科学探究的步骤范文

导语：如何才能写好一篇科学探究的步骤，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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问题提出的背景：大蒜（ A l l i u ms a t i v u mL.（ G a r l i c）百合科葱属，又叫蒜头、大蒜头、胡蒜、葫、独蒜、独头蒜，大蒜呈扁球形或短圆锥形，外面有灰白色或淡棕色膜质鳞皮，剥去鳞叶，内有6～1 0个蒜瓣，轮生于花茎的周围，茎基部盘状，生有多数须根。每一蒜瓣外包薄膜，剥去薄膜，即见白色、肥厚的鳞片。有浓烈的蒜臭，味辛辣。

在江苏苏北农村，大蒜是重要的蔬菜作物，种植和栽培十分普及和容易，经济效益远在其它粮食作物之上。学生对栽培大蒜，有一定的生活经验和直接感受，比较熟悉。探究大蒜鳞茎在土壤中的位置对大蒜发芽率的影响，易于唤醒其动手的兴趣，易于得到家庭、家长的支持和帮助，因此，开展此项探究实验，可以培养学生科学探究的能力，提高生物科学素养。

一.提出问题

在江苏苏北农村，大蒜的的播种季节一般在八月上旬。暑假中，教师带领学生到田间地头，参观、观察农民栽培大蒜。在施足基肥、浇足水后，农民开行种植大蒜。大蒜在适宜的温度、湿度、土壤肥沃、酸碱度适宜的条件下，大蒜就会萌发，生长。由于种植面积一般较大，他们不是一颗一颗地种，而是循行随机撒种。询问蒜农，大蒜播种时，大蒜瓣在土壤中的位置关系，是否影响到大蒜瓣的发芽率，他们都说不知道。由此，学生们在教师引导下，提出一个值得探究的问题：大蒜瓣在土壤中的位置关系，是否会影响到大蒜的发芽率？

二.作出假设

实验假设是对实验结果的预测，它建立在观察和以往的知识、经验的基础上。同学们在参观了农民种植大蒜的现场之后，对提出的问题作出了下列一系列假设：

1.大蒜瓣在土壤中的不同位置影响大蒜的发芽率；

2.大蒜瓣在土壤中的不同位置不影响大蒜的发芽率；

3.大蒜瓣在土壤中有的位置对大蒜的发芽率有影响；

三；实验设计

设计实验的目的，在于验证假设。设计实验需要学习前人的知识和经验，需要掌握一定的实验技能和技术。实验中，最重要的是变量的控制，在这次探究活动中，在老师的引导、同学们的热烈讨论、征询蒜农的前提下，同学们认定：①种植的土壤要求：肥沃、疏松、酸碱度适宜、施足基肥。②气温要求：平均气温在2 0～2 8℃。③大蒜瓣的要求：新鲜饱满、无虫害病害、当年收获。陈年的大蒜瓣不用。播种深度： 4 c m。④每组实验用大蒜瓣数量： 1 0 0个。⑤大蒜瓣的位置：对照组（ A）大蒜瓣的尖端均朝上，实验组共四组： （ B）组尖端朝下； （ C）组尖端朝前； （ D）尖端朝后； （ E）尖端斜向下。实验结果所用表格如下：

大蒜瓣在土壤中的不同位置对发芽率的影响记录表

四.实施实验：

实施实验是科学探究的重要阶段，按照实验设计的要求，同学们认真进行实验，小组内分工明确，合作协调，很快种植好大蒜，对结果的统计十分热心和积极。

五.分析证据：

在严格细致地收集实验数据的基础上，学生们很快地处理好了实验结果：

大蒜瓣在土壤中的不同位置对发芽率的影响记录表

六.得出结论：

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关键词：初中生物；生物实验；教学策略

新课改要求学生进行探究性的学习，所以生物老师不能再照本宣科，将课本上的知识强行灌输给学生，他们需要积极地开展生物实验，从而改变传统的生物教学课堂，提高生物教学质量。那么，怎么才能进行有效的生物实验呢？

一、让学生积极动手激发兴趣

初中生的生物课本中有很多探究性的活动，教师需要从中挑选出一个包含了完整的科学探究步骤而且没有难度的实验。这个实验不是为了要求学生去严格按照那些步骤探究，而是让他们通过自己的动手操作去体会科学探究的基本过程，并把握控制一个变量的含义。通过一个实验的不同要求来激发学生的学习兴趣，还能够培养他们求异的思维。

二、授之以鱼不如授之以渔

无论是干什么事都需要谨记前人的教诲：授之以鱼不如授之以渔。在生物教学中，只是在课堂上告诉学生实验结果，对学生来说不是一件好事，这样做只会禁锢学生的发散思维能力，而且也不能让学生很好地理解生物教学的意义。所以教师需要带领学生进行生物实验，并教会他们做生物实验的步骤和其中的因果关系，然后让学生在自己的探索中不断发现问题并解决问题，让他们发现实验中的重点与难点。

