在于驗證假設。設計實驗需要學習前人的知識和經驗，需要掌握一定的實驗技能和技術。實驗中，最重要的是變量的控制，在這次探究活動中，在老師的引導、同學們的熱烈討論、征詢蒜農的前提下，同學們認定：①種植的土壤要求：肥沃、疏松、酸堿度適宜、施足基肥。②氣溫要求：平均氣溫在2 0～2 8℃。③大蒜瓣的要求：新鮮飽滿、無蟲害病害、當年收獲。陳年的大蒜瓣不用。播種深度： 4 c m。④每組實驗用大蒜瓣數量： 1 0 0個。⑤大蒜瓣的位置：對照組（ A）大蒜瓣的尖端均朝上，實驗組共四組： （ B）組尖端朝下； （ C）組尖端朝前； （ D）尖端朝后； （ E）尖端斜向下。實驗結果所用表格如下：

大蒜瓣在土壤中的不同位置對發芽率的影響記錄表

四.實施實驗：

實施實驗是科學探究的重要階段，按照實驗設計的要求，同學們認真進行實驗，小組內分工明確，合作協調，很快種植好大蒜，對結果的統計十分熱心和積極。

五.分析證據：

在嚴格細致地收集實驗數據的基礎上，學生們很快地處理好了實驗結果：

大蒜瓣在土壤中的不同位置對發芽率的影響記錄表

六.得出結論：

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關鍵詞：初中生物；生物實驗；教學策略

新課改要求學生進行探究性的學習，所以生物老師不能再照本宣科，將課本上的知識強行灌輸給學生，他們需要積極地開展生物實驗，從而改變傳統的生物教學課堂，提高生物教學質量。那么，怎么才能進行有效的生物實驗呢？

一、讓學生積極動手激發興趣

初中生的生物課本中有很多探究性的活動，教師需要從中挑選出一個包含了完整的科學探究步驟而且沒有難度的實驗。這個實驗不是為了要求學生去嚴格按照那些步驟探究，而是讓他們通過自己的動手操作去體會科學探究的基本過程，并把握控制一個變量的含義。通過一個實驗的不同要求來激發學生的學習興趣，還能夠培養他們求異的思維。

二、授之以魚不如授之以漁

無論是干什么事都需要謹記前人的教誨：授之以魚不如授之以漁。在生物教學中，只是在課堂上告訴學生實驗結果，對學生來說不是一件好事，這樣做只會禁錮學生的發散思維能力，而且也不能讓學生很好地理解生物教學的意義。所以教師需要帶領學生進行生物實驗，并教會他們做生物實驗的步驟和其中的因果關系，然后讓學生在自己的探索中不斷發現問題并解決問題，讓他們發現實驗中的重點與難點。

三、科學的訓練，發展學生的探究能力

科學的訓練是學生能夠形成自己能力的重要步驟，要想真正地發展學生的探究能力，就要在生物課程的教學標準的基礎上對學生進行科學的訓練?？茖W的訓練可以分成以下兩點：（1）先完成生物課本上的探究實驗，讓他們先將課本上的知識在腦海中形成體系，從而培養探究能力。比如，將課本中的一個實驗完成之后，再根據實驗的目的改變實驗材料，讓學生再一次進行實驗。（2）將課本上的探究實驗做完之后，可以用試題來訓練學生的探究思維，從理性的試題中來培養學生的探究能力。

如今的教育教學對教師和學生都提出了更大的挑戰，教師不能再在課堂上進行滿堂灌，這對老師的教學提出了更高的要求，學生也不能再在課堂上被動地接受知識，他們必須積極動腦、積極地參與到課堂中去，生物實驗就是學生參與課堂的重要舉措，只有讓每一個學生都積極參與到課堂中去，才會讓探究性實驗的教學充滿激情與活力。

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一、在分組實驗中培養學生的探究能力

如今的學生之所以缺乏實驗探究能力，主要原因就是我們沒有給學生提供經歷科學探究過程的機會，而分組實驗則是給學生提供這種機會的有效途徑。通過分組實驗，我們能為學生提供探究實驗活動，讓學生在分組實驗過程中充分發揮自身的學習主體性，同時對于學生創造能力、探究能力和實踐能力的培養也有著十分重要的促進作用。所以，作為初中化學教師，我們應該充分認識到分組實驗對于學生探究能力培養的重要性，并不斷地探索、研究和優化分組實驗，保證其能在化學實驗教學中充分發揮它應有的作用。

比如，在做“燃燒條件”這一化學實驗時，在學生初步了解了化學實驗的步驟后，我讓學生分組進行實驗，然后完成一份實驗報告，實驗報告內容為實驗步驟、實驗現象、實驗結論，而后讓每個小組成員之間交流討論：通過上述實驗，你能得出物質燃燒與哪些因素有關？待學生討論完畢后，每個小組派出一名代表說出本組所得的結論，然后我們一起進行分組實驗活動小結：燃燒需要的條件是______。這樣，我通過組織學生進行分組實驗，給學生提供了親身經歷探究的過程，鍛煉了學生的動手操作能力和團隊合作意識，更為重要的是發揮了學生的主體作用，培養了學生的科學探究能力。

