初中生物探究性實驗教學(xué)探究

李金剛

摘 要 以新課改為背景，基于初中生物學(xué)科要求，對初中生物探究性實驗教學(xué)進行現(xiàn)實追溯，通過梳理初中生物探究性實驗教學(xué)過程，闡述相關(guān)教學(xué)策略，結(jié)合具體教學(xué)案例，提供范例素材。

關(guān)鍵詞 初中生物；探究性實驗教學(xué)；教學(xué)模式；學(xué)案；實驗裝置

中圖分類號：G633.91 文獻標(biāo)識碼：B

文章編號：1671-489X（2018）05-0129-03

1 引言

生物是一門自然科學(xué)基礎(chǔ)學(xué)科，是生命現(xiàn)象與生命活動規(guī)律的研究科學(xué)，其本質(zhì)是實驗科學(xué)。實驗是生物教學(xué)的重要內(nèi)容，也是重要手段。初中生物新課標(biāo)中明確指出：“加強和完善生物實驗教學(xué)，實驗教學(xué)是一種探究活動，是生物教學(xué)的基本形式?！币虼?，將探究性實驗教學(xué)作為初中生物教學(xué)的一大選題，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)探究性情境，讓學(xué)生解決問題，主動獲得知識。初中生物探究性實驗教學(xué)高效有序地進行，增強學(xué)生生物學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究態(tài)度，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)造思維，才是新課改的大勢所趨，真正體現(xiàn)新課標(biāo)中“以學(xué)生為中心，促進學(xué)生全面發(fā)展”的課程理念。

2 初中生物探究性實驗教學(xué)模式構(gòu)建

縱觀目前初中生物實驗教學(xué)，多數(shù)是在固定的實驗設(shè)計框架內(nèi)進行驗證教學(xué)，實驗的結(jié)果幾乎都可以在教材中找到，或多或少在學(xué)生預(yù)料中，缺少了學(xué)生需要探究的實驗機會。雖然在傳統(tǒng)實驗教學(xué)中，學(xué)生也可以通過實驗獲得知識和能力，但是缺少對知識的探究，很難真正體現(xiàn)出學(xué)生的主動學(xué)習(xí)性。而且目前實驗教學(xué)對生物知識的呈現(xiàn)方式挖掘還不夠，也無法調(diào)動學(xué)生對生物實驗的情感，這就大大削弱了生物實驗教學(xué)的作用。

初中生物探究性實驗教學(xué)模式是以實驗為載體，以探究為手段，在教師指導(dǎo)下，學(xué)生通過實驗探究問題，經(jīng)歷生物知識認識過程。通過生物探究性實驗教學(xué)，激發(fā)學(xué)生生物學(xué)習(xí)興趣，揭示生物科學(xué)思想和方法，改變傳統(tǒng)實驗教學(xué)策略，構(gòu)建探究性實驗教學(xué)模式，遵循“基于學(xué)案，師生準(zhǔn)備—巧設(shè)問題，創(chuàng)設(shè)情境—多重質(zhì)疑，探究感悟—釋疑點撥，共同提高—創(chuàng)新實踐，遷移應(yīng)用”的思路，兼顧實驗過程和實驗結(jié)論的探究體驗，培養(yǎng)學(xué)生生物素養(yǎng)。

3 初中生物探究性實驗教學(xué)策略

基于學(xué)案，師生準(zhǔn)備 初中生物探究性實驗教學(xué)的第一步是要做好探究性實驗準(zhǔn)備，需要教師和學(xué)生都要做好探究實驗準(zhǔn)備。