三、科学的训练，发展学生的探究能力

科学的训练是学生能够形成自己能力的重要步骤，要想真正地发展学生的探究能力，就要在生物课程的教学标准的基础上对学生进行科学的训练。科学的训练可以分成以下两点：（1）先完成生物课本上的探究实验，让他们先将课本上的知识在脑海中形成体系，从而培养探究能力。比如，将课本中的一个实验完成之后，再根据实验的目的改变实验材料，让学生再一次进行实验。（2）将课本上的探究实验做完之后，可以用试题来训练学生的探究思维，从理性的试题中来培养学生的探究能力。

如今的教育教学对教师和学生都提出了更大的挑战，教师不能再在课堂上进行满堂灌，这对老师的教学提出了更高的要求，学生也不能再在课堂上被动地接受知识，他们必须积极动脑、积极地参与到课堂中去，生物实验就是学生参与课堂的重要举措，只有让每一个学生都积极参与到课堂中去，才会让探究性实验的教学充满激情与活力。

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一、在分组实验中培养学生的探究能力

如今的学生之所以缺乏实验探究能力，主要原因就是我们没有给学生提供经历科学探究过程的机会，而分组实验则是给学生提供这种机会的有效途径。通过分组实验，我们能为学生提供探究实验活动，让学生在分组实验过程中充分发挥自身的学习主体性，同时对于学生创造能力、探究能力和实践能力的培养也有着十分重要的促进作用。所以，作为初中化学教师，我们应该充分认识到分组实验对于学生探究能力培养的重要性，并不断地探索、研究和优化分组实验，保证其能在化学实验教学中充分发挥它应有的作用。

比如，在做“燃烧条件”这一化学实验时，在学生初步了解了化学实验的步骤后，我让学生分组进行实验，然后完成一份实验报告，实验报告内容为实验步骤、实验现象、实验结论，而后让每个小组成员之间交流讨论：通过上述实验，你能得出物质燃烧与哪些因素有关？待学生讨论完毕后，每个小组派出一名代表说出本组所得的结论，然后我们一起进行分组实验活动小结：燃烧需要的条件是______。这样，我通过组织学生进行分组实验，给学生提供了亲身经历探究的过程，锻炼了学生的动手操作能力和团队合作意识，更为重要的是发挥了学生的主体作用，培养了学生的科学探究能力。

二、在演示实验中培养学生的探究能力

在当前的初中实验教学中，大部分实验为演示实验，而且实验过程是教师做、学生看，学生几乎没有参与实验活动的机会，这造成的后果就是学生只是对教师所做实验的步骤、结论等进行死记硬背，实践能力和探究能力却得不到有效的培养。所以，这就要求我们在演示实验中寻找机会，如将其改为探究性实验，让学生有动手、动口、动脑的机会，充分发挥学生的学习主体作用，培养学生的科学探究能力。

比如，在做“氧气的制取与性质”这一实验时，我并没有直接亲身做实验让学生观看，而是让学生观察高锰酸钾制取氧气的实验装置图，让学生思考以下问题：（1）实验由哪些仪器组成？（2）哪部分是发生装置？哪部分是收集装置？（3）为何能用排水法收集氧气？（4）收集安装原则是什么？待学生回答完毕后，让学生了解实验步骤，而后让学生自己亲自动手实验，制取两瓶纯净的氧气，并自选试剂验证氧气的氧化性，然后，让学生分析实验过程和现象，如说出对高锰酸钾制取氧气这一实验过程的感受，分析所选用试剂是如何完成“氧气的氧化性验证”的。这样，我就将演示实验变为探究性实验，提高了学生对化学实验探究活动的分析问题能力和解决问题能力，培养了学生的科学探究能力。

三、在课外实验中培养学生的探究能力

如今，随着素质教育在我国的大力开展，课外实验已经成为化学教学中的一个重要环节。通过开展课外实验教学，既能使学生的个人才华得到展示，又能培养和发展学生的科学探究能力，对于学生化学科学素养的提升有着重要的推动作用。

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关键词 探究性实验 实验教学 生物学教学

中图分类号 G633.91 文献标志码 B

纵观人教版高中生物学教科书，各章节中都安排了很多实验，但多以验证性实验为主。教科书对这些实验的实验目的、实验器材、步骤与方法、结论与分析都做了具体的预设与规定。这种安排在培养学生主动探究、发现问题的能力和创新能力上必然受限。在实际教学中，教师若能把知识融合在实验中，让学生自己通过观察、实验、思考、讨论、分析等途径去探究，不仅可以激发学生的学习兴趣，帮助学生巩固教材知识，还能引导学生形成严谨的科学研究的方法，促使学生用科学的眼光和思维对实验过程和实验结果进行分析，不断提升学生的分析能力、发现和创新能力。

