教育改革的基础是中学教育改革，中学教育改革的核心是课程，课程和教材的改革是中学教育改革的龙头。新的教材增加了研究性学习的内容，而生物学的研究性学习多以探究实验为主，因此有必要对探究实验进行研究。
1、关于探究实验
1.1探究实验
所谓“探究实验”指这样一种学习活动：学生通过自主地参与获得知识的过程，掌握研究自然所必需的探究能力；同时，形成认识自然的基础科学概念；进而培养探究未知世界的积极态度。“探究实验”强调“探究的过程和探究的方法”，注重培养创造力。
1.2科学探究
科学探究指的是学生们用以获取知识、领悟科学的思想概念、领悟科学家们研究自然界所用的方法而进行的活动。
探究需要做观察；需要提出问题；需要查阅信息资源以便弄清楚什么情况是为人所知的东西；需要设计调研的方案；需要根据实验证据来检验已经为人所知的东西；需要运用各种手段去搜集、分析和解读数据；需要提出答案、解释和预测；需要把研究结果告知别人。探究需要明确假设，需要运用判断思维和逻辑思维，需要考虑可能的其它解释。
1.3探究实验的特点
探究实验的第一个特点是学生自主地抓住自然的事物、现象，通过探究自然的过程，获得科学知识，它不同于传统的理科教学，传统教学往往离开了自然事物、现象的探究，仅仅热衷于灌输现成的结论性知识。
探究实验的第二个特点是培养学生从事研究的必要的探究能力。在研究自然现象时，能力是必不可少的。
探究实验的第三个特点是有效地形成认识自然基础科学概念、科学教学的目的。要按照学生发展的特点，逐步从初步的自然认识提高到高深的自然认识，不断深化。
探究实验的第四个特点是培养探究未知世界的积极态度。一个人即使掌握了一定的能力和知识，但缺乏积极的态度和精神，他的知识仍然不会发挥作用，反之，即使他的能力不足和知识面不宽，如果有了旺盛的探究态度和热情，那么，他的能力很快就会提高，知识很快就会拓宽和深化。
探究实验的第五个特点是强调探究的过程，对出现的结果也是多元的。对于学生来说，掌握一定的科学方法，感知探究过程，体现其潜能的发挥，这是最重要的。
2、关于探究性课题
2.1探究性课题
探究性课题是根据探究性学习的需要，针对学生的学习特点所确定的、由学生独立去完成的、体现科学过程和科学方法的学科问题或专题。科学探究的课题应该源于学生觉得有意义的疑问和问题。生命科学的各种原理是探究性课题是一个好的选择，而与科学和技术有关的实际问题是有意义的探究性课题的又一选择，现实生活中的社会及热点问题亦是探究性课题的另一重要选择。通过学生积极参与、不断接触，以及理解力和探究能力的增长，在实践中培养学生的创新能力和实践能力。
2.2探究活动过程的设计
探究性课题“设计出的学习活动，不应该看作是一种单纯的训练方式，而应看作是科学探究的一种基本要求。教师所设计的课程要能适应学生们的特殊兴趣、知识水平和现有技能，要从学生们以前产生的问题和形成的理念出发来设计课程。”
3、探究性课题的设计原则
3.1科学性原则
科学性原则是一个探究性课题能否成为课题的根本条件。科学探究活动是科学、严谨、实事求是的活动，首先要求探究课题本身是科学的，否则所实施的活动和得到的结果都失去了依托。
3.2创新性原则
探究性学习是一种探索性的实践活动，不仅在于拓展学生知识，激发其兴趣，而更应该着眼于培养学生的创造能力，培育学生的开拓精神。
3.3可行性原则
这一原则要求选择的研究课题要具有可操作性，要能够付诸实施。首先可行性原则一个重要策略是探究课题范围要小，课题不涉及过大范围，不涉及过多相关知识，完成活动不需要过于复杂的实验过程。其次是能选择一个恰当突破口，小中见大、小而不浅。这样才符合中学生特定的年龄特点、知识特点和能力特点的要求。三是选题要符合实际。总之，要因地、因人、因时制宜，符合学生的实际。
3.4实践性原则
生物学的研究课题实践性较强，能解决实际问题的研究课题最有价值。所以选题要从实际出发，密切联系实际。
3.5开放性原则
探究实验的一个重要特点是课题的开放性。这对于发挥学生的主观潜力很有必要。教师必须让学生按他们自己的方法自由地研究，必须容许学生形成他们自己的看法，容许他们寻找各种方法去阐明他们所观察到的东西。甚至议题和疑问都由学生自己提出，而不是由教师提出。当学生开始选择探究的目标、活动、项目、问题时，教师可以应学生的请求，为他们提供指导，给他们以帮助。
以上讨论的探究性课题的有关原则，在选择课题时上述原则不是孤立存在的，而是彼此联系的，还有些是相互交叉的，因此在选择研究课题时既要综合考虑，又要具体分析。