教師準(zhǔn)備方面，“凡事預(yù)則立，不預(yù)則廢”，在上初中生物探究性實驗課前，教師應(yīng)備好課，結(jié)合實驗教學(xué)內(nèi)容設(shè)計學(xué)案，親自動手操作實驗，從中更好地找出存在的問題和解決的方法，以便更好地指導(dǎo)實驗教學(xué)。在學(xué)案中，標(biāo)注實驗?zāi)康?、實驗注意事項等，需要注意的是，?yīng)以問題的形式呈現(xiàn)實驗中的相關(guān)問題，以這樣的形式呈現(xiàn)給學(xué)生，而不是讓學(xué)生去死記硬背；引導(dǎo)學(xué)生去探究實驗，在動手操作中獲得知識，要具體情況具體分析。

學(xué)生準(zhǔn)備方面，學(xué)生在實驗前應(yīng)積極預(yù)習(xí)，有針對性地預(yù)習(xí)，課前學(xué)習(xí)學(xué)案，結(jié)合實驗?zāi)康膰L試設(shè)計實驗，基于設(shè)計問題和現(xiàn)實生活去探究。

如在“種子萌芽的條件”實驗教學(xué)中，結(jié)合教材中的實驗設(shè)計，是用四個玻璃瓶呈現(xiàn)出三種不同的實驗對照，分別研究在種子萌芽的環(huán)境條件中，空氣、水分、溫度三個條件的影響。如果單純地讓學(xué)生參照教材進行實驗，對于初一學(xué)生是有一定探究性難度的，所以在設(shè)計學(xué)案時，給學(xué)生布置三個實驗進行學(xué)前預(yù)習(xí)。

實驗1：請按照種子萌芽所需的適宜溫度條件，自己思考并設(shè)計實驗。

實驗2：請按照種子萌芽所需的一定水分條件，自己思考并設(shè)計實驗。

實驗3：請按照種子萌芽所需的充足空氣條件，自己思考并設(shè)計實驗。

通過實驗前準(zhǔn)備，教師備好課，學(xué)生把握本質(zhì)，這樣后續(xù)進行探究性實驗教學(xué)就簡單多了。

巧設(shè)問題，創(chuàng)設(shè)情境 在探究性實驗教學(xué)中，教師應(yīng)巧設(shè)問題，創(chuàng)設(shè)實驗情境，激發(fā)學(xué)生實驗興趣，啟發(fā)學(xué)生實驗思維。在初中生物探究性實驗教學(xué)中，教師采用多樣化的方式，創(chuàng)設(shè)情境導(dǎo)入實驗，設(shè)計實驗問題，引發(fā)學(xué)生認知困難，激發(fā)學(xué)生實驗探究和解決問題要求，繼而更深入思考和研究實驗問題。

如在“測定某種食物中的能量”實驗教學(xué)中，告訴學(xué)生教材中的實驗裝置設(shè)計存在問題，會引起很大的實驗誤差，讓學(xué)生結(jié)合這一問題進行設(shè)計改進，引導(dǎo)學(xué)生帶著問題去設(shè)計實驗裝置，要求實驗誤差最小。

學(xué)生的實驗裝置設(shè)計如下。

學(xué)生設(shè)計1：在實驗操作中發(fā)現(xiàn)測定食物中的能量，教材中的核桃、花生種子都不容易燃燒，實驗效果不是很理

想；于是用地瓜干代替實驗，發(fā)現(xiàn)地瓜干容易燃燒，并且實驗效果很好。

學(xué)生設(shè)計2：在實驗操作中發(fā)現(xiàn)設(shè)計存在誤差，因為在實驗燃燒中，種子熱量很多都散發(fā)出去了；為了減少種子熱量的燃燒發(fā)散，可以在易拉罐上裹一層泥，減小實驗結(jié)果誤差。

學(xué)生設(shè)計3：在實驗操作中，嘗試在溫度計上裹棉花，然后塞進錐形瓶口，溫度計不會碰到錐形瓶內(nèi)壁，溫度計更好地固定住，減少能量的散失和水分的減少，這樣就可以更好地減小實驗結(jié)果誤差了。