1 改变实验目的，变验证性实验为探究性实验

验证性实验的目的性很强，是对教材内容的验证和再现。教师若照搬教科书中预设的实验设计进行实验，其教学活动往往脱离了学生的生活经验与知识水平。在这样的学习过程中，学生缺乏主动建构知识、探究结论的体验，缺乏对教材内容的整合与创新，难以产生高层次的探究思考，他们获得的知识是表面的、肤浅的。探究性实验创设了学习情境，在教师的引导下，学生积极参与实验探究，体验实验的准备、操作、结论推导的整个环节，学生的探究能力、实验设计能力、分析问题以及解决问题的能力都得到了提高。例如，“植物细胞的质壁分离及质壁分离复原”的实验是教科书中的一个验证性实验。教学中，笔者变验证性实验为探究性实验，引导学生选用紫色洋葱的内表皮细胞、花生的种子细胞、植物茎尖分生区细胞、菠菜叶肉细胞与紫色洋葱的外表皮细胞进行对比实验，使学生对选择紫色洋葱外表皮细胞为实验材料的原因有了充分的认识。实验试剂方面，除了质量分数为0.3%的蔗糖溶液外，还选择质量分数为3%的蔗糖溶液以及质量分数均为3%的尿素溶液、KNO3溶液、乙二醇溶液进行实验。教师引导学生进行探究、观察、比较与分析后得出结论：洋葱内表皮细胞和菠菜叶肉细胞在预设浓度下也能观察到质壁分离，花生的种子细胞，植物茎尖分生区细胞则不明显。在质量分数为3%的蔗糖溶液中，洋葱外表皮细胞质壁分离相当明显，但不再复原；在质量分数为3%的尿素溶液、KNO3溶液、乙二醇溶液中则先发生质壁分离，一段时间后则会自动复原。教师要引导学生继续探究，分析造成这种结果的本质原因，使实验中问题的探究走向深入。

2 改变实验材料、用具引发探究，注重实验结果差异性分析

观察实验现象丰富了学生的表象储备。学生只有真正观察到实验的本质现象，才能水到渠成地得出正确的实验结论。教科书中的实验选择的材料及用具具有一般性，要求各地各校都可以实施开展。部分教师严格按照教材预设的实验材料及用具进行实验，最后发现实验效果不好，但若添加实验材料，调整实验用具，通过分析、比较实验材料、器具改变后实验现象、结果的差异性，并分析其本质，使得实验结果能够反映现象本真，会使学生对知识掌握得更加丰满，提高了学生的实验兴趣，并促使他们不断质疑，教学效果很好。

如观察“叶绿体与细胞质流动”的实验，教科书建议的实验材料是苔藓类和菠菜。这两种材料不但难取材，取材也受季节限制。若我国北方教师冬天做这个实验，难度就很大。有些教师用紫鸭跖草雄蕊的花丝表皮毛、万寿菊管状花的花瓣表皮、黄瓜嫩茎的表皮毛、韭菜进行实验探究，通过比较、分析，发现韭菜材料易得，实验效果又好，上面的问题迎刃而解。在“渗透作用”的演示实验中，若用教科书上描述的长颈漏斗实验，液面上升的速度慢、时间长，效果不明显。若选用移液管替代，液面迅速上升，实验效果非常明显。教师要根据实际情况，拓展实验探究思路，从实验材料、实验器具上多加选择，促进当地中学生物实验探究教学的有效开展。

3 改变实验步骤引发探究，注重实验过程分析

实验步骤是实验成功的关键环节。正确的实验步骤是获得确切的实验现象、详实的实验数据、正确的实验结论的前提。教师要细化实验步骤，监测各步骤的实验现象，预判各环节的误差及出现的结果，并整理成详尽的实验流程。教师可以有意地改变实验步骤引发探究，引导学生关注步骤改变之后的现象改变，引导学生分析其实质，对实验中提出的问题、现象、失败的原因要细致考虑，多问“为什么”。同时，教师还要全面系统地分析实验目的、操作要求与实验步骤之间的关系，注重实验过程分析，提高探究性实验教学效果。

如“探究pH对酶活性的影响”的实验，实验步骤如下：

（1） 取同型号试管9只，标号，分别加入2 mL质量分数为0.5%的可溶性淀粉溶液。各试管中分别加入相应的缓冲液3 mL，各试管中溶液的pH依次稳定在3、4、5、6、7、8、9、10、11。

（2） 将9只试管在37℃的温度下恒温水浴，分别向9只试管中加入质量分数为0.5%的唾液1 mL。

（3） 每隔1 min从第5号试管（即pH为7的试管）中取出一滴反应液，滴在比色板上，加一滴碘液显色。待呈橙黄色时，立即取出9支试管，加碘液显色并比色，记录结果。

（4） 分析实验结果，得出结论。

教师引导学生改变实验步骤，如保留前5只试管进行实验，或缩小试管中溶液的pH梯度，或用20℃恒温水浴，或改变第5号试管比色时间，或第一步和第二步实验步骤互换。教师要引导学生对步骤改变后的实验现象做出预测，对步骤改变前后观察到的实验现象进行对比，甄别其相似程度，对出现的误差进行分析，以引导学生正确理解实验步骤，使实验探究触及探究问题的本质，提高高中生物实验探究教学的时效性。

