1、中學(xué)生物學(xué)實驗教學(xué)研究,第一章 生物學(xué)實驗教學(xué)概述,一、生物學(xué)實驗教學(xué)概述 二、生物學(xué)實驗教學(xué)的意義,一、生物學(xué)實驗教學(xué)概述 生物學(xué)實驗教學(xué)是指教師根據(jù)教學(xué)目的、學(xué)生認知水平、教學(xué)條件，有目的地安排、設(shè)計一些類似科學(xué)實驗的模式、程序，指導(dǎo)學(xué)生利用一定的材料、藥品和儀器設(shè)備，按照指定的條件去進行生物學(xué)實驗的教學(xué)活動。生物學(xué)實驗是整個生物學(xué)教學(xué)的基礎(chǔ)，生物學(xué)實驗課是培養(yǎng)學(xué)生動手能力的主要途徑，也是幫助學(xué)生理解生物學(xué)基本概念、原理的有效手段，在生物學(xué)中具有重要意義。 生物學(xué)實驗是生物科學(xué)來已形成和發(fā)展的基礎(chǔ)，是探究生命活動規(guī)律的基本手段。,二、生物學(xué)實驗教學(xué)的意義 在中學(xué)生物學(xué)教學(xué)中，無論是知識的獲

2、得、技能的訓(xùn)練、還是智能的發(fā)展、人格的培養(yǎng)都離不開生物學(xué)實驗。在生物知識方面，生物學(xué)實驗?zāi)芗由顚W(xué)生對知識的理解和記憶，并有可能發(fā)現(xiàn)新知識；在實驗操作方面，生物學(xué)實驗教學(xué)是實驗操作技能獲得和完成的唯一途徑；在學(xué)生智能發(fā)展方面，實驗室手腦并用的實踐活動，是培養(yǎng)學(xué)生觀察能力、分析解決問題等能力的最直接、最有效的途徑；在人格培養(yǎng)方面，生物學(xué)實驗教學(xué)能使學(xué)生直接接觸生物，觀察生命現(xiàn)象。激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣和積極性，培養(yǎng)學(xué)生實事求是的科學(xué)態(tài)度和團結(jié)協(xié)作精神。因此，生物學(xué)實驗教學(xué)是提高學(xué)生生物科學(xué)素養(yǎng)和培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神的平臺，形成的實驗?zāi)芰Ω菍W(xué)生將來從事科學(xué)研究的基礎(chǔ)。,生物學(xué)實驗教學(xué)的意義主要表現(xiàn)在以下方

3、面： 1、培養(yǎng)科學(xué)的觀察和思維能力 2、培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度 3、培養(yǎng)交流與合作能力 4、培養(yǎng)熱愛科學(xué)的情感 5、培養(yǎng)科學(xué)的世界觀,第二章 生物學(xué)實驗教學(xué)的基本技能,技能是主體在已有知識經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，經(jīng)練習(xí)形成的執(zhí)行某種任務(wù)的活動方式，由一系列連續(xù)動作或內(nèi)部語言構(gòu)成。具有初步知識，經(jīng)過一定的練習(xí)和模仿即可獲得的是初級水平技能；在豐富的經(jīng)驗和知識基礎(chǔ)上，經(jīng)過反復(fù)練習(xí)，基本動作達到自動化水平的是技巧。,按其性質(zhì)與特點，技能又可分為動作技能和心智技能。動作技能也叫操作技能，主要是連續(xù)肌肉的運動，表現(xiàn)在對事物的直接行動中。心智技能是在認知活動中通過練習(xí)形成的、合乎規(guī)則的經(jīng)驗或經(jīng)驗的整合，是一種調(diào)控活動的

4、方式。動作技能的形成表現(xiàn)在動作速度的加快和動作的準(zhǔn)確性、協(xié)調(diào)性、穩(wěn)定性和靈活性的增加上。心智技能的形成則主要表現(xiàn)在思維的敏捷性與靈活性、思維的廣度與深度、思維的獨立性等品質(zhì)上。,生物學(xué)實驗技能是指學(xué)生在生物學(xué)實驗中形成的、與生物學(xué)實驗密切相關(guān)的技能，包括儀器的操作、搜集數(shù)據(jù)、觀察、調(diào)查等。同樣，我們可以將生物學(xué)實驗技能分為操作技能和心智技能兩類。生物學(xué)實驗操作技能由大腦控制機體運動完成，如顯微鏡的操作、標(biāo)本的制作等，其生理實質(zhì)是通過練習(xí)，在大腦皮質(zhì)形成連接。生理學(xué)實驗心智技能是指通過生物學(xué)實驗，形成合乎實驗規(guī)則的、使實驗順利完成的心智活動，如觀察、分析、綜合、抽象、概括等。,技能是后天習(xí)得的，