探究实验是在中学生物学教学改革中一个重要的理念，如何将这一重要理念渗透到教学实践中，真正培养学生的创新精神和实践能力，教师就必须学会选择探究实验的课题和指导学生进行科学探索。首先要重视训练科学探究能力，训练求知能力比传授知识更加重要，学生应能以科学家探究科学的方法来学习科学；其次是注意训练探究技巧，为了培养学生探究科学的能力，在实际教学中可运用各种技巧；第三是让学生主动参与研究，每一个探究活动都是一个独立单元，都含有一个学科内容主题和一个探究过程的主题，并要学生积极地参与。
［中图分类号］G642［文献标识码］A［文章编号］2095-3437（2014）10-0039-03一、探究性实验的内在含义
1.从本质上讲探究研究对象的未知性是探究性实验的涵义，该方法着重探讨它具有的组成、属性以及变化特征，与其他相关联对象的一种实验。跟验证性实验相比，其特征是在课程设计时，一般在实验阶段教师依据学生的课程内容实际设计实验课题，明确实验目的并提出具体要求，用人为的因素去干扰或扰动研究对象，让学生根据实验目的动手操作完成，从中发现现象和结果，总结出其规律性认识的实验。
2.实施探究性实验目的在于培养学生独立探究能力，使学生受到较系统的、科学的学习方法训练。在实施探索性实验教学过程中，首先，要求教师把握正确的设计指导理念，思维判断方法更加开阔；其次，学生具有强烈的求知欲和良好的专业素养，才能充分发动学生的创造潜力，学生在探究过程中确实体验到科学研究的苦衷和愉悦，从而达到学生自觉开展创新、创造活动的目的。
3.在探究性实验实施过程中，首先，探究性实验内容设计要 “新颖”，以“新颖”的设计理念刺激学生的探求欲望，才会激发学生对探究的兴趣，才使得它与主体原有的“定势”相矛盾，才能产生认识上的不协调和冲突。其次，创设引发学生认知结构上不平衡，内心造成悬念的问题情境，从而唤起学生求知愿望，激发学生的学习兴趣。
二、探究性实验在化学教学中的作用
（一）通过开展探究性实验，增强学生的主观能动性
实践教学平台对培养学生主观能动性方面起着特别重要的作用。在进行探究性实验过程中，应该明确主体学生的特殊地位和作用，通过操作平台引导主题学生直接进入实验探究性活动的情景中去，直观地参与、了解、体验探究活动全过程，发挥其主观能动性，以增长主题的探究创造才能。因此，探究性实验通过突显其实验过程不断深化实验的探究功能，培养学生在探究中发现问题、分析问题和解决问题的能力，主动适应现代知识快速更新的要求。
（二）通过开展探究性实验，能够树立严谨的学习态度
探究性化学实验能有效地带动学生养成严谨的科学态度，促使学生学好分析化学奠定好的基础。例如：酸碱滴定操作部分的难点是形成半滴，也即悬挂在酸（碱）式滴定管出口管嘴上的溶液轻轻转动旋塞，用锥形瓶内壁将其沾落，再用洗瓶吹洗，为了提高滴定终点的准确度，必须具备很高的操作技巧，才能在滴入后使溶液颜色达到转变点，确定滴定的终点。假如再次向溶液中加入半滴，那么溶液颜色就会加深，这就表明滴定终点退后，引入滴定误差。通过以准确度高和灵敏度高的实验为例，加以训练，让学生真正认识到分析化学实验对“量”的严格要求，正确地树立量的概念，减少系统误差。结合多媒体教学演示，从直观角度加深了对理论知识点的掌握 ，增强学生学好该课程的信心。
（三）通过实施探究性实验，培养学生的动手能力
面向二十一世纪的分析化学教学，要求学生掌握基本理论和基本技能的同时，培养知识灵活运用所学知识的能力，以适应应用型人才的需求。探究性试验能够调动学生实际动手操作的积极性，由教师被动引入变为学生主动参与，跟随老师的教学设计思路，各自分工的基础上学生独立完成所有实验科目，从中加深对理论知识的认识。从实验的基本操作抓起，根据学生特点分类指导和强化基本操作训练，达到提高实验技能等各项素质的目标。例如：配制一定量的标准溶液这一基础性实验，有助于学生练习使用电子天平称量、容量瓶定容、移液管转移等的基本操作；如果仅仅依靠教师的动手操作或在黑板上画图讲解是不够的，还需要每个学生亲身参与训练才会达到预期的目的。最近这几年，随着基础实验条件的改善，注重对学生实际动手能力的培养，提高学生的综合素质方面取得了良好的效果。
（四）通过实施探究性实验，提高学生分析、思考和解决问题的能力
目前，分析化学实验教材往往片面强调操作上的共性，而忽略了其特殊规律性。学生为了应付考核会过于死记硬背问题，缺乏创造性地解决问题。假定思维方法上体现突出发散性、探究性，可以达到提高学生解决实际问题的能力。例如：在进行设计性实验 “混合碱滴定”的教学过程中，学生通过查阅文献资料，利用（理论）公式计算，初步测定等手段制定（设计）实验方案。在选用双指示剂法滴定时，第一计量点的产物为NaHCO3，故第一计量点pH值由NaHCO3决定，选用酚酞作为指示剂终点颜色如何判断？在第二计量点的产物为CO2的饱和水溶液，故第二计量点pH值由H2CO3决定，选用甲基橙作为指示剂终点是否提前？变色是否明显？对于上述问题应如何解决？造成一定的认知悬念后学生操作完成。