初中生物探究性實驗教學的策略

隨著初中生物新課程的進一步實施，初中生物教師對課程標準中“倡導探究性學習”理念的認識也進入了一個新的階段，學生的學習方式在逐漸發生改變，學生樂于探究、勤于動手、主動參與的意識也在不斷提高，學生收集和處理科學信息的能力、獲取新知識的能力、分析和解決問題的能力、交流與合作的能力得到進一步提升。教科書中提供的探究性實驗是指導學生進行探究性學習的極好材料。有效地利用好這些材料，對開展探究性實驗教學，發展學生探究能力有十分重要的作用。

1.探究性實驗教學的理論依據

薩其曼認為實施探究性實驗教學必須滿足三個條件：①有一個能集中學生注意力的焦點，最好是一個能引起學生驚奇的事件或現象。②學生具有探索求異的自由。③有一個能激勵思維活躍的環境氛圍。一般由一個驚異事件或現象開始教學，接著讓學生對他們所觀察到的現象提出“是”或“不是”之類的假設，學生對觀察結果作出推測性解釋后，能進一步設計實驗，檢驗自己所作出的假設，從而獲得探究性實驗的結果。

建構主義認為，知識應該是學習者在一定的情境下，借助他人的幫助，利用必要的學習資源，通過意義建構方式主動獲得的?！扒榫场薄ⅰ皡f作”、“會話”和“意義建構”是探究性學習的四大要素。情境必須有利于學生對所學內容的意義建構，有利于學生對問題的創設。協作發生在學習過程的始終，對學習資源的收集與分析、假設的提出與驗證、學習成果的評價直至意義的最終建構都有重要作用。學生之間必須通過會話商討共同完成學習任務。意義建構是指要建構事物的性質、規律，以及事物之間的內在聯系，要把已學知識同化到學習者對新知識的認知結構中去。由此可見，在教學過程中，教師不應該將知識作為預先確定的東西，而應創設與學習內容相關的情境，讓學生通過自主學習、協作學習，并根據已有的知識經驗去學習新知識，使原知識作為構建或獲取新知識的平臺。

2.探究性實驗教學的教學目標

任何教學都需要完成一定的教學目標，初中生物探究性實驗教學作為探究性學習的一種教學方式，其教學目標是：通過實施探究性教學程序，培養學生發現問題、提出問題和解決問題的能力，引導學生主動探究、合作學習。探究性實驗的教學目標是探究性實驗教學的核心，決定實驗教學的操作程序和師生在教學活動中的地位關系，也是教學評價的標準和尺度。

3.探究性實驗教學的基本程序

3.1創設情境，提出問題。探究性實驗教學是圍繞一定的問題展開的，而問題則源于對日常生活現象或實驗現象的觀察和思考。創設與探究活動相關的問題情境，容易引起學生興趣，并引導學生對問題情境的深入思考，發現問題并從中提出一個通過探究實驗可以解決問題的方法。例如，在探究“口腔中的化學性消化”時，我首先引導學生細細地咀嚼饅頭，體驗咀嚼過程中饅頭味道的變化，再根據自身體驗提出實驗探究性的問題，同時根據酶的消化功能需要適宜的溫度這一特性，通過小組成員的討論，認識到饅頭味道的逐漸變化與唾液腺分泌唾液有關，并且需要適宜的溫度，經過進一步思考學生們提出以下兩個探究的問題：①口腔中的化學性消化與唾液有關嗎？②口腔中的化學性消化需要適宜的溫度嗎？

3.2分析問題，作出假設。問題是實驗探究的前提，整個探究活動都是圍繞問題展開的，引導學生分析提出的問題，再根據學生的生活經驗和已有的知識作出假設。如探究“口腔中的化學性消化”時，學生作出如下假設：①口腔中的化學性消化與唾液有關；②口腔中的化學性消化需要適宜的溫度。

3.3制訂計劃，設計實驗。制訂計劃與設計實驗是從操作的層面把探究的假設具體化、程序化。在探究的過程中，學生要根據探究的問題與對應的假設，找到實驗的變量，通過控制變量來設計對照實驗，并根據實驗條件和探究要求選擇實驗器材，按照探究實驗的邏輯關系構思出實驗的操作步驟。如以上述問題①和假設①作為探究實驗，在保持實驗水溫在37℃時，根據唾液的有無來設計對照實驗，通過小組成員的討論，形成以下的實驗裝置（圖1）進行探究，A、B兩試管中都盛有等量的饅頭屑，在A試管中加入唾液，B試管中加入等量的清水。在探究的過程中，我指導學生如何保持實驗水溫的相對穩定，這是實驗成功的重要條件。以上述問題②和假設②作為探究實驗，在試管C和D都盛有等量的唾液和饅頭屑，試管C置于37℃的水中，試管D置于0℃的水中，這樣形成以溫度為變量的對照實驗，實驗裝置如圖2所示，同樣在實驗中教師要指導學生如何保持實驗水溫的相對穩定，這是形成對照實驗的基礎，也是保證唾液在37℃的溫度下發揮作用的基本條件。