4 改变检测试剂引发探究，注重颜色变化内因分析

选择正确的检测试剂是确保获取清晰的实验现象、准确的实验结果的先决条件。教可以通过改变检测试剂，对比实验现象中颜色变化，引导学生对颜色变化的内因进行分析，激发学生的探究欲望。如可用二苯胺替换甲基绿、苔黑酚替换吡罗红来观察“DNA、RNA在细胞中的分布”。

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【中图分类号】 G633.8 【文献标识码】 A

【文章编号】 1004―0463（2015） 10―0112―01

化学是一门以实验为基础的科学，化学规律的发现和化学理论的建立都必须以化学实验为基础。因此，在实验教学中，教师要注意不断激励学生通过观察、比较、实验、归纳、类比等手段提出种种假设和猜想，从而促进学生创新意识的发展。要加强实验在教学中的地位，认真选好实验，用好实验，做好实验，充分发挥实验的独特功能，具体表现为以下几个方面。

一、扎实准备，做好每一个演示实验

演示实验是以让学生获取新知识而设置的，在教学中教师要扎实备课，充分准备每一个演示实验，结合生活实际，引导学生仔细观察实验现象，并及时记录实验现象，让他们逐步学会对所得信息进行初步梳理归纳，和同学进行交流讨论，教师适时引导，学生会逐步掌握新知识。化学实验奇妙的现象对学生学习积极性的激发有很大的作用。如，在刚接触到氧气时，学生感觉很疑惑，无色无味，你说集气瓶中是氧气，他们半信半疑，当看到带火星的木条复燃的一瞬间，学生们会惊叫，欢呼雀跃，马上确信氧气的真实存在！又如，在学习燃烧条件探究时，热水中的白磷不会燃烧，是因为没有氧气，此时可以设问，如果通入氧气，白磷在水中会不会燃烧呢？水火不容啊！同学们也是半信半疑，当通入氧气，白磷在水中燃烧时，同学们兴奋不已，对燃烧条件自然已经记忆深刻了！奇妙的现象让学生期待着学习化学，且对涉及知识记忆牢靠。兴趣是最好的老师，保持学习化学的兴趣是每位化学老师应该重视的问题。

二、精心设计，做好每一个分组实验

学生有强烈的愿望亲自做实验，体验实验的奇妙。笔者一直刻意抓住他们这一心理，进一步加强他们的学习兴趣，为了顺利完成分组实验，我总结了以下三点：

首先，要求学生认真预习，做到心中有数。预习是学习的一个很重要的环节，特别是化学实验，学生们普遍对做实验积极性很高，但大多数只是热情高，预习却不够扎实，对做实验用什么药品，取多少不够明确，实验步骤也不够清楚，这样实验效果自然不好，久而久之积极性也就不高了。针对这种情况，我要求学生每次做实验前要认真预习，写好预习报告，通过预习，他们起码知道实验所需仪器、药品及用量、实验步骤等，这样就避免了盲目做实验，久而久之，也让学生意识到预习的重要性，养成了预习的习惯。

其次，精心设计实验步骤，让学生有章可循。一个实验是否成功，在很大程度上取决于实验步骤的设计是否合理，方法是否得当，过程是否完整。教师只有对每个实验步骤特别熟悉，才能对学生讲透实验步骤要点，理清实验思路，确保每个步骤到位。同时，要重视注意事项，让实验安全有保障。化学实验中一个不容忽视的问题就是安全问题，要减少和避免实验偶然因素的发生，而要做到这一点，实验中的注意事项就显得尤为重要。例如，制取氧气的实验中，如果用排水法收完氧气后，把撤导管和熄灭酒精灯的顺序颠倒了，水槽中的水就会倒吸入试管，因此时的试管刚刚加热过很烫，所以试管就会炸裂。

最后，要做好实验总结，让学生学会互补交流。每次做完实验，我会让每小组选一名学生进行交流，说说实验中观察到的现象，其他组的同学可以对照交流，再适时点拨，让同学们明确正确的现象，解释出现的其他现象的原因，长此以往，也锻炼了学生对实验现象的观察、比较及描述能力。

三、激发学生好奇心，做好每一个探究实验

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一、以实验环节为突破点

一个实验，即便是最简单的实验，也有几个步骤。几个步骤中，必有最为关键的步骤，这个步骤一错，实验的结果就会出现偏差乃至错误，导致整个实验的失败。提取出一个实验中最重要的步骤作为“点”，以点到面，扩散至整个实验环节，就能有效提高实验效率。苏教版小学科学四年级上册《空气中有什么》一课“研究空气的成分”实验，其实验步骤为：①把蜡烛固定在玻璃片上，放进有水的水槽中，点燃蜡烛；②用去掉底的饮料瓶罩上，拧紧，观察实验现象；③把水槽里的水加到与瓶内水面一样高；④拧开饮料瓶盖，将点燃的火柴棒迅速插入瓶内观察实验现象。可在学生实际操作时，往往忘记步骤③或者没有把水加到相应高度导致实验失败。抓住步骤③作为突破点，让学生讨论为什么要加水？而且还要加到饮料瓶内外一样高？如果不加或者少加会怎么样？会对实验结果产生怎样的影响？学生探究之后明白了，加水到饮料瓶内外一样高是为了使饮料瓶打开时不会产生压力差，这样子瓶外的空气就不会进入瓶内，当点燃的火柴棒插入瓶内时就能够发现瓶内的气体不支持燃烧；而不加水或者少加水就会在瓶盖打开的一瞬间由于压力差瓶外空气进入瓶中从而导致实验失败。找准这个突破点，学生的认知障碍就扫除了，不仅提高了实验效率，而且能激发学生强烈的好奇心和积极的探究欲。