二、在演示實驗中培養學生的探究能力

在當前的初中實驗教學中，大部分實驗為演示實驗，而且實驗過程是教師做、學生看，學生幾乎沒有參與實驗活動的機會，這造成的后果就是學生只是對教師所做實驗的步驟、結論等進行死記硬背，實踐能力和探究能力卻得不到有效的培養。所以，這就要求我們在演示實驗中尋找機會，如將其改為探究性實驗，讓學生有動手、動口、動腦的機會，充分發揮學生的學習主體作用，培養學生的科學探究能力。

比如，在做“氧氣的制取與性質”這一實驗時，我并沒有直接親身做實驗讓學生觀看，而是讓學生觀察高錳酸鉀制取氧氣的實驗裝置圖，讓學生思考以下問題：（1）實驗由哪些儀器組成？（2）哪部分是發生裝置？哪部分是收集裝置？（3）為何能用排水法收集氧氣？（4）收集安裝原則是什么？待學生回答完畢后，讓學生了解實驗步驟，而后讓學生自己親自動手實驗，制取兩瓶純凈的氧氣，并自選試劑驗證氧氣的氧化性，然后，讓學生分析實驗過程和現象，如說出對高錳酸鉀制取氧氣這一實驗過程的感受，分析所選用試劑是如何完成“氧氣的氧化性驗證”的。這樣，我就將演示實驗變為探究性實驗，提高了學生對化學實驗探究活動的分析問題能力和解決問題能力，培養了學生的科學探究能力。

三、在課外實驗中培養學生的探究能力

如今，隨著素質教育在我國的大力開展，課外實驗已經成為化學教學中的一個重要環節。通過開展課外實驗教學，既能使學生的個人才華得到展示，又能培養和發展學生的科學探究能力，對于學生化學科學素養的提升有著重要的推動作用。

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關鍵詞 探究性實驗 實驗教學 生物學教學

中圖分類號 G633.91 文獻標志碼 B

縱觀人教版高中生物學教科書，各章節中都安排了很多實驗，但多以驗證性實驗為主。教科書對這些實驗的實驗目的、實驗器材、步驟與方法、結論與分析都做了具體的預設與規定。這種安排在培養學生主動探究、發現問題的能力和創新能力上必然受限。在實際教學中，教師若能把知識融合在實驗中，讓學生自己通過觀察、實驗、思考、討論、分析等途徑去探究，不僅可以激發學生的學習興趣，幫助學生鞏固教材知識，還能引導學生形成嚴謹的科學研究的方法，促使學生用科學的眼光和思維對實驗過程和實驗結果進行分析，不斷提升學生的分析能力、發現和創新能力。

1 改變實驗目的，變驗證性實驗為探究性實驗

驗證性實驗的目的性很強，是對教材內容的驗證和再現。教師若照搬教科書中預設的實驗設計進行實驗，其教學活動往往脫離了學生的生活經驗與知識水平。在這樣的學習過程中，學生缺乏主動建構知識、探究結論的體驗，缺乏對教材內容的整合與創新，難以產生高層次的探究思考，他們獲得的知識是表面的、膚淺的。探究性實驗創設了學習情境，在教師的引導下，學生積極參與實驗探究，體驗實驗的準備、操作、結論推導的整個環節，學生的探究能力、實驗設計能力、分析問題以及解決問題的能力都得到了提高。例如，“植物細胞的質壁分離及質壁分離復原”的實驗是教科書中的一個驗證性實驗。教學中，筆者變驗證性實驗為探究性實驗，引導學生選用紫色洋蔥的內表皮細胞、花生的種子細胞、植物莖尖分生區細胞、菠菜葉肉細胞與紫色洋蔥的外表皮細胞進行對比實驗，使學生對選擇紫色洋蔥外表皮細胞為實驗材料的原因有了充分的認識。實驗試劑方面，除了質量分數為0.3%的蔗糖溶液外，還選擇質量分數為3%的蔗糖溶液以及質量分數均為3%的尿素溶液、KNO3溶液、乙二醇溶液進行實驗。教師引導學生進行探究、觀察、比較與分析后得出結論：洋蔥內表皮細胞和菠菜葉肉細胞在預設濃度下也能觀察到質壁分離，花生的種子細胞，植物莖尖分生區細胞則不明顯。在質量分數為3%的蔗糖溶液中，洋蔥外表皮細胞質壁分離相當明顯，但不再復原；在質量分數為3%的尿素溶液、KNO3溶液、乙二醇溶液中則先發生質壁分離，一段時間后則會自動復原。教師要引導學生繼續探究，分析造成這種結果的本質原因，使實驗中問題的探究走向深入。