对于第一计量点颜色的问题，学生通过公式计算NaHCO3水溶液的pH值 （理论计算 pH=8.32），现场加入了2滴酚酞，此时溶液显无色，说明第一终点的颜色为无色。随着时间的推移（约2小时以后），细心的学生发现NaHCO3水溶液中酚酞的颜色已经变成了浅粉色。对于这个问题学生产生好奇，针对性地提出解决方案，然后通过验证实验得出的结果是：NaHCO3水溶液的pH值会随放置时间的延长而增加，其原因是NaHCO3的聚合，因而导致酚酞的颜色会加深。对于第二计量点终点提前且颜色不明显的问题，通过分析查明原因得出CO2易形成过饱和溶液导致酸度增高，终点略为过早，加之指示剂变色不明显；为此，临近终点时，剧烈震动溶液加速H2CO3的分解，提高指示剂敏锐度，达到提高准确度的目的。
通过该实验的探究，使学生理解并掌握了“混合碱滴定”的基本原理，激发了学生对实验课的兴趣（好奇性），在提高学生分析、思考、解决问题能力的同时培养了学生的创新思维能力。更重要的是引导学生勇敢地对已知事物提出疑问，克服了以往对老师的依赖性，用查阅资料等手段拓宽知识面，培养学生的科学思维能力和创新意识。
（五）通过实施探究性学习，培养了学生的对比、分析、推理的能力
在教学中，提高学生获取知识能力的方法并不是单一的，教师可以通过引导学生采用对比、总结、归纳、推理等方法来进行接受知识能力的训练。此方法对开发学生在理解的基础上记忆能起到很好的作用，同时学生对新知识的理解更加深刻，做到所学知识的消化、吸收和灵活运用。例如，在常用的氧化还原滴定法教学中，沿用上述方法，对比高锰酸钾法和重铬酸钾法各自的特点和应用范围，归纳、总结出两种方法的优缺点以及应用条件，对学生掌握该内容知识点起到非常重要的作用；该方法不仅优化教学方式，更重要的是提高学生的学习效率。
（六）通过探究性实验可以培养学生的环保意识
现代工业的飞速发展，使人类的生存环境受到了破坏。煤、天然气、石油等含碳化燃料所排放出的有害气体、城市汽车拥有量大增造成的尾气等污染了空气；空气污染会引起酸雨，将影响人类、动植物及建筑物；含氟化合物的排放破坏了地球表面的臭氧层；电池和塑料的使用破坏了土壤的结构；化肥的任意使用、生活污水的排放污染了水源。针对以上各种污染现象，通过探究其原因，设计创新性实验，提出合理化建议和处理方法减少环境污染，从而培养学生的环境保护意识。
三、实施探究性实验教学的特点
（一）有利于培养学生学习化学的兴趣
尝试性地开展探究性实验教学对培养学生学习化学的兴趣起到良好的效果。孔子曰：“知之者不如好之者，好之者不如乐之者。”兴趣是最好的老师，只要学生对学习的对象有兴趣，一切问题就迎刃而解。而设计有趣的化学实验就能激发学生的认知兴趣，众所周知，实验过程中产生的兴趣在整个认知兴趣中占有较重的比例；只有当学生通过亲自探究其现象产生的原因和规律时所形成的兴趣，才具有一定的稳定性和持久性。实践证明，实施“探究性实验教学”模式既可促使学生形成对化学学习的持久兴趣，同时又可激发学生的求知欲。
（二）有利于调动学生的学习主动性
“探究性实验教学”模式彻底打破了课堂上教师满堂灌，实验操作只看不动手的格局，学生不再是被动接受知识的对象，而是教师给予学生足够的空间和时间自己设计实验方案与小组内同学相互协作，共同完成实验，对得出的实验结果、数据进行总结分析，提出各自的见解，只有在这样的学习氛围中，学生就能真正感受到自己是学习的主人，是课堂（实验）教学活动的主体，才会激发其主动参与的热情，变“要我学”为“我要学”。
（三）有利于培养学生的创新思维能力
传统的教学模式往往是教师满堂讲，学生被动听。缺乏师生之间的互动交流，没有充分利用探究性思维活跃课堂气氛，致使学生偏向死记硬背，理解能力下降，严重地扼杀了学生的 “创造性思维”。众所周知，在对未知领域的探索过程中，只有探求者（学生）主动亲临其境，发现问题并积极地去思考、探索，才有可能会迸发出更多的智慧和灵感，也就能够培养出具有较强创造性思维能力的学生。“探究性实验教学”模式确实能给学生提供主动探求知识的宽松环境，让他们各自在愉悦情绪下，潜力得到充分发挥，思维更加活跃，才有可能启迪创新思维。
四、总结
化学学科的总体特点是以实验为基础，通过开设更多的实验课程来加深理论知识的理解、掌握和运用。分析化学本身的实践部分内容的比重很大，通过开设探索性实验，用最直观的方法来帮助学生建立基本理论知识体系，利用设计内容新颖、综合性强、贴近实际的实验课程，启发学生主观能动性，提高学习兴趣，培养学生的创造精神、创新能力。这样探索性实验就真正做到了以学生全面发展为本，拓展个性发展空间，优化教学过程，提高教学质量。
［参考文献］
［1］华中师范大学等主编.分析化学第四版［M］.北京:高等教育出版社,2011.