5、在教學(xué)過程中，技能的形成一般以知識為基礎(chǔ)，同時又是獲得新知識的途徑。作為學(xué)習(xí)的結(jié)果，技能不等同于知識：從本質(zhì)上來講，知識是個體與其環(huán)境相互作用后獲得的信息及其組織，知識可以儲存于個體內(nèi)，即為個體的知識；也可以通過書籍或其他媒介儲存于個體外，即為人類的知識；而技能則是個體親身活動的經(jīng)驗。個體具有某種活動技能，即說明他已具有該項活動的動作方式，因此，具有某種技能即表示“能夠”或“會做”某種事情。,第一節(jié) 生物學(xué)實驗技能的內(nèi)容與目標(biāo),一、課程標(biāo)準(zhǔn)對技能的要求和目標(biāo) （一）課程標(biāo)準(zhǔn)對能力的要求 1、能夠正確使用一般的實驗器具，掌握采集和處理實驗材料、進行生物學(xué)實驗操作、生物繪圖等技能。 2、能夠利用多

6、媒體搜集生物學(xué)信息，學(xué)會鑒別、選擇、運用和分享生物信息。 3、發(fā)展科學(xué)科學(xué)探究能力，初步學(xué)會科學(xué)探究技能。 （二）操作技能和心智技能目標(biāo)（見書16頁表2-1）：,二、新課程生物學(xué)實驗技能的內(nèi)容（以高中生物必修為例） 高中生物不同模塊的實驗內(nèi)容和要求也不一樣。高中生物必修部分所涉及的實驗技能內(nèi)容見書18頁表2-2所示。 由表2-2可以看出，高中生物學(xué)實驗內(nèi)容的發(fā)展趨勢為多樣化、系統(tǒng)化。而實驗技能方面，心智技能所占的比例越來越大，尤其是探究性實驗的數(shù)量大幅增加。由此可見，生物課程設(shè)計越來越重視通過實驗教學(xué)來進行心智技能的培養(yǎng)。實驗和其他實踐活動已成為生物學(xué)教學(xué)的基本形式之一。,高中生物新課程的實驗

7、內(nèi)容,第二節(jié) 生物學(xué)實驗設(shè)計的基本技能,實驗設(shè)計的過程是科學(xué)思維的過程。生物學(xué)實驗設(shè)計是指在進行科學(xué)實驗之前，實驗者根據(jù)一定的目的和要求，運用有關(guān)的生物科學(xué)原理，并借助于物理學(xué)、化學(xué)及數(shù)學(xué)等學(xué)科知識與原理，確定實驗思路，選擇適當(dāng)?shù)膶嶒炂鞑?，采用一定的方法和手段，安排實驗步驟，對實驗結(jié)果進行預(yù)測、分析和討論等一系列設(shè)計實驗方案的活動。實驗設(shè)計是實驗研究目標(biāo)能否實現(xiàn)的重要保證。實驗設(shè)計的每一個環(huán)節(jié)、每一個步驟的選擇和安排都要科學(xué)、嚴(yán)密，否則實驗?zāi)繕?biāo)就難以實現(xiàn)。因此，中學(xué)生物教師應(yīng)該具備相應(yīng)的實驗設(shè)計基本理論和專業(yè)知識，并應(yīng)具有相當(dāng)?shù)膶嶒炘O(shè)計能力和指導(dǎo)學(xué)生實驗設(shè)計的能力。,一、實驗設(shè)計的基本理論 實

8、驗是在人為控制條件下，通過研究對象變化的結(jié)果來論證科學(xué)結(jié)論的一種科學(xué)方法。由于研究問題性質(zhì)不同，研究的方法也有差異，但通常分為以下幾個步驟：觀察提出問題做出假設(shè)設(shè)計實驗驗證假設(shè)分析結(jié)果得出結(jié)論。 1、觀察：是科學(xué)研究方法的第一步，是感性認識的開始，是人們主動獲取科學(xué)知識的重要途徑。在實驗教學(xué)中，教師要引導(dǎo)學(xué)生有目的、有步驟、有條理的進行觀察，培養(yǎng)良好的觀察能力。常用的觀察方法有順序觀察法、比較觀察法、動態(tài)觀察法等。無論采取哪一種觀察方法，都引導(dǎo)學(xué)生積極參與思考，是學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力得到更好的鍛煉。,2、提出問題：科學(xué)史上的每一項重大發(fā)現(xiàn)都是從問題開始的。因而，具有敏銳的問題意識，善于