2 改變實驗材料、用具引發探究，注重實驗結果差異性分析

觀察實驗現象豐富了學生的表象儲備。學生只有真正觀察到實驗的本質現象，才能水到渠成地得出正確的實驗結論。教科書中的實驗選擇的材料及用具具有一般性，要求各地各校都可以實施開展。部分教師嚴格按照教材預設的實驗材料及用具進行實驗，最后發現實驗效果不好，但若添加實驗材料，調整實驗用具，通過分析、比較實驗材料、器具改變后實驗現象、結果的差異性，并分析其本質，使得實驗結果能夠反映現象本真，會使學生對知識掌握得更加豐滿，提高了學生的實驗興趣，并促使他們不斷質疑，教學效果很好。

如觀察“葉綠體與細胞質流動”的實驗，教科書建議的實驗材料是苔蘚類和菠菜。這兩種材料不但難取材，取材也受季節限制。若我國北方教師冬天做這個實驗，難度就很大。有些教師用紫鴨跖草雄蕊的花絲表皮毛、萬壽菊管狀花的花瓣表皮、黃瓜嫩莖的表皮毛、韭菜進行實驗探究，通過比較、分析，發現韭菜材料易得，實驗效果又好，上面的問題迎刃而解。在“滲透作用”的演示實驗中，若用教科書上描述的長頸漏斗實驗，液面上升的速度慢、時間長，效果不明顯。若選用移液管替代，液面迅速上升，實驗效果非常明顯。教師要根據實際情況，拓展實驗探究思路，從實驗材料、實驗器具上多加選擇，促進當地中學生物實驗探究教學的有效開展。

3 改變實驗步驟引發探究，注重實驗過程分析

實驗步驟是實驗成功的關鍵環節。正確的實驗步驟是獲得確切的實驗現象、詳實的實驗數據、正確的實驗結論的前提。教師要細化實驗步驟，監測各步驟的實驗現象，預判各環節的誤差及出現的結果，并整理成詳盡的實驗流程。教師可以有意地改變實驗步驟引發探究，引導學生關注步驟改變之后的現象改變，引導學生分析其實質，對實驗中提出的問題、現象、失敗的原因要細致考慮，多問“為什么”。同時，教師還要全面系統地分析實驗目的、操作要求與實驗步驟之間的關系，注重實驗過程分析，提高探究性實驗教學效果。

如“探究pH對酶活性的影響”的實驗，實驗步驟如下：

（1） 取同型號試管9只，標號，分別加入2 mL質量分數為0.5%的可溶性淀粉溶液。各試管中分別加入相應的緩沖液3 mL，各試管中溶液的pH依次穩定在3、4、5、6、7、8、9、10、11。

（2） 將9只試管在37℃的溫度下恒溫水浴，分別向9只試管中加入質量分數為0.5%的唾液1 mL。

（3） 每隔1 min從第5號試管（即pH為7的試管）中取出一滴反應液，滴在比色板上，加一滴碘液顯色。待呈橙黃色時，立即取出9支試管，加碘液顯色并比色，記錄結果。

（4） 分析實驗結果，得出結論。

教師引導學生改變實驗步驟，如保留前5只試管進行實驗，或縮小試管中溶液的pH梯度，或用20℃恒溫水浴，或改變第5號試管比色時間，或第一步和第二步實驗步驟互換。教師要引導學生對步驟改變后的實驗現象做出預測，對步驟改變前后觀察到的實驗現象進行對比，甄別其相似程度，對出現的誤差進行分析，以引導學生正確理解實驗步驟，使實驗探究觸及探究問題的本質，提高高中生物實驗探究教學的時效性。

4 改變檢測試劑引發探究，注重顏色變化內因分析

選擇正確的檢測試劑是確保獲取清晰的實驗現象、準確的實驗結果的先決條件。教可以通過改變檢測試劑，對比實驗現象中顏色變化，引導學生對顏色變化的內因進行分析，激發學生的探究欲望。如可用二苯胺替換甲基綠、苔黑酚替換吡羅紅來觀察“DNA、RNA在細胞中的分布”。

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【中圖分類號】 G633.8 【文獻標識碼】 A

【文章編號】 1004―0463（2015） 10―0112―01

化學是一門以實驗為基礎的科學，化學規律的發現和化學理論的建立都必須以化學實驗為基礎。因此，在實驗教學中，教師要注意不斷激勵學生通過觀察、比較、實驗、歸納、類比等手段提出種種假設和猜想，從而促進學生創新意識的發展。要加強實驗在教學中的地位，認真選好實驗，用好實驗，做好實驗，充分發揮實驗的獨特功能，具體表現為以下幾個方面。