［2］武汉大学主编.分析化学实验第三版［M］.北京:高等教育出版社,2003.
［3］刘知新主编.化学教学论第三版［M］.北京：高等教育出版社，2004.
1 激发学生的学习兴趣，搭建探究性学习的平台。
一位俄国教育家曾经说过：“没有丝毫兴趣的强制性学习，将会扼杀学生探求真理的欲望。”学生在学习活动中，对自己感兴趣的现象、原理、规律等总是能主动地去认识，去探究。因此，在化学教学中，要精心创设符合学生自主学习的情境，全面培养学生的学习兴趣。例如在“原电池原理”教学时，教师可先准备好干电池、蓄电池、纽扣电池等常见的电池，上课时展示给学生，并提出：这些电池的构造、原理有什么奥秘呢?学生立刻就被各式各样的电池吸引住了，教师自然为学生营造了思索、探究的平台。
2 培养学生的自学能力，扎实学生的探究基础。
叶圣陶先生说过：“教是为了不教。”自学能力的提高就是我们教的目的。在化学教学中，培养学生的自学能力，可以具体化为两个方面：一是重视学生阅读能力的培养，阅读能力是自学能力的基础，通过老师指导性的阅读训练，可增强学生的自学信心和自学乐趣。二是重视学生学习方法的训练。学习方法的训练可先帮助学生形成化学学习常规，即实验常规、听课常规、看书常规，作业常规。而后结合化学学科的特点指导学法，如利用结构与性质的关系，形成点、线、面、网结构化的学习方法和用辩证的观点去认识问题的方法等。
3 培养学生的实验操作能力，提供探究性学习的保障。
化学是一门实验性的学科，我们应该充分利用这一特点，挖掘探究性的教学内容，在教学过程中尽量改演示实验为学生实验，改验证性实验为探索性实验，改看实验为做实验，培养学生的动手能力。
二、实施探究性学习的形式
1 课堂教学中的问题探究。
中学化学的学科特点和教学内容的丰富性决定了化学探究性学习可以在课堂教学中随时实施。比如，在学习《苯》结构时，我采用了下列方法来体现探究性学习精神的。
(创设问题情境)19世纪初，英国科学家法拉第从生产煤气剩余的一种黏稠液体中，分离出一种新的碳氢化合物，分子式为C6H6，叫作苯。
[提出问题]苯分子应该具有怎样的结构呢?
设置系列问题进行探究。在此过程中教师要实时的控制。
[系列问题1]若苯分子为链状不饱和结构，可能的结构简式怎样呢?学生试写。
[系列问题2]若苯分子为链状不饱和结构，应具有怎样的化学性质呢?学生讨论、设计实验方案并验证。
[系列问题3]通过实验我们否定了苯的链状结构。若苯分子为多环结构时又是怎样的呢?让学生思考试写可能的结构简式后教师投影并讲解。
[系列问题4]设想出的这些结构被实验事实一一了，那么苯分子的结构究竟怎样呢?
通过课堂问题探究，并进行实验验证，从不同的角度来推测物质所具有的结构，让学生体验了科学家的思维过程，在探究中获得新知，充分体现了他们的主体作用。此间，值得我们注意的是课堂教学不能为探究而探究，而应选择适宜探究的课题，找到问题的切入点。
2 化学实验中的实验探究。
化学实验表明了实验性探究在化学教学中的突出地位和独特作用。比如在学习了CO2的性质后，要求学生设计实验：证明CO2和氢氧化钠溶液的反应。经教师点拨，学生讨论后设计出了很多实验方案，教师并不评定方案的优劣和是否可行，而是为学生准备实验药品和仪器，然后就“袖手旁观”，让实验小组通过实验验证自己方案是否可行。我们发现个个跃跃欲试，迫切希望自己的方案是最佳的，实验时都一丝不苟，仔细观察每一个实验现象，认真记录每一个实验数据，当实验结束后，教师再评价方案的优劣。其实，化学实验本身就是最佳的科学探究过程，是学生的学习方式由被动接受式向主动探究性式的根本转变过程。
（1）“趣”是起点。教学过程中，应从客观角度去激励，让学生保持恒定的学习兴趣。学生刚开始接触化学，可将三个有趣的实验：“魔棒点灯”、“水变牛奶”、“白纸显字”引入新课，学生感到兴奋与神奇，从而产生要学好化学的信心和决心。
（2）“疑”是焦点。创设良好的问题情境是激活学生思维的一种手段。如：在进行酸碱中和反应的实验时，我发现部分同学向烧杯中的氢氧化钠溶液滴加稀盐酸后，再滴加指示剂。针对此，我向全班同学质疑：小萍同学向烧杯中的氢氧化钠溶液滴加稀盐酸，一会儿后，发现忘记了滴加指示剂。为了确定盐酸与氢氧化钠是否恰好完全反应，小萍从烧杯中取少量反应后的溶液滴入一支试管中，并向试管中滴加几滴无色酚酞试液后振荡，观察到酚酞试液不变色。于是她得出结论“两种物质已完全中和”的结论。⑴你认为她得出的结论是否正确？理由是什么？⑵请你另设一个实验，探究烧杯中的溶液是否恰好完全中和？这时学生的情趣高涨，七嘴八舌，大胆猜想，拟订方案，通过实验进行验证。