9、發(fā)現(xiàn)問題，并能不斷的探索解決問題的方法，是創(chuàng)造型人才的重要特征。培養(yǎng)學(xué)生的問題意識和能力應(yīng)該是培養(yǎng)未來創(chuàng)造型人才的突破口。 3、做出假設(shè)：假設(shè)就是對所提出的問題作出的參考答案。在實驗教學(xué)中，鼓勵學(xué)生對實驗中可能出現(xiàn)的實驗現(xiàn)象和結(jié)果進行猜想和預(yù)測，并設(shè)計出實驗方案，通過實驗去驗證自己的預(yù)測和猜想，這對激活學(xué)生的思維、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力非常有益。假設(shè)一般分兩個步驟：首先，依據(jù)發(fā)現(xiàn)的事實和已知的科學(xué)原理，通過創(chuàng)造性思維，提出初步的假定；其次，做出預(yù)期（推斷），即依據(jù)提出的假設(shè)，進行推理，得出假定性的結(jié)論。,4、設(shè)計實驗：實驗是驗證假設(shè)和解決問題的最終途徑。這是科學(xué)研究的最大特色，也是科學(xué)研究中最困難

10、的一步。在科學(xué)實驗中，一般要掌握以下兩點： （1）變量：變量也稱因子，是指實驗過程中被控制或操作的特定因素或條件。按性質(zhì)不同可分為兩類：實驗變量與反應(yīng)變量；無關(guān)變量與額外變量。 實驗變量與反應(yīng)變量：實驗變量也稱為自變量，是指實驗中由實驗者所操控的因素或條件。反應(yīng)變量也稱因變量，指實驗中由于實驗變量變化而引起的變化和結(jié)果。通常實驗變量的變化是原因，反應(yīng)變量的變化是結(jié)果。實驗的目的就在于獲得和解釋這種因果關(guān)系。無關(guān)變量與額外變量：無關(guān)變量又稱控制變量，指實驗中實驗變量以外的影響實驗現(xiàn)象或結(jié)果的因素或條件。額外變量也稱干擾變量，指實驗中由于物管變量所引起的變化和結(jié)果。顯然，額外變量會對反應(yīng)變量有干擾

11、作用。因此，實驗的關(guān)鍵之一還在于控制無關(guān)變量和減少額外變量，以控制誤差。,（2）“實驗組”與“對照組”的確認：實驗組是施加實驗變量處理的被試組，對照組是不施加實驗變量處理的對象組。無關(guān)變量對兩者的影響是相等的，兩組之間的差異被認為是來自實驗變量的影響。,二、實驗設(shè)計要遵循的原則 1、單一變量原則：強調(diào)的是實驗組和對照組相比只有一個實驗變量。只有這樣，當(dāng)對照組和實驗組出現(xiàn)不同結(jié)果是才能肯定是由實驗變量照成的。因此，實驗設(shè)計都要遵循單一變量原則。 2、科學(xué)性原則：是指實驗?zāi)康囊鞔_，實驗原理要正確，實驗材料和手段的選擇要合理，實驗設(shè)計思路和實驗方法要合理等，主要包括： （1）實驗材料選擇的科學(xué)性

12、（2）實驗方法的科學(xué)性 （3）實驗數(shù)據(jù)分析方法的科學(xué)性,3、控制性原則 （1）環(huán)境條件控制： （2）時空條件控制： （3）儀器設(shè)備的選擇： 4、可行性原則 5、對照原則 （1）空白對照 （2）條件對照 （3）自身對照 （4）相互對照,6、隨機化原則 7、經(jīng)濟性原則 8、可重復(fù)性原則 9、平衡性原則 （1）單組實驗法 （2）等組實驗發(fā) （3）輪組實驗法,三、實驗設(shè)計的基本方法 1、明確實驗?zāi)康暮驮恚簩嶒災(zāi)康暮驮硎菍嶒炘O(shè)計的依據(jù)。在設(shè)計實驗時，首先要明確實驗?zāi)康?，只有這樣，才能確定運用什么實驗原理設(shè)計實驗。而實驗原理是實驗方法、手段、操作過程以及結(jié)果分析等所依據(jù)的科學(xué)理論。實驗原理確定實驗步驟

