生物課堂中培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力的策略分析

逄煥香

摘要：科學(xué)探究能力作為初中生物學(xué)科的核心素養(yǎng)之一，是學(xué)生了解生物起源、剖析生物體結(jié)構(gòu)、解開生物世界諸多謎團(tuán)的一項(xiàng)重要技能。初中生正處于感性思維與理性思維的過渡時(shí)期，在這一階段，生物教師應(yīng)正確引導(dǎo)學(xué)生，敢于創(chuàng)造、勇于創(chuàng)新，運(yùn)用科學(xué)思維武裝自己的頭腦，能夠從多層面、多角度探究生物本源，走進(jìn)神奇的生物世界。同時(shí)，緊緊圍繞學(xué)生的主觀需求，利用多樣的教學(xué)方法，使學(xué)生對(duì)生物課程產(chǎn)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣。

關(guān)鍵詞：初中生物 科學(xué)探究 教學(xué)方法

生物學(xué)是初中階段一門重要的自然學(xué)科，涵蓋的內(nèi)容與現(xiàn)實(shí)生活息息相關(guān)，從植物到動(dòng)物，從微生物再到人類，每一種生物的起源、結(jié)構(gòu)組成、功能屬性都是學(xué)生需要了解和掌握的知識(shí)點(diǎn)。因此，在學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生應(yīng)始終從科學(xué)的角度進(jìn)行理性判斷和分析，并樹立正確科學(xué)的世界觀，將生物知識(shí)學(xué)精細(xì)、學(xué)扎實(shí)。

一、興趣激發(fā)，活躍思維

興趣是學(xué)好生物學(xué)科的動(dòng)力源泉，也是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力的一大利器。因此，在教學(xué)過程中，生物教師應(yīng)及時(shí)轉(zhuǎn)變角色，將學(xué)生作為課堂教學(xué)主體，不斷推陳出新，利用先進(jìn)的教學(xué)工具與多樣的教學(xué)方法，吸引學(xué)生的注意力，引領(lǐng)學(xué)生融入教學(xué)氛圍，緊跟教師的教學(xué)節(jié)奏，進(jìn)而達(dá)到科學(xué)啟發(fā)、活躍思維的教學(xué)目的。

1.借助教學(xué)工具，引發(fā)學(xué)生共鳴

初中生物學(xué)科涉及的內(nèi)容較多。與其他基礎(chǔ)性學(xué)科不同的是，生物學(xué)的具象化特征較為明顯，很少有抽象的理論，每一個(gè)單元知識(shí)點(diǎn)所研究的課題都代表著某一個(gè)生物本體。因此，教師如果借助多媒體教學(xué)設(shè)備，將這些活生生的個(gè)體以動(dòng)態(tài)圖像或圖片的形式呈現(xiàn)在學(xué)生面前，不僅會(huì)吸引學(xué)生的注意力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，而且能夠幫助學(xué)生利用科學(xué)理性思維，分析教學(xué)課件中出現(xiàn)的生物學(xué)知識(shí)點(diǎn)。

以《綠色開花植物的六大器官》為例。教師可以事先選擇一種或者多種植物，如楊樹、蘋果樹等，然后將植物的根、莖、葉、花、果實(shí)、種子六大器官直觀地呈現(xiàn)在學(xué)生面前，并分別針對(duì)每一種結(jié)構(gòu)進(jìn)行講述。比如，楊樹的木質(zhì)莖結(jié)構(gòu)從外向內(nèi)分別為表皮層、韌皮層、形成層、木質(zhì)部和髓，其中，運(yùn)輸有機(jī)物成分的部位是韌皮層的篩管，而表皮層則對(duì)樹木起到保護(hù)作用。通過這種直觀演示的方法，學(xué)生對(duì)綠色開花植物的六大器官能夠產(chǎn)生深刻的印象，對(duì)后續(xù)學(xué)習(xí)其他生物的組織結(jié)構(gòu)等知識(shí)點(diǎn)大有幫助。

2.創(chuàng)設(shè)真實(shí)場(chǎng)景，引入體驗(yàn)環(huán)節(jié)