（3）“动”是特点。动手是探究式学习的一大显著特点，只有亲口尝尝梅，才知梅的酸味。化学是一门实验科学，通过实验进行探究是一条重要途径。应着重训练和培养学生的动手能力，通过亲自动手做实验来获得知识，将势必会增加知识的可信性和深刻性。水的组成、质量守恒定律、燃料的燃烧、金属活动性顺序等都可采用实验探究的学习方式。对实验现象的观察和分析，对实验装置的设计，对反应条件的控制，对反应机理的研究，其实本身就是一种探究学习。
（4）“思”是热点。学生在进行探究式学习活动与研究的过程中势必会遇到一些与预想结果相差甚远的现象，完成实验后，学生一定会去思索其原因，分析其原因。即使达到了预想的结果，学生也会将此结果扩大到对周围事物及现实问题产生“思索”。可见在教学中培养学生创新思维的热情将对我们的教学产生莫大的帮助。
二、在探究性学习过程中应注意给学生空间
问题空间。教师要给学生创设探究的空间，要想让学生真正地探究学习，问题设计是关键。问题空间有多大，探究的空间就有多大。问题性、实践性、参与性和开放性是探究学习的本质特征，无论是教师提出的问题，还是教师引导学生提出的问题，都有一定的挑战性和探索性，符合学生的“最近发展区”，并且要具有一定的探究价值。
1、高中物理课堂探究教学的问题情境创设特征
问题与疑问是探究式学习的起点，也是探究式学习的一个基本特征。质疑是经过比较分析后所提出的问题。质疑是思维的开始，也是思维活动继续深入的动力因素。在具有创见性的质疑过程中，学生提出的问题有一定的深度和广度，具有独到的见解，可以激发学生勇于探索、创造和追求真理的科学精神。提出问题也是培养学生科学探究能力的前提条件，能否质疑则是检验学生学习能力的重要标志。找准问题的切入点提出问题，比解决问题更重要。物理演示实验把要研究的物理现象清楚地展现在学生面前，经过精心设计后，在建立观念和导出规律的课堂教学中，能化抽象为具体、化枯燥为生动，成为一种引导学生克服困难、在学生能力范围内的诱发性问题情境，能激发学生的学习动机，使学生形成强烈的问题意识，主动地观察情境，结合探究体验，获取大量的有用信息，为最终解决问题奠定基础。
实验是为了培养学生动手、动脑和独立操作的能力，从而达到巩固知识、培养技能、提高分析观察能力的目的。我们现实中的演示实验，只有少数人能观察，对大多数学生而言只是演而不视，实验成了讲实验，观察现象成了讲现象。现在由于多媒体的介入，使得实验课有奇趣，并且不再是枯燥无味，使抽象的概念具体化、直观化、实物化。借助多媒体演示实验，既能放大实验现象，增强实验可见度，又易于学生认真、细腻有序的观察。如人造地球卫星的发射、运转、接收过程是相当漫长的且无法进行实验观察，采用挂图进行讲解却是定态的，如果采用动画快放的方式进行，学生就有一种身临其境的真实感。天体在宇宙运行、人造地球卫星绕地球运转，这些可望而不可及的东西，如果以动画形式展现在银幕上，学生放眼观之就会有一种居高临下的感觉。这些都能很好地帮助学生去感受物理过程、分析物理问题、理解物理概念，从而获得物理知识。
2、高中物理课堂探究教学的开放性特征
从课堂探究的特点和探究程度我们可以发现，探究的不同程度同时也反映了学生探究的开放程度。
探究式学习是通过发现问题，研究探索，从而获取知识和技能的学习方式。探究式学习关注的不仅仅是问题的结果，更重要的是关注学生探索的过程，关注培养学生思维能力，特别是创造性思维的方法和途径。因此，实施高中物理探究式课堂教学，必须给予学生广阔的思维空间。在整个学习过程中，学生间合作交流，思维活跃。可见，开放性的教育环境是保证探究式学习的重要前提，有了这种环境，才能造就勇于探索、富于创造的新人。
3、高中物理课堂探究教学的能力培养特征
探究式教学，是以提高学生综合素质、培养学生综合能力为目标。高中物理课堂探究教学，应根据学科特点和具体教学内容，努力培养学生的各种能力。如在设计研究方案时，培养和锻炼学生的独立思考能力、创新能力；在研究某物理知识与技术、生产、生活的联系时，培养学生关注社会热点，发现问题的能力。学习知识是必要的，掌握各种必备的能力更是新世纪教育区别一切旧教育的分水岭，我们应把握这一特点，培养高素质人才。