13、的設(shè)計及試劑的選擇等。 2、確定實驗思路：根據(jù)實驗原理對實驗做出假設(shè)（可檢測的），確定變量（實驗變量和反應(yīng)變量）。當(dāng)反應(yīng)變量的變化不能直接觀察和測定時，還需要確定能表現(xiàn)反應(yīng)變量變化的可測定的指標(biāo)。,3、設(shè)計實驗步驟：根據(jù)實驗?zāi)康?、原理和思路，選擇合理的實驗材料與裝置，設(shè)計出實驗方法（或技術(shù)路線），即可進行實驗操作。在實驗過程中，每一步都要嚴(yán)格按照實驗設(shè)計進行，否則就可能影響實驗結(jié)果。 4、實驗結(jié)果與分析：根據(jù)實驗?zāi)吭?，可對實驗現(xiàn)象及實驗數(shù)據(jù)采用適當(dāng)?shù)姆椒ǎò〝?shù)理統(tǒng)計法）進行分析，得出結(jié)論。有時實驗結(jié)果與假設(shè)不一致，要引導(dǎo)學(xué)生分析實驗過程，看看實驗設(shè)計和實驗操作有無不妥之處，若有要重新設(shè)計實

14、驗和實施實驗，直到得出正確的結(jié)論。 5、書寫規(guī)范的實驗方案,第三節(jié) 生物學(xué)實驗的改進,新課程標(biāo)準(zhǔn)下生物教材中安排的實驗，在實驗設(shè)計、實驗材料的選擇、實驗試劑的使用和實驗操作方法的應(yīng)用等方面是從普遍性出發(fā)的，在實際教學(xué)中，由于受到各方面因素的制約，實驗結(jié)果可能不很理想，需要根據(jù)實際情況進行改進。,一、生物學(xué)實驗改進應(yīng)遵循的原則 1、環(huán)保原則 （1）盡量封閉裝置，防止污染外溢 （2）合理替代藥品，防止污染產(chǎn)生 （3）回收再次利用，環(huán)保節(jié)約雙贏 2、簡約原則 3、微型化原則 4、趣味化原則,二、幾種常見的生物學(xué)實驗改進類型 1、實驗方案的改進 （1）改變實驗性質(zhì)：在實驗教學(xué)中可把驗證性實驗改為探究性

15、試驗，以進一步培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和實驗設(shè)計能力。如將“觀察植物細胞質(zhì)壁分離和復(fù)原”改為“測定紫色洋蔥外表皮細胞液的濃度”。要求學(xué)生根據(jù)教材提供的知識情景和自身已有知識，設(shè)計合理的實驗方案和步驟并進行實驗。 （2）補全實驗設(shè)計方案：如“唾液淀粉酶對淀粉的消化作用”，只考慮溫度的影響而沒有考慮到水分，應(yīng)該不全設(shè)計方案，使實驗結(jié)果更加準(zhǔn)確。,（3）簡化實驗步驟：如“可溶性還原糖的鑒定”實驗中學(xué)生制備蘋果組織液的過程。 2、實驗方法的改進 （1）加熱方法的改進：如“可溶性還原糖的鑒定”實驗中的酒精燈加熱改為恒溫水浴鍋中加熱 （2）控溫方法的改進：如“唾液淀粉酶對淀粉的消化作用”，將原來采用冰塊和調(diào)節(jié)鐵

16、圈高度改為用冰箱和恒溫水浴鍋制造0度和37度恒溫條件，是恒溫效果和實驗結(jié)果均很理想。 （3）干燥方法的改進：在“葉綠體色素的提取和分離”實驗中，將原來的自然干燥法改為嘴吹干燥，使實驗時間和效果均明顯提高。 3、實驗材料的改進 4、實驗時間的改進 5、實驗裝置的改進,第四節(jié) 生物學(xué)實驗的分類,根據(jù)不同的依據(jù)，生物學(xué)實驗可分為不同的類型。 按學(xué)科生物學(xué)實驗可分為：形態(tài)學(xué)實驗、解剖學(xué)實驗、生理學(xué)實驗、生態(tài)學(xué)實驗、分類學(xué)實驗、遺傳學(xué)實驗、生物技術(shù)實驗等 從中學(xué)教學(xué)角度可將生物學(xué)實驗分為演示實驗、學(xué)生實驗、課外實驗 學(xué)生實驗依據(jù)教學(xué)目的不同又可分為：技能性實驗、驗證性實驗和探究性實驗,技能性實驗是以實驗