在生物教學(xué)課堂中，結(jié)合生物知識(shí)點(diǎn)，采取學(xué)生親身體驗(yàn)的教學(xué)方法，既能夠加深學(xué)生對(duì)生物知識(shí)的印象，也能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。教師通過創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境，使學(xué)生自主探究生物知識(shí)，并利用所學(xué)的生物知識(shí)，解開心中的疑惑。這種理論聯(lián)系實(shí)際的教學(xué)方法既能夠夯實(shí)學(xué)生的生物知識(shí)基礎(chǔ)，也對(duì)學(xué)生科學(xué)思維的發(fā)展起到積極的促進(jìn)作用。

以《人體的營養(yǎng)》為例。本單元主要包括食物中的營養(yǎng)物質(zhì)、消化和吸收、關(guān)注合理營養(yǎng)與食品安全三個(gè)知識(shí)點(diǎn)。教師講到第一板塊的內(nèi)容時(shí)，可以將事先準(zhǔn)備好的日常生活中常見的饅頭分發(fā)給學(xué)生代表，通過創(chuàng)設(shè)親身體驗(yàn)情境，讓學(xué)生感受咀嚼時(shí)的感覺。當(dāng)學(xué)生演示完畢后，教師選擇學(xué)生代表回答這一問題。學(xué)生說：“在細(xì)嚼饅頭時(shí)，嘴里有甜味兒?！边@時(shí)，教師可以根據(jù)學(xué)生的回答，解開謎團(tuán)。教師介紹：“這主要是因?yàn)轲z頭的主要成分是淀粉，淀粉本身是沒有甜味兒的。但是，淀粉進(jìn)入口腔后，口腔中的唾液淀粉酶能夠?qū)⒉糠值矸鄯纸鉃辂溠刻牵溠刻蔷哂刑鹞?。因此，同學(xué)們?cè)诰捉鲤z頭時(shí)，口腔當(dāng)中會(huì)感覺出甜的味道。”這種寓教于樂的方法能夠使學(xué)生的學(xué)習(xí)、聽課興致大增，并且通過親身實(shí)踐和體驗(yàn)，用科學(xué)的眼光分析、判斷和解決問題，進(jìn)而牢固掌握生物知識(shí)。

二、實(shí)驗(yàn)操作，獲取真知

初中生物課程涉及的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目較多。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法往往以教師演示為主，留給學(xué)生思考或者自主實(shí)驗(yàn)的時(shí)間少之又少，學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)本質(zhì)還處于懵懂狀態(tài)時(shí)，實(shí)驗(yàn)課程就已經(jīng)結(jié)束。這對(duì)知識(shí)的消化吸收極為不利，對(duì)學(xué)習(xí)后續(xù)的生物知識(shí)點(diǎn)也會(huì)產(chǎn)生阻礙。因此，生物教師應(yīng)針對(duì)某一實(shí)驗(yàn)課題，給學(xué)生預(yù)留足夠的自主實(shí)驗(yàn)時(shí)間，讓學(xué)生自主探索神奇的生物世界，以達(dá)到增長學(xué)識(shí)、拓寬視野的目的。

1.自主實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，融入問題情境

為了增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)效果，使學(xué)生全身心投入實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，教師可以在學(xué)生開始自主實(shí)驗(yàn)前，創(chuàng)設(shè)一個(gè)問題情境，利用一個(gè)或者多個(gè)與實(shí)驗(yàn)過程關(guān)聯(lián)度高的問題來引發(fā)學(xué)生的思考，讓學(xué)生帶著疑問做實(shí)驗(yàn)，這樣才能體現(xiàn)生物實(shí)驗(yàn)的實(shí)效性。教師在設(shè)置問題時(shí)，應(yīng)遵循由淺入深、由表及里的原則，逐漸加大問題的難度。同時(shí)，確保問題的可行性與針對(duì)性，不得提一些與實(shí)驗(yàn)內(nèi)容毫無關(guān)聯(lián)的問題。

以《觀察酵母菌和霉菌》的實(shí)驗(yàn)為例。教師事前準(zhǔn)備好實(shí)驗(yàn)材料用具，主要包括發(fā)霉的橘子皮、酵母菌的培養(yǎng)液、培養(yǎng)皿、蓋玻片、載玻片、鑷子、滴管、顯微鏡及放大鏡等，然后向?qū)W生講述實(shí)驗(yàn)的具體內(nèi)容與步驟。在觀察酵母菌時(shí)，首先用吸管吸取一滴酵母菌培養(yǎng)液，將其均勻地涂抹在載玻片上，蓋上蓋玻片，先用低倍鏡，再換高倍鏡觀察酵母菌的結(jié)構(gòu)形態(tài)。在觀察霉菌時(shí)，首先用放大鏡觀察橘子皮上的霉菌形態(tài)，然后利用解剖針等工具提取部分菌絲，將其放置在載玻片上，并利用顯微鏡觀察細(xì)菌絲的形態(tài)與結(jié)構(gòu)。