现成的已设计完整的实验往往难能完全满足探究教学的需要，以巧妙的手段设计实验能丰富学生的感性认识，有利于物理模型和过程的想象。比如新课标的“做一做”栏目，其中的内容是扩展性的，不是基本教学内容，但它是培养学生自主探究、自主学习能力的有效平台之一。同学可根据自己的条件在老师的指导下进行选择学习和开发。学生利用此栏目设计实验，自主收集资料，建立、验证假设，评价、反思、交流，就会知道怎样获取和加工有用信息，通过他们自己的独立学习、思考，去解决问题、掌握知识，从而掌握探究策略并逐渐形成学习能力。具体可采用如下方法：（1）教师指明实验目的。从弄清实验原理、设计方案到器材选择、装备操作、信息数据的收集及处理、结论的得出等都由学生自主完成，教师适当指导。（2）组织学生讨论各人的各种设计方案，优选几种可行方案再共同决定最佳方案。（3）认真规范进行实验操作。（4）表格的设计、数据记录和处理。（5）实验后再组织学生讨论各方案的成功或失败的原因，误差来源及减少误差的方法。（6）有条件的可改进后重新进行实验。（7）各种相关问题的讨论。
4、高中物理课堂探究教学的实践探索特征
实践是高中物理探究教学的灵魂。实施高中物理探究式课堂教学，必须加强课内外实践中的合作交流等探索活动，让学生围绕研究的问题，在实验、观察、统计、读书、查阅资料、搜集信息、访问、调查、分析现象、查找数据等大量实践探索活动中，丰富感性认识，深入了解事物的内在规律。探索过程中，既提高了实践能力，又能培养学生分析解决问题的能力。
比如实验探究中的异常现象是一种诱发性的刺激，引起学生兴奋和疑惑。在此过程中，教师的教学艺术在于最大限度地发掘学生的内驱力、诱发学生的好奇心和求知欲，把教学分析过程转化为学生自觉追寻和探求知识信息的主动建构过程。如果能营造融洽、宽松、平等的合作交流气氛，则有助于互相启发、互相激励、思维共振、智力放大，激发科学探索精神和创造性智慧。所以对学生实验中出现的异常现象的锁定和分析处理是培养学生的合作交流能力和创造性解决问题能力的有效途径。
同学们根据以上的问题，做出如下假设：绿色植物在阳光下进行光合作用，能产生氧气供给小白鼠呼吸，小白鼠才得以正常生活。在黑暗的条件下，植物不能进行光合作用，所以玻璃罩中缺少氧气，因此小白鼠很快窒息死亡。
怎样用实验来证明光合作用产生氧气？教师可以先向学生介绍实验原理、材料、装置等。同学们设计实验方案，大部分同学以金鱼藻在阳光下产生氧气具有能使快要熄灭的物质迅速燃烧的特性，从而得出绿色植物在阳光下产生氧气的结论，验证了最初的假设。
（2）要明确探究活动的目标和侧重点。一节实验课不可能培养学生所有的探究能力，时间上也不允许，所以应根据每个探究实验的特点，有重点地培养某个方面的技能，不能求全。例如，有的探究活动重在让学生体验科学探究的一般过程，结论比较容易获得如“探究人的反应速度”；有的探究活动重在数据的收集，整理和解读上，如“测量种子的发芽率”：有的活动重在取样，如检测“采集和测算空气中的尘埃粒子”：有的探究活动重在设计测量的实验装置上，如“测量某种食物中的能量”，等等。要明确各个探究性活动要求达到的目标和侧重点，做到有的放矢，不偏离设计者的意图，鼓励学生创新，激发学生的创造热情。
（3）探究活动中的“对照”是关键。在生物实验中，其基本思想就是“对照”，大多数生物实验是以对照性原则进行设计的。在实验设计中，通过设置对照组，可排除无关变量的影响，减少实验误差。笔者在教学指导中发现，学生通过对新教材的学习，在实验设计上有了质的飞跃，在设计实验时都能自觉设置对照实验，但对于什么是实验组、什么是对照组概念模糊，经常张冠李戴。例如初二上册技能训练“评价实验方案”中找出每个方案的实验组和对照组，大部分学生就非常模糊，思维混乱。学生思维能力发展的方向及质量，体现在教师的教学思路和方法上，因此要求教师在教学过程中必须自身首先明确概念，在探究实验中有意识地进行渗透和指导，使学生在设计能力、思维上得以真正的深化和提高。
在生物学教学中,如何使学生掌握更多的生物知识,培养学生的探究能力和学习兴趣。使学生的科学素质得到全面提高,是每个生物教师面临地问题。探究性学习是一种以问题为载体,以主动探究为特征的学习活动,是学生在老师的指导下,在学习和社会生活中自主地发现问题、探究问题、获得结论的过程。笔者结合多年教学经验,在这方面做了一些探究。
一、充分利用书中图表,激发探究动机