17、操作技能訓(xùn)練為主要目的 驗證性實驗是以檢驗已知的事實、概念或原理的真實性為主要目的 探索性實驗是以引導(dǎo)學(xué)生通過探究獲得新知和接受科學(xué)方法訓(xùn)練為主要目的,第三章 演示實驗教學(xué),第一節(jié) 演示實驗教學(xué)概述 一、演示實驗教學(xué)的概念、理論依據(jù) 演示實驗是教師結(jié)合課堂教學(xué)內(nèi)容的需要用演示的方法進行的實驗教學(xué)的一種直觀教學(xué)方式。是學(xué)生進行觀察和獲得感性認識的重要源泉，是發(fā)展學(xué)生觀察力、注意力和思維能力的重要途徑。在演示實驗中，一方面教師正確規(guī)范的操作對學(xué)生操作技能的培養(yǎng)和嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)態(tài)度的形成等具有潛移默化的正向引導(dǎo)作用；另一方面，通過精心設(shè)計的演示實驗可使教學(xué)內(nèi)容形象化，有助于學(xué)生對所學(xué)知識的理解和掌握。,課

18、堂演示實驗符合學(xué)生從感性認識到理性認識的認知規(guī)律，有助于學(xué)生快速掌握生物學(xué)的基本概念及規(guī)律；有助于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)的興趣，調(diào)動起學(xué)習(xí)積極性；有助于培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、實驗?zāi)芰退季S能力，同時也有助于學(xué)生科學(xué)態(tài)度的養(yǎng)成。,二、演示實驗教學(xué)的特點 1、靈活性： 2、時間性： 3、簡潔性： 4、直觀性：,三、演示實驗教學(xué)的作用 1、促進學(xué)生對知識的理解和掌握 2、活躍課堂氣氛，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣 3、培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度 4、培養(yǎng)學(xué)生的綜合素養(yǎng),第二節(jié) 生物學(xué)演示實驗教學(xué)中常見的問題,1、直觀性受到影響 2、私自更改演示實驗的數(shù)量 3、教師操作不規(guī)范 問題的原因： 1、教師本身的實驗技能有限和對其認

19、識不足 2、學(xué)校實驗經(jīng)費不足 3、應(yīng)試教育的影響,第三節(jié) 演示實驗教學(xué)的優(yōu)化策略,一、演示實驗教學(xué)方法的優(yōu)化 1、合理使用實驗儀器，提高直觀有效性 2、科學(xué)設(shè)計實驗方法，確保科學(xué)準(zhǔn)確性 3、精心選擇實驗內(nèi)容，服從教學(xué)目的性 4、認真做好實驗準(zhǔn)備，增加成功的把握性 5、加強實驗過程的引導(dǎo)，促進教學(xué)的啟發(fā)性,二、促進生物演示實驗有效教學(xué)的途徑 1、展開演示實驗專題講座 2、撰寫演示實驗細則 3、開展演示實驗競賽 4、有效利用各種資源,三、演示實驗的教學(xué)模式 1、驗證、鞏固知識的演示實驗教學(xué) 2、獲得新知識的演示實驗教學(xué) 3、探索式演示實驗教學(xué),四、演示實驗的操作要點 1、實驗?zāi)康拿鞔_ 2、實驗準(zhǔn)備

20、充分 3、實驗操作規(guī)范 4、實驗過程及時引導(dǎo) 5、實驗現(xiàn)象明顯 6、及時總結(jié)實驗結(jié)果,第四章 驗證性試驗教學(xué),第一節(jié) 驗證性實驗概述,驗證性實驗就是在學(xué)生既得知識經(jīng)驗的基礎(chǔ)上設(shè)計出程式化實驗方案，再通過學(xué)生實驗觀察，驗證并鞏固知識，同時培養(yǎng)實驗技能的一種實驗方式。除此之外，驗證實驗教學(xué)還能培養(yǎng)學(xué)生實事求是和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。 驗證實驗的不足之處是：過于注重習(xí)得知識的鞏固和提高，而學(xué)生的主體作用未得到充分體現(xiàn)，在很大程度上束縛了學(xué)生的積極主動型，限制了學(xué)生創(chuàng)新能力的開發(fā)。,新課程理念下的驗證實驗教學(xué)應(yīng)注重優(yōu)化學(xué)生的實驗心理、教學(xué)過程、設(shè)計方案和評價機制，在實驗過程中發(fā)揮學(xué)生的主體作用，如讓學(xué)生參與