3.4進行實驗，收集數據。證據是進行科學分析的依據，假設的真偽只有通過實驗來驗證。在探究實驗過程中讓學生通過觀察收集數據時，首先要有明確的觀察目標，知道在哪一個研究對象上收集信息；同時要明確收集信息的內容，知道是記錄某一現象的細微特征還是記錄不同現象之間的差異；還要明確收集信息的時間，知道是在哪一時刻或哪一段時間記錄有關信息，做到在預定的時間觀察預定的目標，收集預先所關注的信息。如在探究“口腔中的化學性消化與唾液有關”時，實驗前，小組成員經過討論明確本實驗觀察的對象是試管A和B中所盛的實驗材料，觀察的時間是實驗開始后10分鐘，觀察記錄的現象是滴加碘液后試管A和B中顏色的變化。在探究“口腔中的化學性消化需要適宜的溫度”實驗時，實驗觀察的對象是試管C和D所處的不同溫度，觀察的時間是實驗開始后10分鐘，觀察記錄的現象是滴加碘液后試管C和D中顏色的變化。在實驗時教師要提醒學生注意實驗安全、規范操作、如實記錄數據。

3.5分析結果，得出結論。實驗數據是客觀事實的反映，實驗結論是在對實驗數據進行科學分析基礎上得出的。如探究“口腔中的化學性消化與唾液有關”時，滴加碘液后，試管A內液體不變藍，試管B內液體變藍，則說明在試管A內已沒有淀粉，在試管B內存在淀粉，由此得出試管A內的淀粉被唾液分解了，而試管B內的淀粉沒有被清水分解，進而得出結論：口腔中的化學性消化與唾液有關。在探究“口腔中的化學性消化需要適宜的溫度”時。滴加碘液后，試管C內液體不變藍，試管D內液體變藍，則說明在試管C內已沒有淀粉，在試管D內存在淀粉，由此得出唾液在37℃時才能分解淀粉，而唾液在0℃時不能分解淀粉，因此得出結論：口腔中的化學性消化需要適宜的溫度。

3.6表達和交流。表達和交流的目的是為了使自己所表達的內容能被交流對象所理解。學生要具有準確表達的意識，應如何站在聽眾的立場上來構思、組織和表達自己科學探究的過程和結論。同時學生要具有表達自己觀點的意識，科學探究不同于接受式教學方式，它是對并不確定的預期結果所進行的探究，在這個過程中實驗小組成員之間所獲取的信息并不完全相同。因而對信息的處理、分析和解決也會有所不同，這就要求學生要能明確表達自己的觀點。學生表達自己觀點的意識，具體表現為當自己觀點與別人不同，或者自己想法別人暫時還沒有想到時所具有的表達自己觀點的愿望。教師要尊重學生表達自己觀點的愿望，并在科學探究的交流中實現這種愿望。同時在交流中學生應注意尊重他人，認真思考別人的觀點，分析別人觀點與自己觀點的不同之處，一旦發現自己的想法有錯誤時，要勇于承認，并及時放棄或修改自己錯誤的地方，應盡量吸收他人的成功經驗用于自己探究方案中，完善和改進自己的探究方案。

陶行知先生說過：處處是創造之天地，天天是創造之時，人人是創造之人。探究性實驗教學就是要使每一個學生的潛能都得以充分發揮，讓每個學生都能獲得科學探究的體驗，掌握科學探究的基本方法和過程。教師要通過探究性實驗教學的實踐，改變學生學習生物學的心態，增強學生參與課堂教學的積極性，提高課堂教學效率，同時提高學生發現問題、提出問題、設計實驗方案、解決問題等能力。

參考文獻：

［1］北京.生物課程標準.北京師范大學出版社，2003.

［2］楊九俊，吳永軍.建設新課程：從理解到行動.江蘇教育出版社，2003.

［3］張德永.中學教學全書·生物學卷.上海教育出版社，1996.

［4］王坦.合作學習論.教育科學出版社，1998.