結(jié)合教材中實驗資源巧設(shè)問題，創(chuàng)設(shè)實驗情境，激發(fā)學(xué)生實驗探究興趣，啟發(fā)學(xué)生探究思維，讓學(xué)生在實驗中積極探究，收獲意想不到的效果，學(xué)生開展了形式多樣的探究實驗。

多重質(zhì)疑，探究感悟 在探究性實驗教學(xué)中，學(xué)生通過動手操作，對實驗進行觀察思考，綜合分析、聯(lián)想、判斷實驗材料，在實驗中調(diào)動自己的感官，經(jīng)過觀察、動手、思考、討論，獲取生物知識和能力。在學(xué)案的導(dǎo)學(xué)下，學(xué)生帶著問題去思考、去探究，在實驗中“做科學(xué)”，在實驗中質(zhì)疑，產(chǎn)生疑問，經(jīng)過觀察思考后，找到問題的答案。學(xué)生在實驗中深入思考、自主質(zhì)疑，經(jīng)歷實驗求答過程，學(xué)到知識、悟到知識。

如“練習(xí)使用顯微鏡”實驗教學(xué)中，專門設(shè)計一個小實驗，給學(xué)生準(zhǔn)備寫有“6”的載玻片，讓學(xué)生在實驗中觀察看到了什么？經(jīng)過實驗操作，有很多學(xué)生說看到了“9”，但是也有學(xué)生說不是，看到的是“6”。在這樣的情形中，學(xué)生就會對“顯微鏡成倒像”的實驗結(jié)論產(chǎn)生懷疑?；诖?，又讓學(xué)生重新仔細觀察實驗裝置，原來是學(xué)生在放置載玻片時不是“6”，按照實驗探究操作，最終得出“顯微鏡成倒像”的實驗結(jié)論。

釋疑點撥，共同提高 有時在實驗探究中，學(xué)生即使經(jīng)過思考學(xué)習(xí)，也有解決不了的問題，這就需要教師進行引導(dǎo)，和學(xué)生一起合作探究。在實驗探究中，學(xué)生通過討論交流，會發(fā)現(xiàn)存在的學(xué)習(xí)疑難問題，教師加以點撥指導(dǎo)，將知識點滲透在實驗教學(xué)中，和學(xué)生一起總結(jié)梳理出實驗問題解決的思路、方法。在實驗釋疑點撥中，教師應(yīng)處理好收放關(guān)系，對學(xué)生能夠獨立解決的問題，就放手讓學(xué)生自己解決；對學(xué)生無法獨立解決的問題，引導(dǎo)學(xué)生進行小組合作學(xué)習(xí)，指導(dǎo)在實驗中探究，實現(xiàn)在實驗過程中的共同提高。

如“根尖生長狀況的觀察”實驗教學(xué)中，教材中的測量方法是用坐標(biāo)紙對根尖各部位的長度進行測量，但是根尖各部位的根尖易折斷，根尖并不直，就會出現(xiàn)較大的實驗誤差。提出這個問題，讓學(xué)生思考如何解決。學(xué)生經(jīng)過實驗探究操作，有的提出借助線條、直尺進行測量，也有的提出思考：如何培育出根尖直的根部位？在整個實驗探究中，學(xué)生通過討論交流，獲得生物知識，提高生物能力。

創(chuàng)新實踐，遷移應(yīng)用 在初中生物探究性實驗教學(xué)中，教師應(yīng)因地制宜地開展實驗教學(xué)，不再拘泥于教材，創(chuàng)新選擇實驗材料，給學(xué)生創(chuàng)新實踐的時間和空間，讓學(xué)生圍繞實驗?zāi)康?，對實驗設(shè)計、實驗流程和實驗應(yīng)用進行創(chuàng)新探究，主動獲得生物知識與能力，思考開放性實驗問題。教師應(yīng)結(jié)合學(xué)生生物學(xué)情，不失時機地提出恰當(dāng)?shù)膶嶋H問題，鼓勵學(xué)生大膽想象，聯(lián)想和教材知識相關(guān)的生活問題，讓學(xué)生提出質(zhì)疑并思考解答。通過實驗創(chuàng)新、實踐探究，將生物知識靈活應(yīng)用于實驗，活化生物基礎(chǔ)知識，促使學(xué)生生物思維發(fā)展，提高學(xué)生生物創(chuàng)新應(yīng)用能力，促進學(xué)生生物知識、能力、情感共同發(fā)展。