图表具有直观形象和鲜明生动的特点。插图是生物学的第二语言,表格是生物学知识的高度概括或比较。它们以直观、系统的特点体现出教学内容的方方面面,有着文字说明无法替代的优点。在图表教学中,巧妙处理图表,使图表与学生思维的多样性相统一。针对学生识图能力差,对教材中插图不够重视的现象,教师在教学中应注意培养学生对生物插图的兴趣,把教材中的文字内容与插图有机地结合起来,培养学生识图能力和口头表达能力。如动物与植物细胞亚显微结构模式图(请学生找出共同结构和不同结构,从而认识细胞的亚显微结构,及动植物细胞的不同点)。各种细胞器的名称、形状、功能要认识,哪些是动植物细胞有,哪些是动植物细胞中共有(线粒体、核糖体、高尔基体、内质网)。动植物细胞结构的区别,对高等植物细胞来说是“三有一无”(有细胞壁、有叶绿体、有大液泡、无中心体)。如有丝分裂和减数分裂比较,从细胞类型、染色体复制、细胞分裂次数、子细胞数目、同源染色体有无等方面进行列表比较。如光合作用与呼吸作用的比较,从原料、产物、条件、场所、范围、物质转变、能量转变、实质等方面进行比较。因此,在教学中教师应激发学生的学习热情,培养学生识图、列表比较的能力。
二、充分利用多种可迁移的情境,提高探究水平
创设新的问题情境,启发引导学生思维。应向学生多提问,多质疑,多提出几个为什么?如在复习光对植物生长素分布的影响时,设计了有一幼苗的尖端被切除,在切口的左侧放置一带有生长素的琼脂切块,问幼苗向哪个方向生长?如果在左侧用光照射,幼苗又如何生长?(向右弯曲生长)。
除温特对比实验外,还有达尔文的向光性实验、感光性实验、照芽鞘尖端插入云母片的实验、根的向重力性、茎的背重力性实验等,都可以设计多种实验现象,提出更多问题,让学生去讨论、去探究。上述实验体现出了生命科学探究的一般过程。即:生物学事实现象提出假设设计科学实验实施实验得出结论解释验证。探究生长素特性的常用方法归纳起来有以下六类:单侧光照射类(分析单侧光照射的部位和方向)、切割移植类(分析植物形态学的上端与下端)、云母片插入类、锡纸遮盖类(锡纸遮盖不透光、分析遮盖的部位)、匀速旋转类与失重类等。
三、认真做好生物实验,培养探究能力
一实验观察探究能力的基本内容
所谓观察、探究能力，就是对事物的探究性知觉能力。它有两个相互关联的特点：一是能注意到某个事物或现象的不甚明显的特点；二是能将这些特点与过去经验中的某些知识联系起来进行思索，以探究其实质和规律。学生的实验观察、探究能力，主要包括以下几方面内容：
1.观察、探究的目的性。
即要明确观察的对象、条件和要求。实验观察是一种有计划、有目的的观察、探究活动。实验前，要明确实验的目的，对观察、探究的现象或结果要做到心中有数，减少观察、探究的盲目性。
2.观察、探究的条理性。
观察时要遵循合理顺序，有计划地观察和探究。按照某一先后顺序或位置的前后顺序进行观察、探究，这样才能不至于漏掉实质性的实验现象。
3.观察、探究的敏锐性。
即对观察到的现象迅速做出整理，为探究作准备。化学实验现象千变万化，没有对化学现象观察敏锐的反应能力，就不能获得准确的观察信息，即使观察到极微小的异常，它也可能隐含着重大的发现。
4.观察、探究的理解性。
在观察过程中，要开动脑筋、积极思维，以理解观察对象，使探究更有理论基础。
二实验观察探究能力培养的基本途径
1.认识观察、探究的重要性。
观察是学生获取知识的重要途径，学生对任何理论知识的掌握，都必须建立在通过观察而获得大量感性材料的基础上。学生的观察能力，并非简单地表现在是否注意到某个事物或实验现象的不甚明显的特点，而是更多地表现在能否就此进行探究性思索，以透过其表面把握其本质和规律。科学家断言：任何联系实际的自然科学都始于观察。通过事例教育学生，使他们认识到，一切有成就的人在科学研究上所取得的成就都离不开对周围环境、周围事物及自然现象的观察。科学研究开始于观察，没有观察、探究就没有科学的新发现。我们要教育学生在实验过程中及日常生活中坚持对事物进行全面系统的观察、探究，不放过任何微小的细节。
2.做好演示实验，激发观察兴趣，提高观察、探究质量。
演示实验是教师进行表演和示范操作，并指导学生进行观察和思考的实验，它能为学生提供感性知识，培养学生的观察能力、分析综合能力，从而提高探究能力。因此，教师要努力做好演示实验，对于教材中的每个演示实验要精心设计、合理安排，做好充分的准备工作，以严谨的科学态度去影响学生决不能随便找些理由，敷衍搪塞了事。同时要充分利用现代化教育手段提高演示实验的可见度，让每个学生都能清楚地观察到实验现象，提高观察效果。为了激发学生的观察兴趣，教师可适当增加一些趣味实验。有精彩的实验把学生带进绚丽多姿的化学世界。如在能量变化教学中不用火柴能不能点燃酒精灯？学生置疑，然后用玻璃棒蘸取浓硫酸后再蘸取高锰酸钾，立即放到酒精灯的燃蕊上，酒精灯点燃。如此“奇怪”的问题能激发学生去探究。
科学探究是一种过程，有一定的程序和阶段．将探究教学运用到化学实验教学过程中，利用科学的思维和探究，对探究的程序和方法进行统领．在教学过程中，课堂应成为探究的主阵地，使得探究作为一种教学手段．我国的基础教育很难摆脱应试教育的束缚，存在明显的弊端．因此，将科学探究和实验教学进行结合，能够实现创新教育和素质教育的共同目标．