一、扎實準備，做好每一個演示實驗

演示實驗是以讓學生獲取新知識而設置的，在教學中教師要扎實備課，充分準備每一個演示實驗，結合生活實際，引導學生仔細觀察實驗現象，并及時記錄實驗現象，讓他們逐步學會對所得信息進行初步梳理歸納，和同學進行交流討論，教師適時引導，學生會逐步掌握新知識。化學實驗奇妙的現象對學生學習積極性的激發有很大的作用。如，在剛接觸到氧氣時，學生感覺很疑惑，無色無味，你說集氣瓶中是氧氣，他們半信半疑，當看到帶火星的木條復燃的一瞬間，學生們會驚叫，歡呼雀躍，馬上確信氧氣的真實存在！又如，在學習燃燒條件探究時，熱水中的白磷不會燃燒，是因為沒有氧氣，此時可以設問，如果通入氧氣，白磷在水中會不會燃燒呢？水火不容啊！同學們也是半信半疑，當通入氧氣，白磷在水中燃燒時，同學們興奮不已，對燃燒條件自然已經記憶深刻了！奇妙的現象讓學生期待著學習化學，且對涉及知識記憶牢靠。興趣是最好的老師，保持學習化學的興趣是每位化學老師應該重視的問題。

二、精心設計，做好每一個分組實驗

學生有強烈的愿望親自做實驗，體驗實驗的奇妙。筆者一直刻意抓住他們這一心理，進一步加強他們的學習興趣，為了順利完成分組實驗，我總結了以下三點：

首先，要求學生認真預習，做到心中有數。預習是學習的一個很重要的環節，特別是化學實驗，學生們普遍對做實驗積極性很高，但大多數只是熱情高，預習卻不夠扎實，對做實驗用什么藥品，取多少不夠明確，實驗步驟也不夠清楚，這樣實驗效果自然不好，久而久之積極性也就不高了。針對這種情況，我要求學生每次做實驗前要認真預習，寫好預習報告，通過預習，他們起碼知道實驗所需儀器、藥品及用量、實驗步驟等，這樣就避免了盲目做實驗，久而久之，也讓學生意識到預習的重要性，養成了預習的習慣。

其次，精心設計實驗步驟，讓學生有章可循。一個實驗是否成功，在很大程度上取決于實驗步驟的設計是否合理，方法是否得當，過程是否完整。教師只有對每個實驗步驟特別熟悉，才能對學生講透實驗步驟要點，理清實驗思路，確保每個步驟到位。同時，要重視注意事項，讓實驗安全有保障。化學實驗中一個不容忽視的問題就是安全問題，要減少和避免實驗偶然因素的發生，而要做到這一點，實驗中的注意事項就顯得尤為重要。例如，制取氧氣的實驗中，如果用排水法收完氧氣后，把撤導管和熄滅酒精燈的順序顛倒了，水槽中的水就會倒吸入試管，因此時的試管剛剛加熱過很燙，所以試管就會炸裂。

最后，要做好實驗總結，讓學生學會互補交流。每次做完實驗，我會讓每小組選一名學生進行交流，說說實驗中觀察到的現象，其他組的同學可以對照交流，再適時點撥，讓同學們明確正確的現象，解釋出現的其他現象的原因，長此以往，也鍛煉了學生對實驗現象的觀察、比較及描述能力。

三、激發學生好奇心，做好每一個探究實驗

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一、以實驗環節為突破點

一個實驗，即便是最簡單的實驗，也有幾個步驟。幾個步驟中，必有最為關鍵的步驟，這個步驟一錯，實驗的結果就會出現偏差乃至錯誤，導致整個實驗的失敗。提取出一個實驗中最重要的步驟作為“點”，以點到面，擴散至整個實驗環節，就能有效提高實驗效率。蘇教版小學科學四年級上冊《空氣中有什么》一課“研究空氣的成分”實驗，其實驗步驟為：①把蠟燭固定在玻璃片上，放進有水的水槽中，點燃蠟燭；②用去掉底的飲料瓶罩上，擰緊，觀察實驗現象；③把水槽里的水加到與瓶內水面一樣高；④擰開飲料瓶蓋，將點燃的火柴棒迅速插入瓶內觀察實驗現象。可在學生實際操作時，往往忘記步驟③或者沒有把水加到相應高度導致實驗失敗。抓住步驟③作為突破點，讓學生討論為什么要加水？而且還要加到飲料瓶內外一樣高？如果不加或者少加會怎么樣？會對實驗結果產生怎樣的影響？學生探究之后明白了，加水到飲料瓶內外一樣高是為了使飲料瓶打開時不會產生壓力差，這樣子瓶外的空氣就不會進入瓶內，當點燃的火柴棒插入瓶內時就能夠發現瓶內的氣體不支持燃燒；而不加水或者少加水就會在瓶蓋打開的一瞬間由于壓力差瓶外空氣進入瓶中從而導致實驗失敗。找準這個突破點，學生的認知障礙就掃除了，不僅提高了實驗效率，而且能激發學生強烈的好奇心和積極的探究欲。

二、以課題為突破點

科學課題不同于語文課題，科學課題一般直接闡明本節課的教學內容，簡明扼要，少有修飾，這就為以課題為突破點創造了條件。如教學蘇教版科學六年級上冊《變色花》一課，可以以課題為突破點，向學生提問：你見過會變顏色的花嗎？花怎么會變顏色呢？你猜測是什么原理呢？然后進行變色花表演，讓學生見證奇跡，既能激發學生的好奇心，又能促使學生主動探究“變色”背后的秘密，取得良好的教學效果。