二、以课题为突破点

科学课题不同于语文课题，科学课题一般直接阐明本节课的教学内容，简明扼要，少有修饰，这就为以课题为突破点创造了条件。如教学苏教版科学六年级上册《变色花》一课，可以以课题为突破点，向学生提问：你见过会变颜色的花吗？花怎么会变颜色呢？你猜测是什么原理呢？然后进行变色花表演，让学生见证奇迹，既能激发学生的好奇心，又能促使学生主动探究“变色”背后的秘密，取得良好的教学效果。

三、以科学概念为突破点

对于科学知识，科学课程标准指出：“要注重科学内容的理解与应用，而不是单纯记忆；要注重从整体上对科学的认识以及对统一科学概念的领会，而不是仅停留在各学科的具体知识上。”教学中可以以科学概念为突破点，引领教学，注重理解，在科学探究中领会，在实践中应用。如教学苏教版科学五年级上册《研究透镜一课》，可以以“折射”的概念为突破，设计以下环节：①光进入透明的物质的时候是沿直线传播的吗？②生活中你见过哪些折射现象？③研究凸透镜和凹透镜。这样就以折射的概念穿起整节课的教学环节，提纲挈领。另外，科学教材中还有导体与绝缘体、传导、对流、辐射、解释、质疑等科学概念可以作为教学突破点，就把全课所有教学环节联结成一体了，就像用一条红线串联起无数珍珠。

四、以学生的错误实验为突破点

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二、从题例看实验综合探究题的设计与评价

1.实验方案的设计内容与类型

（1）实验方案设计内容

从题例中的五个小问可以看出，实验综合探究题方案的设计内容包含了实验目的与原理、用品与步骤，方法与现象、结果与讨论等.就实验方案设计的内容来说，虽然看上去较多，但高考题很少出现让考生设计一个完整的较为复杂的实验方案.如题例中的第 （5）小问，仅要求考生以简答的形式补充其中的两个实验步骤节点.这是由于考虑到中学生能力发展和认知水平.新课程强调，科学探究的学习方式不等于科学家的科学探究，它是在某种程度上学习科学家研究和解决问题的思路来进行学习.所以，一般情况下，实验综合探究题实验方案设计与题例相似，原理与问题大多是现成的.如题例中，由绿矾制备柠檬酸亚铁的反应原理、相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH等都作为信息直接呈现，让考生去识别与加工.实验具体操作方法的设计，有的是现成的，有的是开放的，如题例中的第（1）（2）（3）三个小问，让考生去整合与联想.实验探究过程的设计，绝大多数是开放的，有弹性的，如题例中的第（5）小问，虽然是补充其中的两个实验步骤节点，但这种补充简答的设计，是开放的、富有弹性的.要求考生在平时的实验探究学习过程中，注重实践、注重操作、注重交流与体验，才能用扎实的化学基础知识和基本实验技能，对综合实验方案作出正确的判断.

（2）实验方案设计类型

题例从绿矾制备柠檬酸亚铁的综合实验中给出五个小问题，基本涵盖了目前中学化学综合探究实验设计的主要类型，即：物质的组成与性质，物质的制取与性质、分离与提纯.就此实验方案设计的类型来讲，题例是物质的制取、分离与提纯的探究设计.然而，命题专家考虑到中学生的认识水平和能力，在题例第（3）、（5）这两小个小问中分别设计了台阶，让考生的思维既聚焦在设定的问题中，又具有一定的发散性，可能有一个或多个解答途径；既降低了难度，又使考生的思维得到充分的发展.

2.实验方案的评价

（1）实验方案评价原则

对实验方案的评价，无论是对哪一方面的探究内容进行评价，都应根据探究实验设计的原则来进行，即从科学性、安全性、可行性和简约性等方面进行分析，评价正确与错误、严密与疏漏、规范与随意等.要分析是否合理、是否经济高效、是否有干扰因素、是否符合安全环保化学的思想.

像题例中第（1）小问，制备FeCO3时，选用的加料方式及其原因，应从反应物的性质即科学性的角度进行评价.题意中表格所列出的相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH已提示，因Na2CO3溶液碱性较强，为了避免生成Fe（OH）2沉淀生成，所以应将Na2CO3溶液缓慢加入到盛有FeSO4溶液的反应容器中.