2．高中化学实验的特点
高中化学实验的系统性较强，对于学生的能力要求较高，培养学生的化学实验动手能力与观察能力等都非常重要．就当前的情况来看，多数高中化学实验教学基本还是沿袭传统的教学方式，主要还是通过教师演示、学生观察的教学手段．而这种教学方式，容易引起学生从高中转向大学的不适应．高中化学学习需要将实际与知识联系起来，通过探究教学来掌握化学实验的基础，更灵活地培养学生的动手能力与动脑能力，以此提高高中化学实验课堂的有效性．
二、利用探究教学模式构建高效化学实验课堂
1．探究教学设计的模式
探究式化学实验教学设计有很多方式，运用在高中化学实验教学中的模式也有很多．包括行为主义的教学设计模式、认知主义的教学设计模式以及构建主义的教学设计模式．在实际的运用过程中，应充分考虑高中化学实验的学习特点和学科特点，以培养学生的动手能力、观察能力与思考能力为目标，充分遵循学生为主体的原则．例如，某科学研究小组在制备Cl2时，采用的是MnO2和浓盐酸，在制备需要的气体后，利用少量的SO2和NaOH溶液对尾气进行处理．在吸收尾气一段时间后，吸收液中存在哪些离子，且在吸收液中可能存在的其他阴离子，用实验进行探究．首先，解题的关键就在于要写出本次反应的化学方程式为4HCl+MnO2=MnCl2+Cl2↑+2H2O(条件为加热);吸收反应的方程式为SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O．在实验探究时，应首先提出合理的假设．假设1:只存在SO32－;假设2:既不存在SO2－3，也不存在ClO－．第二步，设计实验方案，带领学生进行实验．大多数学生会想到要用下列的装备来验证氯气的性质，以实验探究出吸收液中的具体成分。实验完毕，让学生思考:通入氯气一段时间后，A中的现象是什么，C中的化学反应方程式是什么;而在通入氯气一段时间后，洗气瓶B溶液中有一部分SO32－氧化成SO42－．设计实验方案，检验洗气瓶B溶液中Cl－和SO42－的存在．本次化学实验采用探究式的教学模式，以教师抛出问题为引导，带领学生逐步走向实验核心，再利用探究、实验和验证等过程，让学生在探索的道路中得到答案．
2．充分考虑学生的思维习惯与兴趣爱好
对于高中化学实验而言，兴趣的培养显得更加重要．这就要求高中化学实验教学应具有一定的趣味性，能够吸引学生的注意力，以提高化学实验学习的兴趣．在化学实验教学中，教师应创新探究教学手段，吸引学生的注意力，要注意化学实验课堂气氛的掌握，为学生打造一个利于学习的环境．一方面，尽量让学生参与化学实验教学活动，刺激学生的兴趣，以调动学生的学习积极性．另一方面，通过一些“小手段”，吸引学生的注意力，使得学生随时处于高度兴奋和高度集中的状态，更加积极地投入到化学实验学习中．
新课程改革非常注重探究性实验教学，有关探究教学的理论网上及教学杂志很多，但具体到一节物理课，到底怎么上才能较好的贯彻探究的理论，是不少一线物理教师普遍存在的困惑，本文以《平面镜成像》这一节课的课堂教学为例，谈谈在初中物理课堂教学中，如何让学生在教师的启发引导下，经历一个相对较为完整的科学探究，使学生初步掌握科学探究的基本要素。
设计思想：
本节内容是学生学习了“光的反射”后的一节探究课，是光的反射的重要应用。平面镜是学生经常接触的东西，学生对此有着丰富的日常生活经验，但学生第一次真正接触“像”这个概念，存在着不少模糊甚至错误的认识。通过老师的启发引导，亲身经历实验方案的设计、实验器材的选择、数据的获取和分析、交流、讨论及实验结论的得出，经历一个相对完整的科学探究过程，在体验中感悟探究，让学生在交流探索中一步步把探究引向深入，体验从生活走向物理、从物理走向社会的理念。
教学目标：
1.知识与技能：（1）知道平面镜成像的特点；（2）知道虚像的概念；
2.过程与方法：（1）在实验探究中理解平面镜成像的特点，经历探究全过程。（2）感知虚像的含义；（3）学会利用“等效替代法”研究问题。
3.情感、态度和价值观：（1）培养实事求是的科学态度；（2）在探究“平面镜成像特点”中获得“发现”成功的喜悦，体验科学探究的乐趣，感受科学技术对人类生活的影响。
教学重点：
1.经历“探究平面镜成像特点”的过程。
教学难点：
1.虚像的概念。
2.实验的设计。如何选择实验器材、怎样把平面镜所成的无形的像“显现”出来（等效替代）。
教学过程：