三、以科學概念為突破點

對于科學知識，科學課程標準指出：“要注重科學內容的理解與應用，而不是單純記憶；要注重從整體上對科學的認識以及對統一科學概念的領會，而不是僅停留在各學科的具體知識上?！苯虒W中可以以科學概念為突破點，引領教學，注重理解，在科學探究中領會，在實踐中應用。如教學蘇教版科學五年級上冊《研究透鏡一課》，可以以“折射”的概念為突破，設計以下環節：①光進入透明的物質的時候是沿直線傳播的嗎？②生活中你見過哪些折射現象？③研究凸透鏡和凹透鏡。這樣就以折射的概念穿起整節課的教學環節，提綱挈領。另外，科學教材中還有導體與絕緣體、傳導、對流、輻射、解釋、質疑等科學概念可以作為教學突破點，就把全課所有教學環節聯結成一體了，就像用一條紅線串聯起無數珍珠。

四、以學生的錯誤實驗為突破點

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二、從題例看實驗綜合探究題的設計與評價

1.實驗方案的設計內容與類型

（1）實驗方案設計內容

從題例中的五個小問可以看出，實驗綜合探究題方案的設計內容包含了實驗目的與原理、用品與步驟，方法與現象、結果與討論等.就實驗方案設計的內容來說，雖然看上去較多，但高考題很少出現讓考生設計一個完整的較為復雜的實驗方案.如題例中的第 （5）小問，僅要求考生以簡答的形式補充其中的兩個實驗步驟節點.這是由于考慮到中學生能力發展和認知水平.新課程強調，科學探究的學習方式不等于科學家的科學探究，它是在某種程度上學習科學家研究和解決問題的思路來進行學習.所以，一般情況下，實驗綜合探究題實驗方案設計與題例相似，原理與問題大多是現成的.如題例中，由綠礬制備檸檬酸亞鐵的反應原理、相關金屬離子生成氫氧化物沉淀的pH等都作為信息直接呈現，讓考生去識別與加工.實驗具體操作方法的設計，有的是現成的，有的是開放的，如題例中的第（1）（2）（3）三個小問，讓考生去整合與聯想.實驗探究過程的設計，絕大多數是開放的，有彈性的，如題例中的第（5）小問，雖然是補充其中的兩個實驗步驟節點，但這種補充簡答的設計，是開放的、富有彈性的.要求考生在平時的實驗探究學習過程中，注重實踐、注重操作、注重交流與體驗，才能用扎實的化學基礎知識和基本實驗技能，對綜合實驗方案作出正確的判斷.

（2）實驗方案設計類型

題例從綠礬制備檸檬酸亞鐵的綜合實驗中給出五個小問題，基本涵蓋了目前中學化學綜合探究實驗設計的主要類型，即：物質的組成與性質，物質的制取與性質、分離與提純.就此實驗方案設計的類型來講，題例是物質的制取、分離與提純的探究設計.然而，命題專家考慮到中學生的認識水平和能力，在題例第（3）、（5）這兩小個小問中分別設計了臺階，讓考生的思維既聚焦在設定的問題中，又具有一定的發散性，可能有一個或多個解答途徑；既降低了難度，又使考生的思維得到充分的發展.

2.實驗方案的評價

（1）實驗方案評價原則

對實驗方案的評價，無論是對哪一方面的探究內容進行評價，都應根據探究實驗設計的原則來進行，即從科學性、安全性、可行性和簡約性等方面進行分析，評價正確與錯誤、嚴密與疏漏、規范與隨意等.要分析是否合理、是否經濟高效、是否有干擾因素、是否符合安全環保化學的思想.

像題例中第（1）小問，制備FeCO3時，選用的加料方式及其原因，應從反應物的性質即科學性的角度進行評價.題意中表格所列出的相關金屬離子生成氫氧化物沉淀的pH已提示，因Na2CO3溶液堿性較強，為了避免生成Fe（OH）2沉淀生成，所以應將Na2CO3溶液緩慢加入到盛有FeSO4溶液的反應容器中.

對于第（3）小問，將制得的FeCO3加入到足量的檸檬酸溶液中，再加入少量的鐵粉，80℃下攪拌反應.對于加入鐵粉的作用，應從生成的產物亞鐵鹽溶液的性質來評價，因為溶液中的Fe2+易被氧化，加入鐵粉可以防止+2價的Fe元素被氧化；對于除去過量鐵粉的方法，不少同學用加入稀硫酸的方法除去鐵粉，這是不對的.只要我們分析一下，此時反應的進程已陳述為“反應結束后”，不是反應開始或反應過程中，反應物檸檬酸溶液呈酸性，目標產物是得到檸檬酸亞鐵.從這幾個節點上來看，既反映了科學性的評價原則，又反映了可行性、簡約性的評價原則，過量的鐵粉無需過濾而除去的方法，很容易聯想到檸檬酸呈酸性，應加入適量的檸檬酸達到除去過量的鐵粉的目的.