对于第（3）小问，将制得的FeCO3加入到足量的柠檬酸溶液中，再加入少量的铁粉，80℃下搅拌反应.对于加入铁粉的作用，应从生成的产物亚铁盐溶液的性质来评价，因为溶液中的Fe2+易被氧化，加入铁粉可以防止+2价的Fe元素被氧化；对于除去过量铁粉的方法，不少同学用加入稀硫酸的方法除去铁粉，这是不对的.只要我们分析一下，此时反应的进程已陈述为“反应结束后”，不是反应开始或反应过程中，反应物柠檬酸溶液呈酸性，目标产物是得到柠檬酸亚铁.从这几个节点上来看，既反映了科学性的评价原则，又反映了可行性、简约性的评价原则，过量的铁粉无需过滤而除去的方法，很容易联想到柠檬酸呈酸性，应加入适量的柠檬酸达到除去过量的铁粉的目的.

在第（4）小问中，反应后溶液经浓缩、加入适量的无水乙醇、静置、过滤、洗涤、干燥，获得柠檬酸亚铁晶体.这时加入无水乙醇的目的，只有从无水乙醇对柠檬酸亚铁溶解性的影响这个角度来评价.因随着无水乙醇的加入，水的浓度降低，柠檬酸亚铁在水中的溶解量减小，有利于柠檬酸亚铁晶体的析出，这也是实验评价简约性原则的具体体现.所以，综合探究实验的评价，要分析每一步实验方案的目的，抓住探究实验方案设计的评价原则，一定能得到有针对性的评价结果.

（2）实验方案评价内容

实验方案评价要从实验原理、实验方法、操作步骤、实验现象、实验误差、环境保护等方面来进行分析.但由于受考试时间的限制，高考题很少出现让考生评价一个完整的较为复杂的实验方案.像题例是从绿矾制备柠檬酸亚铁的综合实验这一较为复杂的实验，只提取部分实验内容让考生进行评价，体现了新课程“从学生实验和探究课题的复杂性出发，设计探究的基本要素，确定探究活动的重点环节” 的基本要求.从题例可以看出，尽管柠檬酸亚铁晶体制备的探究实验比较复杂，命题专家仍根据实验探究的基本要素，确定1-2个重点环节让考生评价.如题例第（5）个小问.以硫铁矿烧渣（主要成分Fe2O3、SiO2、Al2O3、）出发，结合的绿矾的溶解度曲线，只要求考生补充完整由硫铁矿烧渣制备FeSO4・7H2O晶体的两个重要实验步骤，一是物质的提纯与操作方法.既要除去不溶的SiO2，又要除去Fe3+、Al3+，涉及到不止一次的过滤技巧，虽然加入试剂的顺序不同，都能达到实验目的，具有一定的开放性.二是控制实验条件的方法.从溶解度曲线图可知，首先要加热浓缩到60℃并形成饱和溶液，然后冷却至0℃结晶，过滤后用冰水洗涤，减少FeSO4・7H2O晶体的溶解，低温干燥减少FeSO4・7H2O晶体失水分解.当然，如果命题专家能在简答评价节点上让考生再少写一些文字，探究实验的评价效果会更加显现.

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【关键词】初中生物学科 实验课 探究性实验教学

【中图分类号】G632 【文献标识码】A 【文章编号】1674－4810（2012）07－0141－01

探究实验不是简单告诉学生实验的结果，而是提供解决问题的线索，引导学生的探究规程。如何进行探究性实验教学成为当前生物教师教学的重要课题，它对于提高学生的科学素养、提高生物学的教学质量有着重要作用。

一 通过探究实验培养学生搜集相关信息的能力

原有的生物学实验几乎都是前人经典实验的再现，只是简单的机械操作，不能充分调动学生的积极性、主动性和创造性。探究性实验中，学生通过书本、上网等方式查找相关资料，不仅能寻找到问题的解决方法，同时也了解到相关的生物学知识，加深了对相关知识的理解和掌握，同时培养了学生主动搜集、处理、应用知识的能力。

如：（2002年上海卷）某生物学兴趣小组开展“不同浓度香烟浸入液对水蚤的影响”的课题研究。他们已将香烟和蒸馏水按照1∶1的重量比浸泡24h，过滤后的滤液作为原液。如果你是其中一员，请回答：（1）写出实验的主要操作步骤；（2）做该实验时必备的实验器材；（3）采用何种测定指标来确定香烟浸出液对水蚤有无影响。

本题涉及的是一个探究性学习的开放式课题。简要分析如下：（1）首先根据实验目的、原理以及检测方法来确定实验步骤；（2）有了实验步骤，就不难写出实验需要的器材；（3）如何测定香烟浸出液对水蚤的影响？首先需要确定测量的指标，而这种指标必须是可度量的。活动强度、代谢强度、水蚤体积的变化等都缺少可度量性，必须将其转化为可检测性。实验结果的可度量性，是考虑实验设计时的一个重要的因素。对于水蚤而言，每分钟心跳的次数、单位时间内死亡的数量等都是可度量的。学生为了完成这一课题研究，需要了解水蚤这种动物的形态结构和生理特征，需要掌握显微镜的操作方法，需要知道香烟浸出液可能含有的化学物质及其对生物体可能造成的影响等。现实教学中，这样的课题要求学生必须去搜集以上相关信息资料，在解决问题的同时也拓展了相关生物学知识。