21、實驗準(zhǔn)備、實驗計劃的制定和實驗課程的管理等，培養(yǎng)學(xué)生不盲從教師、不拘泥于教材、敢于質(zhì)疑的意識和精神，鼓勵學(xué)生對實驗材料、藥品和實驗步驟等進行創(chuàng)新改進，這樣才能體現(xiàn)新課改革的理念，使實驗教學(xué)更有助于提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。,驗證性實驗教學(xué)的設(shè)計是從理論到實踐，再由實踐回到理論。學(xué)生的認知方式是，先在課堂上學(xué)習(xí)概念、規(guī)律，然后以實驗驗證知識、規(guī)律，從而鞏固所學(xué)理論。因而，學(xué)生的科學(xué)思維方式是從抽象到具體的過程，尤其是對科學(xué)史上的一些經(jīng)典性實驗的模擬和驗證，學(xué)生在重溫科學(xué)家們探索歷程的過程中，不僅能感悟到科學(xué)家們的科學(xué)態(tài)度和工作精神，而且在體會先人科學(xué)智慧的同時，大大發(fā)展了自己的科學(xué)思維。,二、現(xiàn)行中學(xué)

22、生物教材中的驗證性實驗 現(xiàn)行人教版初中生物教材一共設(shè)置了22個實驗，其中驗證性實驗14個；高中教材共設(shè)置實驗63個，驗證性實驗12個（具體實驗名稱見書62業(yè)）。,三、驗證性實驗的教學(xué)一般程序 驗證性實驗教學(xué)的程序通常可表示如下： 理解實驗?zāi)康?、原理和實驗步驟 教師 演示 學(xué)生實驗 交流、討論 歸納、總結(jié),四、驗證性實驗與探究性實驗的辯證關(guān)系 探究性實驗是指實驗者在不知曉實驗結(jié)果的前提下，通過自己實驗、探索、分析、研究得出結(jié)論，從而形成科學(xué)概念的一種認知活動。而驗證實驗是實驗者對已知實驗結(jié)果進行的驗證、鞏固有關(guān)知識、培養(yǎng)實驗?zāi)芰槟康闹貜?fù)實驗。在探究實驗中，所得到的結(jié)論在實驗前和實驗進行過程中均

23、有較大的未知性，因而在實驗過程中思維相對發(fā)散，指向性并不清晰。而驗證性實驗所要驗證的結(jié)論在實驗前就已經(jīng)很清楚，在實驗過程中思維相對集中，指向性明確。正是基于此差異，有人將驗證性實驗與探究性實驗看成完全對立的事物。,實際上，中學(xué)階段學(xué)生通過探究得出的結(jié)論并不是真正意義上的科學(xué)探究和發(fā)現(xiàn)，而是一種再發(fā)現(xiàn)或再認識過程。著名認知心理學(xué)家布魯納也認為，探究和發(fā)現(xiàn)不限于尋求人類未知的事物，而是包括用自己頭腦親自獲得知識的一切形式?？梢姡骄康谋举|(zhì)特征是學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性。因此實驗是否具有探究性，關(guān)鍵還是看學(xué)生在實驗過程中是否有自主性。從這一角度來看，無論是探究性實驗還是驗證性實驗，都能為學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性提供

24、一定的空間。因此，不僅探究性實驗具有探究性，驗證性實驗也可具有一定的探究性。,再者，驗證性實驗是探究性實驗的前提和基礎(chǔ)，而探究性實驗是驗證性實驗的拓展和應(yīng)用。若沒有驗證性實驗對學(xué)生實驗技能、實驗規(guī)范和科學(xué)思維的有效訓(xùn)練，探究性實驗也就無從開展。同樣，若沒有探究性實驗探究出的結(jié)果，驗證性實驗也就失去了理論先導(dǎo)，驗證性實驗的實驗原理究其根源是探究性實驗的結(jié)果。同時，驗證性實驗中產(chǎn)生的新疑問，又成為新的探究源泉，從而進一步深化和拓展驗證性實驗的結(jié)果。 因而，驗證性實驗與探究性實驗并不是完全對立的，兩者之間有著辯證的聯(lián)系，雖然著重點不同，但在最終的培養(yǎng)目標(biāo)上是一致的。,五、驗證性實驗教學(xué)的優(yōu)點 在中學(xué)