在第（4）小問中，反應后溶液經濃縮、加入適量的無水乙醇、靜置、過濾、洗滌、干燥，獲得檸檬酸亞鐵晶體.這時加入無水乙醇的目的，只有從無水乙醇對檸檬酸亞鐵溶解性的影響這個角度來評價.因隨著無水乙醇的加入，水的濃度降低，檸檬酸亞鐵在水中的溶解量減小，有利于檸檬酸亞鐵晶體的析出，這也是實驗評價簡約性原則的具體體現.所以，綜合探究實驗的評價，要分析每一步實驗方案的目的，抓住探究實驗方案設計的評價原則，一定能得到有針對性的評價結果.

（2）實驗方案評價內容

實驗方案評價要從實驗原理、實驗方法、操作步驟、實驗現象、實驗誤差、環境保護等方面來進行分析.但由于受考試時間的限制，高考題很少出現讓考生評價一個完整的較為復雜的實驗方案.像題例是從綠礬制備檸檬酸亞鐵的綜合實驗這一較為復雜的實驗，只提取部分實驗內容讓考生進行評價，體現了新課程“從學生實驗和探究課題的復雜性出發，設計探究的基本要素，確定探究活動的重點環節” 的基本要求.從題例可以看出，盡管檸檬酸亞鐵晶體制備的探究實驗比較復雜，命題專家仍根據實驗探究的基本要素，確定1-2個重點環節讓考生評價.如題例第（5）個小問.以硫鐵礦燒渣（主要成分Fe2O3、SiO2、Al2O3、）出發，結合的綠礬的溶解度曲線，只要求考生補充完整由硫鐵礦燒渣制備FeSO4?7H2O晶體的兩個重要實驗步驟，一是物質的提純與操作方法.既要除去不溶的SiO2，又要除去Fe3+、Al3+，涉及到不止一次的過濾技巧，雖然加入試劑的順序不同，都能達到實驗目的，具有一定的開放性.二是控制實驗條件的方法.從溶解度曲線圖可知，首先要加熱濃縮到60℃并形成飽和溶液，然后冷卻至0℃結晶，過濾后用冰水洗滌，減少FeSO4?7H2O晶體的溶解，低溫干燥減少FeSO4?7H2O晶體失水分解.當然，如果命題專家能在簡答評價節點上讓考生再少寫一些文字，探究實驗的評價效果會更加顯現.

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【關鍵詞】初中生物學科 實驗課 探究性實驗教學

【中圖分類號】G632 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674－4810（2012）07－0141－01

探究實驗不是簡單告訴學生實驗的結果，而是提供解決問題的線索，引導學生的探究規程。如何進行探究性實驗教學成為當前生物教師教學的重要課題，它對于提高學生的科學素養、提高生物學的教學質量有著重要作用。

一 通過探究實驗培養學生搜集相關信息的能力

原有的生物學實驗幾乎都是前人經典實驗的再現，只是簡單的機械操作，不能充分調動學生的積極性、主動性和創造性。探究性實驗中，學生通過書本、上網等方式查找相關資料，不僅能尋找到問題的解決方法，同時也了解到相關的生物學知識，加深了對相關知識的理解和掌握，同時培養了學生主動搜集、處理、應用知識的能力。

如：（2002年上海卷）某生物學興趣小組開展“不同濃度香煙浸入液對水蚤的影響”的課題研究。他們已將香煙和蒸餾水按照1∶1的重量比浸泡24h，過濾后的濾液作為原液。如果你是其中一員，請回答：（1）寫出實驗的主要操作步驟；（2）做該實驗時必備的實驗器材；（3）采用何種測定指標來確定香煙浸出液對水蚤有無影響。

本題涉及的是一個探究性學習的開放式課題。簡要分析如下：（1）首先根據實驗目的、原理以及檢測方法來確定實驗步驟；（2）有了實驗步驟，就不難寫出實驗需要的器材；（3）如何測定香煙浸出液對水蚤的影響？首先需要確定測量的指標，而這種指標必須是可度量的。活動強度、代謝強度、水蚤體積的變化等都缺少可度量性，必須將其轉化為可檢測性。實驗結果的可度量性，是考慮實驗設計時的一個重要的因素。對于水蚤而言，每分鐘心跳的次數、單位時間內死亡的數量等都是可度量的。學生為了完成這一課題研究，需要了解水蚤這種動物的形態結構和生理特征，需要掌握顯微鏡的操作方法，需要知道香煙浸出液可能含有的化學物質及其對生物體可能造成的影響等?，F實教學中，這樣的課題要求學生必須去搜集以上相關信息資料，在解決問題的同時也拓展了相關生物學知識。