二 通过探究性演示实验培养学生的学习兴趣

探究性学习立足于现实生活，通过自己动手操作和独立思考，发现问题、解决问题，从而激发学生的好奇心和求知欲，提高学习兴趣。例如：在生态系统的结构、功能和稳定性的教学过程中，小生态瓶的制作这一实验起到了画龙点睛的作用。实验中，学生首先要对欲模拟的生态系统进行调查，然后从中挑选较为典型的合适的部分来构建自己的小生态瓶，最后制作出来的小生态瓶也能成为书桌上摆设的“工艺品”。通过该实验，学生经历了从课堂到大自然、从理论学习到自己的劳动成果的认知过程，这无疑很好地激发了学生的学习兴趣。

多媒体应用于探究性实验教学，可以加深学生对生物学现象的认识和理解，增强学生对生物学的求知欲望。多媒体的应用能造成对视觉和听觉等多种感官的刺激，从而增强了教学的表演性、观赏性和趣味性，使课堂教学互动活泼。如：在“动物的繁殖行为”教学中，雌雄两性的识别，占有繁殖的空间、求偶、、孵卵以及对后代的抚育等资料进行视频展播，可以生动地展示大千世界无奇不有的自然现象，激发学生学习生物的兴趣。

三 通过探究性实验培养学生的观察能力

传统的生物实验课中，教师传授时注重的是实验步骤操作，强调的是唯一正确的实验结果；学生要做的只是简单的重复操作，实验过程索然无味，提不起学生的观察兴趣。而探究性实验是培养学生观察能力的好方法。

探究性实验过程中，教师起的是引导作用。他告诉学生观察和实验目的，指导学生按一定的科学方法去观察、实验，使学生的实验过程有的放矢；他引导学生由表及里、由局部到整体，对生物学问题进行比较分析；他在实验中要求学生认真观察、认真总结，拓展与其相关的生物学问题。探究性实验不是死记课本上实验步骤、实验现象和知识，而是引出一连串相关问题来拓展学生的观察能力。如：根尖结构的观察实验中，教师可引导学生注意观察黄豆根的外形，比较主根、侧根有何区别，想一想根毛的作用是什么，观察根尖由上而下的内部结构有何变化等。因此，探究性实验不是简单的重复式验证，而是去观察、思考、发现、实践，如果学生不去亲身体验，是不能体会到科学发现的真谛与乐趣。

四 通过探究性实验提高学生的创新能力

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【关键词】生物学高考 实验教学 复习策略

【中图分类号】G424 【文献标识码】A 【文章编号】1006-5962（2013）03（b）-0179-01

由于生物学是一门以实验为基础的学科，其中的概念、原理和规律大多数是通过实验推导和论证的。因此，生物实验成为历年高考的重头戏，也就不足为奇。2009-2012年实验试题立足于教材，实验情境在教材中能找到原型，但又不是教材内容的简单重复，突出对教材内容的加工与提升，注重考查学生对所学知识的迁移能力及结果处理与分析、判断和推理能力。目前高中学生的实验能力距离高考要求仍有一定的差距。因此在高三教学中如何有效的实验复习已经成为高中生物学教师的重要任务之一。

1 重视课本实验。挖掘实验内容

近几年高考实际上为素质教育指明了方向，理综生物实验考查突出对教材内容的加工与提升，注重考查考生对所学知识的迁移能力。所以倡导生物教师要高度重视《考试说明》“生物知识内容表”所列的生物实验，挖掘教材实验素材，加强课本基本实验的变式教学，使学生真正理解课本中实验的原理和方法。

1.1挖掘教材中隐藏的实验内容，培养学生科学思维能力

生物学教材中的不少内容是通过实验来介绍生物学知识的，如细胞膜的流动镶嵌模型的探究、酶的发现、光合作用的研究、DNA半保留复制的证据等等。这些实验内容，可以通过对教材的处理，进行深度挖掘，发展学生的实验分析能力和实验思想，培养学生的科学思维能力。

例如，在DNA半保留复制的证据教学过程中，不是立即呈现科学家的实验结论，而是由学生讨论DAN复制有几种可能，学生讨论出两种DNA复制的方式，半保留复制和全保留复制。再由学生讨论如何设计实验来探究DAN的复制方式。在本节课的教学实践中我没有给学生直接呈现科学家们的思维过程和实验方法，而是给学生留出充分的思考想象时间，让他们的思维随前人一起参于到探索过程中，从而使他们更深切地体会到科学家们富有创意的思维过程和巧妙的工作方法，并从中感悟探索的艰辛和乐趣。在探索过程中同时要帮助学生从中总结生物学研究的一些规律性的方法。