在學(xué)生開始實(shí)驗(yàn)之前，教師提出一個(gè)與實(shí)驗(yàn)內(nèi)容有關(guān)的問題：“請(qǐng)同學(xué)們通過實(shí)驗(yàn)說一說，酵母菌與霉菌的形態(tài)結(jié)構(gòu)有哪些區(qū)別？”學(xué)生帶著這一問題進(jìn)入自主實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)。此時(shí)，教師可以扮演輔助者的角色，幫助一些不了解實(shí)驗(yàn)步驟的學(xué)生，以保證每一位學(xué)生都能順利完成實(shí)驗(yàn)。當(dāng)自主實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，教師選擇三到五名學(xué)生代表負(fù)責(zé)回答實(shí)驗(yàn)之前提出的問題。學(xué)生甲：“酵母菌的外觀個(gè)體形態(tài)有球狀、卵圓、橢圓、柱狀和香腸狀?！睂W(xué)生乙：“霉菌的外觀個(gè)體形態(tài)有短桿狀、棒桿狀、梭狀、月亮狀、螺旋狀等多種形狀?！备鶕?jù)學(xué)生的回答，可以得出結(jié)論：兩種細(xì)菌相比，霉菌的形態(tài)更復(fù)雜，形狀更多樣。通過自主實(shí)驗(yàn)、探究，學(xué)生的好奇心立刻被激活，對(duì)學(xué)習(xí)接下來的生物知識(shí)也產(chǎn)生了濃厚的興趣。

2.課后實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，探究問題本質(zhì)

初中生物課程的部分實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目受到空間、時(shí)間以及實(shí)驗(yàn)材料的限制，無法在課堂上完成。但是，如果遺漏這些實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，極易使學(xué)生對(duì)生物學(xué)知識(shí)一知半解。因此，為了填補(bǔ)這一空白，使學(xué)生全面掌握生物知識(shí)點(diǎn)，教師應(yīng)正確引導(dǎo)學(xué)生，利用業(yè)余時(shí)間，在課下自主實(shí)驗(yàn)，將課堂上無法進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目拿到家里自行完成，并記錄實(shí)驗(yàn)過程與結(jié)果，分享給其他同學(xué)。

以《植物的萌發(fā)》實(shí)驗(yàn)為例。該實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目需要一個(gè)較長的觀察周期，在課堂上難以完成。因此，教師可以讓學(xué)生自行實(shí)驗(yàn)，并向?qū)W生講授具體的實(shí)驗(yàn)步驟與如何記錄實(shí)驗(yàn)過程。植物萌發(fā)實(shí)驗(yàn)需要的材料包括綠豆種子、透明的塑料杯兩個(gè)、脫脂棉、水。具體的實(shí)驗(yàn)步驟是將脫脂棉平鋪在塑料杯底，制成培養(yǎng)杯，將10顆綠豆種子放在水杯中浸泡一夜，然后各取5粒分別置于兩個(gè)培養(yǎng)杯當(dāng)中。將一個(gè)培養(yǎng)杯放置在光照充足的地方，另一個(gè)則放在陰暗處。每天早上七點(diǎn)鐘，定時(shí)觀察種子的發(fā)芽情況，并通過拍照與文字的形式記錄生長過程。根據(jù)兩個(gè)培養(yǎng)杯中種子的生長情況，判斷種子的發(fā)芽與光照是否有直接關(guān)系。

學(xué)生通過自主實(shí)驗(yàn)，將七天的生長情況記錄下來。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，前三天，兩個(gè)培養(yǎng)杯中的種子幾乎同時(shí)長出胚根、子葉。從第四天開始，生長情況出現(xiàn)了變化：光照處的種子胚軸稍微變長，陰暗處的種子不但胚軸變長，而且長出真葉。第五天，陰暗處的種子真葉變大。第六天，陰暗處的種子上胚軸變長，光照處的種子僅有幾株長出真葉。到了第七天，陰暗處的種子幾乎全部成熟，光照處的種子只有一株成熟。由此，學(xué)生得出確切的結(jié)論，即植物種子的萌發(fā)與光照并無直接關(guān)系。這種自主實(shí)驗(yàn)、自主探究的方法，使學(xué)生對(duì)生物知識(shí)產(chǎn)生了深刻認(rèn)知，同時(shí)，也讓學(xué)生的理性科學(xué)思維得到鍛煉和發(fā)展。