如“花的結(jié)構(gòu)探究”實驗教學(xué)中，因為當(dāng)時桃花還沒開，筆者讓學(xué)生自己想辦法解決這個問題。學(xué)生創(chuàng)新思考，在實驗中不再拘泥于桃花，有的拿來了杏花，有的拿來了玉蘭，還有的采摘了路邊的野花代替。在實驗中，學(xué)生就用自己帶來的花進行探究。在生物學(xué)習(xí)中，學(xué)生知道花的結(jié)構(gòu)構(gòu)成包括花瓣、萼片、雄蕊、雌蕊等。但是經(jīng)過對所采用實驗材料（不同的花）的探究，學(xué)生發(fā)現(xiàn)并不是所有的花的結(jié)構(gòu)都一樣，也不是所有的花的結(jié)構(gòu)都齊全。學(xué)生通過實驗材料的創(chuàng)新應(yīng)用，學(xué)到教材中沒有的知識，思維也開闊了。

接著，給學(xué)生播放視頻，展示花傳粉、受精、結(jié)果的過程，學(xué)生懂得了原理，高興地和教師說著自己的想法。有的學(xué)生要回家告訴家長如何給花朵進行傳粉受精，增加自己家莊稼的產(chǎn)量；有的學(xué)生知道了為什么有的向日葵不結(jié)籽。

簡單的一個實驗，通過讓學(xué)生創(chuàng)新實踐，用了新的實驗材料收獲更多，給他們的生活認知也帶來很大影響，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新性思維，還從生物實驗中進行知識遷移應(yīng)用，學(xué)到更多的知識。

4 結(jié)論與反思

初中生物實驗教學(xué)倡導(dǎo)以探究為主，實驗可以說是生物教學(xué)的基礎(chǔ)，是探究性教學(xué)的內(nèi)容、過程和方法，幫助學(xué)生獲得生物知識，培養(yǎng)學(xué)生思維方法，訓(xùn)練學(xué)生創(chuàng)新實踐能力，提高學(xué)生生物素養(yǎng)。本文是在多年教學(xué)實踐探索基礎(chǔ)上撰寫的，為初中生物探究性實驗教學(xué)提供課改思路，使教師善教、樂教、教好，學(xué)生善學(xué)、愛學(xué)、好學(xué)。

通過對初中生物探究性實驗教學(xué)的反思，筆者認為想要進一步擴大教學(xué)成果，還需要處理好以下關(guān)系。

1）探究教學(xué)和課時的關(guān)系。目前，初中生物教材內(nèi)容偏多，但教學(xué)課時偏緊，開展探究性實驗教學(xué)需要更多的課時支撐，課時顯然不夠，就會影響學(xué)生對生物知識的掌握。這就需要在探究性教學(xué)中調(diào)整好教學(xué)結(jié)構(gòu)，促使探究性實驗教學(xué)更優(yōu)開展。

2）探究教學(xué)和陳述性教材的關(guān)系。目前，初中生物教材中的實驗類型以驗證性實驗居多，雖然也有帶探究色彩的實驗，但教材中也有實驗的結(jié)果答案。因此，在探究性實驗教學(xué)中，教師要懂得如何利用教材中的實驗資源，找準(zhǔn)探究點，加強實驗探究的操作性。

總之，初中生物開展探究性實驗教學(xué)，符合素質(zhì)教育和新課改要求，是對傳統(tǒng)教學(xué)模式的徹底改變，有利于提高生物教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生生物素養(yǎng)。

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