1.2验证性实验变式为探究性实验，培养学生浓厚的兴趣

美国当代认知心理学家布鲁纳主要成就之一就是反对视人为知觉、概念的获得、推理等方面的消极感受体。所以生物学实验教学应对课本实验适当加以拓展，将验证性实验变式为探究性实验，发挥实验探究性，以便于学生掌握和发现科学的新概念，培养科学探究能力。

例如，“观察洋葱表皮细胞的质壁分离及质壁分离复原”可改成“探究植物细胞的吸水和失水”。教师为学生准备分析材料（白菜、蔗糖溶液、蒸馏水等），引导学生大胆提出探究的问题，小组讨论后确定有价值的探究问题，从而小组共同制定实验方案。

在这个实验中所用的溶液是0.3g/mL的蔗糖溶液。针对这个实验，我们还可以提出蔗糖溶液的浓度为什么是0.3g/mL呢？能否用其它浓度的蔗糖溶液代替呢？这个问题，萌发了我们进一步探究质壁分离和复原最佳浓度选取的想法。教师还可以提出“能否用其它浓度的蔗糖溶液代替0.3g/mL的蔗糖溶液？”等一系列问题。

从案例中我们发现，探究性实验教学使学生成为知识的探索者，而不是消极的接受者，充分体现了学生是学习的主体，同时有利于开发学生的智力和培养实验、观察、思维能力。

1.3精选个案实验，培养学生应用实验理论设计实验的能力

通过选择课本中典型的实验，使学生掌握一些基本的生物学实验理论知识，例如关于变量的控制、实验设计的基本方法与步骤、科学探究的一般步骤等等，帮助学生形成科学的实验思想，从而提高高考中的实验解题能力。如在“酶的催化效率”实验教学中，指导学生对实验原理、操作步骤的分析，使学生形成科学、严谨的实验设计思想。通过比较实验组和对照组在实验过程中的重要作用，学会运用实验设计对照原则――设立对照组；通过实验内容的分析，使学生掌握实验设计单因子变量原则――设立单一变量。从而使学生了解实验设计的基本方法和步骤，以逐步提高学生的实验设计能力。

2 掌握实验设计思路和原则，以不变应万变

加强中学生实验能力培养，既要重视分析推导能力，也要重视实验设计能力。实验设计具有综合性、灵活性和创造性。它一般要求考生根据给定的问题和条件设计实验方案，选择使用材料用具，预测分析实验结果。学生只有在掌握了实验设计思路和原则的基础上应用，才能以不变应万变，立于不败之地。

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1初中物理探究式教学内容的选择

科学探究是一种精神，教材把对未知事物的探索精神贯穿始终，教师应尽量给学生提供进行科学探究的机会，如：教学内容中，凡能够进行学生操作或参与的尽量改变为科学探究；设置的探究学习活动，涵盖了传统教材的学生实验，部分演示实验，有教育价值、容易上手的小实验等；物理课本含有探究活动的栏目：探究、实验、想想做做、动手动脑学物理.通过这些探究从而达到以下目的的内容：

（1）探询构成科学原理的基本事实.学生自己通过实验获得事实并进行归纳，就可以向科学家那样，通过自己的学习活动获得科学原理，或获得对科学原理的理解.例如，光的反射定律，平面镜成像的规律、欧姆定律、阻力对运动的影响、摩擦力的大小与什么因素有关、重力的大小与什么因素有关等.

（2）用身边的器材做实验，打破科学实验的神秘感，体现从生活走向物理的理念，使学生增强对科学的感悟和体验.例如，用放大镜观察彩色电视机的画面由三原色构成、把酒精滴入塑料袋加热形成气体感悟汽化现象、把碘晶体加热形成蒸汽获得升华的感性认识、手压易拉罐空瓶到水中获得对浮力的基本认识等.

2探究中值得注意的几个问题

（1）不能只搞结果式探究.探究式教学最大的特点是强调学生通过探究过程，让学生在探究的过程中发现问题，让学生体验知识的形成过程，从而培养学生的多种能力，为日后成才打下良好的基础.至于探究那是前人的积累，我们通过“探究”活动来对它进行承接就可以.

（2）避免探究步骤教条化、探究内容格式化.探究活动的基本模式虽有七个环节，但我们不必拘泥于格式化的步骤，有些探究可以只有其中一个或两个环节就可以了；有些问题只要有“大胆的猜想”即可，不必实验；有些问题只要设计一个实验进行验证即可，既不用“猜”也不用“论”.对于探究的内容，教材上虽有所安排，但并不是一定要探究，它只是探究活动的一种导引.我们在教学过程中应根据自身的条件去开展探究活动，切勿盲目地去执行.

（3）培养学生提出问题的意识，这是探究精神的重要表现.为了培养学生的提出问题的意识，教材设置栏目：我还想知道，其中学生提出的有价值的问题，有助于理解科学、能经历过程获得体验和感悟，对于知识结构构建、形成终身学习能力有意义.目的是让学生乐于思考问题，提出问题，并把问题表达出来.教师应积极引导和鼓励提问，并让学生充分表达自己的想法，至于问题恰当与否并不是最重要，教师也无需每问必答.教师要让学生放飞思想，大胆提问.