二 通過探究性演示實驗培養學生的學習興趣

探究性學習立足于現實生活，通過自己動手操作和獨立思考，發現問題、解決問題，從而激發學生的好奇心和求知欲，提高學習興趣。例如：在生態系統的結構、功能和穩定性的教學過程中，小生態瓶的制作這一實驗起到了畫龍點睛的作用。實驗中，學生首先要對欲模擬的生態系統進行調查，然后從中挑選較為典型的合適的部分來構建自己的小生態瓶，最后制作出來的小生態瓶也能成為書桌上擺設的“工藝品”。通過該實驗，學生經歷了從課堂到大自然、從理論學習到自己的勞動成果的認知過程，這無疑很好地激發了學生的學習興趣。

多媒體應用于探究性實驗教學，可以加深學生對生物學現象的認識和理解，增強學生對生物學的求知欲望。多媒體的應用能造成對視覺和聽覺等多種感官的刺激，從而增強了教學的表演性、觀賞性和趣味性，使課堂教學互動活潑。如：在“動物的繁殖行為”教學中，雌雄兩性的識別，占有繁殖的空間、求偶、、孵卵以及對后代的撫育等資料進行視頻展播，可以生動地展示大千世界無奇不有的自然現象，激發學生學習生物的興趣。

三 通過探究性實驗培養學生的觀察能力

傳統的生物實驗課中，教師傳授時注重的是實驗步驟操作，強調的是唯一正確的實驗結果；學生要做的只是簡單的重復操作，實驗過程索然無味，提不起學生的觀察興趣。而探究性實驗是培養學生觀察能力的好方法。

探究性實驗過程中，教師起的是引導作用。他告訴學生觀察和實驗目的，指導學生按一定的科學方法去觀察、實驗，使學生的實驗過程有的放矢；他引導學生由表及里、由局部到整體，對生物學問題進行比較分析；他在實驗中要求學生認真觀察、認真總結，拓展與其相關的生物學問題。探究性實驗不是死記課本上實驗步驟、實驗現象和知識，而是引出一連串相關問題來拓展學生的觀察能力。如：根尖結構的觀察實驗中，教師可引導學生注意觀察黃豆根的外形，比較主根、側根有何區別，想一想根毛的作用是什么，觀察根尖由上而下的內部結構有何變化等。因此，探究性實驗不是簡單的重復式驗證，而是去觀察、思考、發現、實踐，如果學生不去親身體驗，是不能體會到科學發現的真諦與樂趣。

四 通過探究性實驗提高學生的創新能力

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【關鍵詞】生物學高考 實驗教學 復習策略

【中圖分類號】G424 【文獻標識碼】A 【文章編號】1006-5962（2013）03（b）-0179-01

由于生物學是一門以實驗為基礎的學科，其中的概念、原理和規律大多數是通過實驗推導和論證的。因此，生物實驗成為歷年高考的重頭戲，也就不足為奇。2009-2012年實驗試題立足于教材，實驗情境在教材中能找到原型，但又不是教材內容的簡單重復，突出對教材內容的加工與提升，注重考查學生對所學知識的遷移能力及結果處理與分析、判斷和推理能力。目前高中學生的實驗能力距離高考要求仍有一定的差距。因此在高三教學中如何有效的實驗復習已經成為高中生物學教師的重要任務之一。

1 重視課本實驗。挖掘實驗內容

近幾年高考實際上為素質教育指明了方向，理綜生物實驗考查突出對教材內容的加工與提升，注重考查考生對所學知識的遷移能力。所以倡導生物教師要高度重視《考試說明》“生物知識內容表”所列的生物實驗，挖掘教材實驗素材，加強課本基本實驗的變式教學，使學生真正理解課本中實驗的原理和方法。

1.1挖掘教材中隱藏的實驗內容，培養學生科學思維能力

生物學教材中的不少內容是通過實驗來介紹生物學知識的，如細胞膜的流動鑲嵌模型的探究、酶的發現、光合作用的研究、DNA半保留復制的證據等等。這些實驗內容，可以通過對教材的處理，進行深度挖掘，發展學生的實驗分析能力和實驗思想，培養學生的科學思維能力。

例如，在DNA半保留復制的證據教學過程中，不是立即呈現科學家的實驗結論，而是由學生討論DAN復制有幾種可能，學生討論出兩種DNA復制的方式，半保留復制和全保留復制。再由學生討論如何設計實驗來探究DAN的復制方式。在本節課的教學實踐中我沒有給學生直接呈現科學家們的思維過程和實驗方法，而是給學生留出充分的思考想象時間，讓他們的思維隨前人一起參于到探索過程中，從而使他們更深切地體會到科學家們富有創意的思維過程和巧妙的工作方法，并從中感悟探索的艱辛和樂趣。在探索過程中同時要幫助學生從中總結生物學研究的一些規律性的方法。

1.2驗證性實驗變式為探究性實驗，培養學生濃厚的興趣

美國當代認知心理學家布魯納主要成就之一就是反對視人為知覺、概念的獲得、推理等方面的消極感受體。所以生物學實驗教學應對課本實驗適當加以拓展，將驗證性實驗變式為探究性實驗，發揮實驗探究性，以便于學生掌握和發現科學的新概念，培養科學探究能力。