25、生物學(xué)實驗教學(xué)中，有很大一部分內(nèi)容是對前人探索出的結(jié)果予以驗證，因此，驗證實驗是學(xué)生掌握生物學(xué)知識的重要方法。 驗證實驗教學(xué)具有以下優(yōu)點： 1、系統(tǒng)性、高效性：驗證性實驗往往都是些經(jīng)典的、經(jīng)過精心設(shè)計的、將理論知識和實驗原理在較短時間內(nèi)系統(tǒng)的、有序的、合乎邏輯的呈現(xiàn)給學(xué)生，使學(xué)生在短時間內(nèi)能夠獲得穩(wěn)定的、系統(tǒng)的知識體系。,2、基礎(chǔ)性：驗證性實驗主要是對學(xué)生實驗技巧、實驗?zāi)芰蛯嶒灥囊?guī)范性等方面進行培養(yǎng)，是進一步開展探究性實驗教學(xué)奠定了基礎(chǔ)。 3、示范性：通過一些經(jīng)典的驗證性實驗教學(xué)對學(xué)生實驗技能、科學(xué)思維方式和實驗規(guī)范的訓(xùn)練為后來學(xué)生自主設(shè)計探究實驗具有一定示范作用。,第二節(jié) 驗證性實驗教學(xué)設(shè)

26、計的理論基礎(chǔ),驗證性實驗教學(xué)設(shè)計的理論基礎(chǔ)有杜威的“從做中學(xué)”及馬克思主義哲學(xué)原理中直接經(jīng)驗和間接經(jīng)驗的辯證統(tǒng)一等 一、杜威的“從做中學(xué)”（傳統(tǒng)教育是“從聽中學(xué)”） 杜威把學(xué)習(xí)過程看成“做”的過程，也是“經(jīng)驗”過程。就是說，只有通過“做”才能獲得經(jīng)驗。有了經(jīng)驗，也就有了知識，學(xué)到了東西。 驗證性實驗所強調(diào)的讓學(xué)生親身經(jīng)歷實驗過程，從而獲得有關(guān)直接的經(jīng)驗，這與杜威的“從做中學(xué)是一致的”。,二、直接經(jīng)驗和間接經(jīng)驗的辯證統(tǒng)一 辯證唯物主義認識論認為，人的認識遵循直接經(jīng)驗與間接經(jīng)驗辯證統(tǒng)一的規(guī)律。直接經(jīng)驗是每一個體在認識和改造世界的過程中親身獲得的經(jīng)驗。間接經(jīng)驗既包括他人的經(jīng)驗，也包括人類的經(jīng)驗。間接

27、經(jīng)驗是主要的經(jīng)驗。人類對世界的認識和改造離不開間接經(jīng)驗的支持，缺少了間接經(jīng)驗，人的直接經(jīng)驗會變得的非常狹窄。但間接經(jīng)驗也不能完全替代直接經(jīng)驗，只有當(dāng)間接經(jīng)驗轉(zhuǎn)化為直接經(jīng)驗時，才能更好的提高人們認識世界和改造世界的能力。,第三節(jié) 驗證性實驗教學(xué)的模式,一、先講后做型 實驗前向?qū)W生講明實驗?zāi)康?、原理和步驟。也就是說實驗開始前就讓學(xué)生明確知道“做什么”、“怎么做”和“為什么要這么做”，這是目前最為常見的一種教學(xué)模式。如“提取和分離葉綠體中的色素”（高中必修一） 二、先做后講型 這是讓學(xué)生先知道怎么做后即進行實驗操作，等實驗現(xiàn)象和結(jié)果出來后在講解實驗?zāi)康?、原理及實驗現(xiàn)象和結(jié)果產(chǎn)生的原因。如“食物中含有

28、蛋白質(zhì)、淀粉、脂肪和無機鹽”（七年級下冊） 三、只講不做型,第四節(jié) 新課程標(biāo)準(zhǔn)下的驗證性實驗教學(xué),一、優(yōu)化驗證性實驗教學(xué)中學(xué)生的實驗心理 目前，中考和高考均不考實驗操作，而且驗證性實驗的結(jié)果也是已知的，這會讓一些學(xué)生產(chǎn)生驗證性實驗可做可不做的隨意心里。作為教師，一方面要重視實驗考核，讓學(xué)生指導(dǎo)實驗?zāi)芰Φ脑u定也是生物學(xué)科學(xué)分評定重要組成部分；另一方面要讓學(xué)生充分認識到驗證性實驗對其個體成長、科學(xué)素養(yǎng)的形成起著重要作用。,二、優(yōu)化驗證性實驗教學(xué)過程 1、教學(xué)過程中要注意突出學(xué)生的主體作用：盡管驗證實驗的實驗?zāi)康?、原理和實驗結(jié)果都是確定的，但實驗方法、步驟并非不可改變、實驗材料也可選擇?？梢酝ㄟ^讓學(xué)

