本站原创探究思维能力的培养是通过发现因素的诱导来促进学生探究能力的发展.它的基本过程是：学生在教师指导下,依据教材所提供的或教师结合教材补充设计的实验等问题来让学生发现问题,经过假设、实验验证来探究发现相应的原理和结论.而生物课堂的“过程”教学强调了知识的发生过程,并重视了学生的思维过程,故它能更好地调动学生的学习积极性,发挥学生的主体作用,从而促进学生探究思维能力的培养.
现行高中生物教材中学生必做实验虽然不多,但有关科学实验内容的知识点很多,特别是验证结论、探究结果的实验特别多,若教师有意识地将这些教材内容按“过程”教学的程序设计,就有利于学生探究思维能力的培养.下面以“物质跨膜运输实例——水”这一内容为例谈谈“过程”教学的实施步骤及能力培养方法.
1.创设探究问题的情境
教师可以通过指导学生课外实验、课堂演示实验、录像、媒体及描述相关的自然现象,使学生获得感性认识,增加探究问题的兴趣.
在讲“植物细胞吸水原理”时,先选择两个大小一样,去皮马铃薯块茎,让学生给每个马铃薯用打孔器打出大小一样的缺口.然后在一个缺口内加清水,另一个加等量的稀盐水,放置1～2d,观察缺口内的液面变化.根据液面变化情况,让学生开展讨论(植物细胞如何吸水、失水,吸水、失水的条件等)激发学生的探究兴趣.
2.定位探究问题的目标
教师利用教材,紧扣教学目标,提出富有启发性、可探究的问题,激发学生的学习动机,使学生明确探究目标.
在“植物细胞吸水原理”的课堂教学时,教师先演示教材所示的渗透装置实验,要求学生观察现象,回答以下问题：
长颈漏斗内液面发生什么变化液面变化这一现象,在以下情况下能否出现：①用纱布或塑料薄膜代替半透膜(动物的膀胱膜)；②半透膜两侧均用清水或用等浓度的蔗糖溶液；③对换装置中水与蔗糖的位置.
通过启发点拨让学生归纳出渗透作用的必备条件,同时结合植物细胞亚显微结构以及马铃薯块茎实验,围绕植物细胞内外水分如何进出液泡展开探究,提炼出主要问题(马铃薯细胞内是否具有相当于半透膜特性的结构),最终提出假说(原生质层相当于半透膜,当其内外溶液存在浓度差时,可发生渗透吸水或失水)决定探究目标.
3.指导探究结论的发现
这是培养学生探究思维能力的关键,也是教师引导学生发现问题,造成学生求知,悬念的关键一环,教学中这种情境的出现会引起学生的思考和探究行为,是培养学生探究思维能力的原动力.在这个过程中教师根据“过程”教学的要求,提供植物细胞渗透吸水、失水的实验用品,指导学生事实求是地完成质壁分离和复原的实验,并让学生将观察到的实验现象记录下来,引导学生归纳实验结果,判断假说,形成结论(原生质层具有半透膜的特性,当外界浓度高于细胞液的浓度时,植物细胞就通过渗透作用失水；反之,就吸水).
4.讨论探究结论的运用
对原有结论加以讨论、评价,把探究研究的结果与教学内容统一起来,同时让学生运用结论分析、解决问题,并有意识地改变实验条件,对学生进行探究思维培养,也是教师发现教学中存在问题的重要途径.因此,教师可选一些综合性、趣味性、应用性强的问题来提高结论反馈运用的效果.让各组学生汇报各自得出的实验结论,对有些因实验不当得出的错误结论,引导学生进行分析讨论,同时,改变原有实验条件,引导学生探究思考以下问题：
①将原有质量分数为30％的蔗糖溶液改为50％的蔗糖溶液,实验结果有何变化
②将30％的蔗糖溶液改为30％的KN03溶液,实验结果又有何变化(有条件可让学生亲自做上述两个实验)
为了达到结论的反馈运用,要求学生设计以下两个实验：
①利用渗透装置的实验材料,设计一个鉴别两种不同浓度的蔗糖溶液(10％的蔗糖溶液与35％的蔗糖溶液),要求写出实验步骤及结果分析.
②给出洋葱、蔗糖、蒸馏水及必要的实验工具,设计一个测定洋葱表皮细胞细胞液浓度范围的实验方案,要求写出实验原理、方法及结果分析.
教师还可以创设新隋景,让学生运用结论来解决实际问题.如分析在日常生活中家庭淹制萝卜时会有较多的水渗出、夏天鱼肉用盐淹后不易腐败、农民种田时一次给作物施肥过多后出现“烧苗”现象等的原因.
5、重视“过程”教学与常规教学效果的比较(表1～表3)
研究表明,重视过程教学与常规教学相比较具有它的科学性和实用性,对学生探索思维能力培养具有一定的理论和实践价值.