例如，“觀察洋蔥表皮細胞的質壁分離及質壁分離復原”可改成“探究植物細胞的吸水和失水”。教師為學生準備分析材料（白菜、蔗糖溶液、蒸餾水等），引導學生大膽提出探究的問題，小組討論后確定有價值的探究問題，從而小組共同制定實驗方案。

在這個實驗中所用的溶液是0.3g/mL的蔗糖溶液。針對這個實驗，我們還可以提出蔗糖溶液的濃度為什么是0.3g/mL呢？能否用其它濃度的蔗糖溶液代替呢？這個問題，萌發了我們進一步探究質壁分離和復原最佳濃度選取的想法。教師還可以提出“能否用其它濃度的蔗糖溶液代替0.3g/mL的蔗糖溶液？”等一系列問題。

從案例中我們發現，探究性實驗教學使學生成為知識的探索者，而不是消極的接受者，充分體現了學生是學習的主體，同時有利于開發學生的智力和培養實驗、觀察、思維能力。

1.3精選個案實驗，培養學生應用實驗理論設計實驗的能力

通過選擇課本中典型的實驗，使學生掌握一些基本的生物學實驗理論知識，例如關于變量的控制、實驗設計的基本方法與步驟、科學探究的一般步驟等等，幫助學生形成科學的實驗思想，從而提高高考中的實驗解題能力。如在“酶的催化效率”實驗教學中，指導學生對實驗原理、操作步驟的分析，使學生形成科學、嚴謹的實驗設計思想。通過比較實驗組和對照組在實驗過程中的重要作用，學會運用實驗設計對照原則――設立對照組；通過實驗內容的分析，使學生掌握實驗設計單因子變量原則――設立單一變量。從而使學生了解實驗設計的基本方法和步驟，以逐步提高學生的實驗設計能力。

2 掌握實驗設計思路和原則，以不變應萬變

加強中學生實驗能力培養，既要重視分析推導能力，也要重視實驗設計能力。實驗設計具有綜合性、靈活性和創造性。它一般要求考生根據給定的問題和條件設計實驗方案，選擇使用材料用具，預測分析實驗結果。學生只有在掌握了實驗設計思路和原則的基礎上應用，才能以不變應萬變，立于不敗之地。

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1初中物理探究式教學內容的選擇

科學探究是一種精神，教材把對未知事物的探索精神貫穿始終，教師應盡量給學生提供進行科學探究的機會，如：教學內容中，凡能夠進行學生操作或參與的盡量改變為科學探究；設置的探究學習活動，涵蓋了傳統教材的學生實驗，部分演示實驗，有教育價值、容易上手的小實驗等；物理課本含有探究活動的欄目：探究、實驗、想想做做、動手動腦學物理.通過這些探究從而達到以下目的的內容：

（1）探詢構成科學原理的基本事實.學生自己通過實驗獲得事實并進行歸納，就可以向科學家那樣，通過自己的學習活動獲得科學原理，或獲得對科學原理的理解.例如，光的反射定律，平面鏡成像的規律、歐姆定律、阻力對運動的影響、摩擦力的大小與什么因素有關、重力的大小與什么因素有關等.

（2）用身邊的器材做實驗，打破科學實驗的神秘感，體現從生活走向物理的理念，使學生增強對科學的感悟和體驗.例如，用放大鏡觀察彩色電視機的畫面由三原色構成、把酒精滴入塑料袋加熱形成氣體感悟汽化現象、把碘晶體加熱形成蒸汽獲得升華的感性認識、手壓易拉罐空瓶到水中獲得對浮力的基本認識等.

2探究中值得注意的幾個問題

（1）不能只搞結果式探究.探究式教學最大的特點是強調學生通過探究過程，讓學生在探究的過程中發現問題，讓學生體驗知識的形成過程，從而培養學生的多種能力，為日后成才打下良好的基礎.至于探究那是前人的積累，我們通過“探究”活動來對它進行承接就可以.

（2）避免探究步驟教條化、探究內容格式化.探究活動的基本模式雖有七個環節，但我們不必拘泥于格式化的步驟，有些探究可以只有其中一個或兩個環節就可以了；有些問題只要有“大膽的猜想”即可，不必實驗；有些問題只要設計一個實驗進行驗證即可，既不用“猜”也不用“論”.對于探究的內容，教材上雖有所安排，但并不是一定要探究，它只是探究活動的一種導引.我們在教學過程中應根據自身的條件去開展探究活動，切勿盲目地去執行.

（3）培養學生提出問題的意識，這是探究精神的重要表現.為了培養學生的提出問題的意識，教材設置欄目：我還想知道，其中學生提出的有價值的問題，有助于理解科學、能經歷過程獲得體驗和感悟，對于知識結構構建、形成終身學習能力有意義.目的是讓學生樂于思考問題，提出問題，并把問題表達出來.教師應積極引導和鼓勵提問，并讓學生充分表達自己的想法，至于問題恰當與否并不是最重要，教師也無需每問必答.教師要讓學生放飛思想，大膽提問.