29、生自主選擇實驗材料，對方法步驟提出合理化建議等，來體現(xiàn)學(xué)生在實驗中的主體作用。 2、精心設(shè)計實驗過程以拓展實驗的驗證功能：通過精心設(shè)計驗證性實驗過程，將驗證性實驗教學(xué)從單一的驗證理論和培養(yǎng)學(xué)生動手能力延伸到對學(xué)生思維能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)上，這樣，在重視驗證性實驗教學(xué)對理論的驗證功能的基礎(chǔ)上，還重視了實驗教學(xué)對理論的補充、深化和發(fā)展功能。,三、優(yōu)化驗證性實驗設(shè)計的方法 優(yōu)化驗證性實驗設(shè)計，即要求學(xué)生在明確實驗?zāi)康牡那疤嵯拢裱瓕嶒炘O(shè)計的“實驗現(xiàn)象明顯，操作方便，程序合理，藥品節(jié)約，結(jié)論可靠”的原則來進行實驗改進和設(shè)計，一般有以下幾個環(huán)節(jié)： 1、提出理論假設(shè) 2、設(shè)計實驗，驗證假設(shè) 3、記錄現(xiàn)象,

30、四、優(yōu)化驗證性實驗教學(xué)的評價機制 驗證性實驗教學(xué)中對學(xué)生的評價，既要對實驗結(jié)果進行評價，更重要是要對實驗過程進行評價。過程性評價不僅包括實驗過程中遵紀(jì)情況、規(guī)范操作情況以及認真觀察、記錄情況等進行評價，而且，還應(yīng)對實驗前的預(yù)習(xí)情況、實驗中與他人的合作交流、實驗后的清潔衛(wèi)生情況等進行評價。這樣在評價中既有對認知水平、能力的評價，也有對情感態(tài)度和價值觀的評價。可采用自評、互評與教師評價相結(jié)合的評價機制。 另外，評價一定要做到客觀、公正，否則就不能充分發(fā)揮評價的作用。,第五章 探究性實驗教學(xué),新課程改革提出“倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)” 美國國家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)把探究分成三種： 一是科學(xué)家所做的“科學(xué)探究” 二是教

31、師“基于探究的教學(xué)或以探究為本的教學(xué)” 三是學(xué)生“以探究為本的學(xué)習(xí)” 所謂“探究性學(xué)習(xí)”就是學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，從學(xué)科領(lǐng)域或現(xiàn)實社會生活中主動選擇和確定研究課題，以一種類似學(xué)術(shù)或科學(xué)研究的方法，自主、獨立的發(fā)現(xiàn)問題，作出假設(shè)，設(shè)計實驗，進行實驗操作、觀察、分析、表達交流或調(diào)查、信息收集和處理等探究活動，并在解決問題中實現(xiàn)知識與能力、過程與方法、情感、態(tài)度和價值觀的發(fā)展，特別是實現(xiàn)探索精神和創(chuàng)新能力的發(fā)展的一種學(xué)習(xí)活動和學(xué)習(xí)過程。,“基于探究的教學(xué)”則是把促進學(xué)生探究性學(xué)習(xí)作為教學(xué)的出發(fā)點，為學(xué)生營造一個以“學(xué)”為中心的探究學(xué)習(xí)環(huán)境。探究教學(xué)的本質(zhì)特征是，教師不直接把構(gòu)成教學(xué)目標(biāo)的有關(guān)概念和認知

32、策略告訴學(xué)生，而是創(chuàng)造一種智力和社會交往的環(huán)境，讓學(xué)生通過探索來發(fā)現(xiàn)要學(xué)習(xí)認知內(nèi)容。 探究性實驗教學(xué)就是指在學(xué)生實驗的過程中以促進學(xué)生探究性學(xué)習(xí)能力為出發(fā)點的一種教學(xué)活動。,第一節(jié)探究性教學(xué)與探究性實驗教學(xué),一、探究性實驗教學(xué)的內(nèi)涵與特點 1、探究性實驗教學(xué)的界定 探究性實驗教學(xué)是指在學(xué)生對研究對象的屬性、規(guī)律及相互聯(lián)系，處于無知或知之不多的情況下，通過教師的組織和指導(dǎo)，提出問題，設(shè)計實驗，并通過實驗與探究，獲取科學(xué)結(jié)論的過程。 探究性實驗教學(xué)旨在充分發(fā)揮學(xué)生在實驗教學(xué)中的主體地位，讓學(xué)生親自經(jīng)歷對未知結(jié)論的探究過程，激發(fā)學(xué)生的思維靈感，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識，提高學(xué)生分析和解決實際問題的能力。,2、探究性實驗教學(xué)的特點 （1）探究性：主要表現(xiàn)在探究情境具有誘惑性、探究問題具有指向性、探究假