三、生活實(shí)踐，探究真理

任何一種知識(shí)形態(tài)都來源于現(xiàn)實(shí)生活，尤其是生物知識(shí)，與現(xiàn)實(shí)生活更存在著千絲萬縷的聯(lián)系?；谶@一點(diǎn)，在教學(xué)過程中，教師應(yīng)將生物知識(shí)與現(xiàn)實(shí)生活緊密聯(lián)系到一起，并引導(dǎo)學(xué)生通過在生活中的真實(shí)體驗(yàn)與自我實(shí)踐，探尋科學(xué)真理，學(xué)好生物知識(shí)。正如偉大的教育家陶行知先生所言：“從生活與教育的關(guān)系上說，是生活決定教育。”由此可見，生活教育將是促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展的動(dòng)力之源。

1.借助生活常識(shí)，解開心中疑惑

在實(shí)地教學(xué)中，每講到一個(gè)生物知識(shí)點(diǎn)，教師就應(yīng)聯(lián)系生活實(shí)際，列舉一些生活中較為常見的現(xiàn)象，讓學(xué)生既能學(xué)到教材理論知識(shí)，也能學(xué)到生活中的常識(shí)性知識(shí)。這樣對(duì)充實(shí)和完善學(xué)生的知識(shí)體系，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度具有重要意義。

以《發(fā)生在肺內(nèi)的氣體交換》為例。教師可以將生活中最為常見的游泳運(yùn)動(dòng)引入課堂教學(xué)。如果將游泳與該單元知識(shí)點(diǎn)融為一體，學(xué)生最為關(guān)心的問題是，在游泳時(shí)，是由于胸廓擴(kuò)大導(dǎo)致吸氣還是由于吸氣使胸廓擴(kuò)大？這時(shí)，教師可以利用教學(xué)課件，解開學(xué)生心中的謎團(tuán)。當(dāng)一個(gè)人下水游泳時(shí)，如果水超過胸部，這個(gè)人就會(huì)感到呼吸困難。這是由于水壓比大氣壓力大，而壓迫人的胸部，使胸廓擴(kuò)大，抑制肺的擴(kuò)張，而空氣就難以進(jìn)入肺內(nèi)。因此，人在游泳時(shí)是由于胸廓擴(kuò)大才導(dǎo)致吸氣。通過結(jié)合生活實(shí)例，學(xué)生能夠快速掌握本單元內(nèi)容，對(duì)學(xué)好、學(xué)透生物知識(shí)也大有幫助。

2.開展社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)，發(fā)揮正向價(jià)值

生物學(xué)是自然科學(xué)的一個(gè)重要門類。教師在培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力的同時(shí)，也應(yīng)教育和引導(dǎo)學(xué)生，將這門科學(xué)知識(shí)的精髓傳遞給更多的人。另外，鼓勵(lì)學(xué)生多參加一些社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)，通過實(shí)實(shí)在在的行動(dòng)，讓生物科學(xué)知識(shí)惠及更多的人。比如，在每年5月31日的無煙日，學(xué)生可以參加“珍惜生命、珍愛健康”的公益活動(dòng)；在每年6月5日的世界環(huán)境日，學(xué)生可以自發(fā)組織或者參加“保護(hù)自然生態(tài)環(huán)境，讓家園更加美麗”的主題公益活動(dòng)，也可以組織一些“保護(hù)野生動(dòng)物，從我做起”的社會(huì)公益活動(dòng)等。通過組織或者參與社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)，鍛煉學(xué)生的社會(huì)適應(yīng)能力。同時(shí)，學(xué)生也將所學(xué)的生物知識(shí)轉(zhuǎn)化為對(duì)整個(gè)社會(huì)有益的行動(dòng)，為構(gòu)建和諧家園貢獻(xiàn)了一份力量。

四、結(jié)語

在初中生物教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力，既符合新課改要求，也幫助更多學(xué)生改變了對(duì)生物學(xué)知識(shí)的錯(cuò)誤看法，使其樹立了正確的世界觀與科學(xué)發(fā)展觀。這也將對(duì)生物學(xué)科核心素養(yǎng)的形成起到推波助瀾的作用。

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