探究式實驗教學

摘 要：探究式實驗教學的主體是學生，在教學過程中充分發揮學生的主體作用，多給予學生動手實驗的機會，教師合理引導，鼓勵學生質疑并合理改進實驗，最終提高中學生的生物科學素養。

關鍵詞：生物實驗；探究；改進

《義務教育生物課程標準》倡導的三大新理念之一是探究性學習。生物科學不僅是眾多事實和理論，也是一個不斷探究的過程。可目前初中生物教學的現狀是，不管問題大小，動輒探究。到底為什么要探究？什么人來實行探究？如何把探究貫穿于整個生物課堂？最終達到的效果是什么？這是新課改下每個生物教師需要思考的問題。

一、給予學生觸摸的機會

顯微鏡的使用一直是初中生的一個難題，往往是教師非常認真地在實驗室講解各部分名稱、作用和注意事項，而學生使用中給予的反饋卻并不理想。筆者嘗試了不同的教學方法。

例1：先給學生分好組，在規定時間內（一般為5分鐘）自己對照書本熟悉顯微鏡各部分名稱，然后每組進行組內搶答，學生對顯微鏡的興趣大大提高。當學生對顯微鏡基本熟悉后播放一段開放式實驗組學生提前拍攝好的顯微鏡使用視頻，視頻中有一些錯誤存在，提示學生找錯。學生中有討論的也有翻書找答案的。整堂課學生操作的正確性有了很大的提高，延續到課后也會產生積極的攀比心理：“我不是那個犯錯的。”由此，為實驗的基本技能——正確使用顯微鏡打好堅實的基礎。

二、給一部分實驗留點提前準備的時間

教材上有一部分實驗在40分鐘內是看不見實驗現象的，如果僅僅是把正確結果告訴學生就背離了課標的本質。這時教師可以提前指導學生如何為下堂課做實驗準備。

例2：蘇科版七年級上第一章第二節《探究光照和水分對植物生存的影響》，實驗內容雖然簡單，但需要3天的時間才能看見現象。提前兩節課指導學生，先幫助學生分析什么是實驗條件，需要準備哪些材料以及如何操作、觀察。在這個實驗中澆水量的多少初一學生有一定的概念，但對于無光的情況如何實現就沒有簡單易行的做法。教師引導他們可以用鞋盒實現在白天也見不到光的條件。通過提前準備，在課堂上學生看著自己的實驗現象90%以上能夠回答：主要是光照和水。基于學生對實驗的認知感受，在開始階段的感性認識更有助于他們形成科學的實驗方法，觀察是實驗的重要手段，動手操作能增加實踐經驗。

三、真正養成“思考—動手—總結—改進”的學習模式

1.給予實驗材料，選擇適當的實驗工具

在初中生物實驗中，顯微鏡使用頻率較高，但不是每個實驗都需要顯微鏡才能完成，可能有更適合的實驗工具便于觀察。

例3：七年級下《觀察青霉和匍枝根霉》這個實驗主要是觀察真菌的形態結構。教師給學生準備了比較多的材料，有香菇、蘑菇、平菇、長霉的菱、長霉的橘子。實驗工具有實驗4件套、顯微鏡、放大鏡。學生已有了良好的實驗素養，進入實驗室后對該次實驗的所有材料先進行觀察，確定所需的工具和儀器。但這次實驗學生沒有以前完成得順利，一半以上的學生努力想做香菇、蘑菇或者平菇的臨時裝片，卻怎么也不能把蓋玻片放平。個別學生用解剖針挑一點霉菌制成臨時裝片放在顯微鏡下觀察，看到了交織的菌絲。此時，教師讓成功看到實驗現象的學生稍作解釋，為什么選擇菱上長出的白色霉菌放在顯微鏡下觀察。學生簡短介紹：因為肉眼看不到類似書上的結構圖，而蘑菇等可以用放大鏡看各部分結構。

該堂實驗課并不難，只不過比以前多了一個步驟：先對實驗材料分類，再選擇正確的工具和儀器觀察。筆者在學生實驗時細心觀察，有些學生是按照書本上的步驟進行的，而有些學生會一邊實驗一邊喃喃自語：為什么這里要這樣呢？做做試試吧。有的學生觀察完青霉后想知道較大的真菌菌絲是否也是同樣的形態，就做了一個質量很高的平菇臨時裝片觀察。新課標中提到的提高學生生物學素養是一個大的方向，如何落實并不是靠課堂教學的單一說教，真正用實驗說話才是最好的途徑。

2.仔細觀察，尋找適合自己的實驗方法

學生已經初步掌握一些實驗探究的方法，并能在實驗過程中不斷調整具體步驟，同時精心設置對照組來達到自己預設的結果。雖然方法還比較粗糙，結果也不是十分準確，但學生至少能夠在已知實驗題目與給出實驗材料的情況下獨立地、高效地完成實驗，筆者認為這已經達到一個初中生實驗設計的較高要求了。

例4：蘇科版七年級下《探究蚯蚓適應土壤中生活的特征》這個實驗，教師給予每組學生的材料略有不同，有些組有玻璃器皿，有些組有硬紙板，有些是濾紙。教師除了簡要說明本次實驗的目的外，還在黑板上注明通過這個實驗需要解決的幾個問題，希望學生帶著問題進行實驗，避免熱鬧實驗背后的茫然，提高實驗的有效性。實驗過程中有學生竟然把蚯蚓放在水下沖洗，原來是想洗掉泥土后再把蚯蚓擦干，摸摸是否有剛毛。拿到玻璃器皿的小組選擇同樣大小的蚯蚓分別放在桌面和玻璃器皿上爬行，觀察蚯蚓爬行的速度。結果爬得更快。學生很疑惑，此時指導他們分析出現這種現象的原因，是否是所用材料還不夠精準，或者實驗只進行一次會有偶然性。蚯蚓畏光，如何讓其爬進黑暗的地方呢？學生改進了書本的實驗裝置，用一個鞋盒做暗室，并在鞋盒上挖個孔，用手電照進鞋盒，將蚯蚓放在光源附近。耐心等待一段時間后蚯蚓爬至鞋盒黑暗的一角……

類似的改進還有很多，能在實驗課上有條不紊地進行得益于教師平時的引導和滲透。適度放手讓學生操作，教師從旁合理引導，既能增加學生動手的興趣，也能使學生在多動手的同時養成好的實驗習慣，最終實現提高中學生生物科學的素養。

參考文獻：

汪忠.新編生物學教學論.上海：華東師范大學出版社，2006：83-84.

（作者單位 江蘇省蘇州市胥江實驗中學校）