利用“典型探究性實驗”培養學生實驗探究能力

盧翠芬

生物是一門以實驗為基礎的學科，失去實驗為依托的生物教學，學生將難以學好生物這門學科。由于初、高中生物銜接性很強，若初中生沒有打好生物學科基礎，必然會直接影響高中生物的教學。因此，從學生的全面發展及長遠利益出發，我們應該重視培養學生的實驗探究能力，在教學中不斷創新，努力提高初中生物實驗教學的實效性。下面筆者談談幾點體會。

一、生物實驗教學普遍存在的問題

新人教版初中生物教學大綱要求“重視學生的實驗探究能力的培養”。初中生物典型的探究實驗有23個，其課時數占實驗總課時的45%以上，比重非常大。但由于生物教師師資缺乏，很多學校都是由其他科目的教師來兼任，這樣的兼任教師實驗技能差，導致實驗教學也存在諸多問題：（1）實驗的開設率較低，對探究性實驗教學無從入手，探究實驗一帶而過或干脆不做，使做實驗淪為講實驗。（2）在探究性實驗教學中，沒有指導學生去發現問題、提出問題，沒有幫助學生根據問題和實驗條件去設計實驗方案，學生對實驗原理知其然但不知其所以然，對已經做過的實驗沒有留下什么印象。（3）實驗結束后，沒有指導學生去分析實驗成敗的原因，使學生不會分析實驗中出現的特殊現象，不能對實驗數據進行科學處理，僅靠教材中現成的答案填寫實驗報告。

二、利用“典型探究性實驗”培養學生實驗探究能力

為了提高生物教學質量，我校生物組進行為期三年的省級教研課題《如何提高農村學生生物實驗探究能力》的教研實踐活動，利用初中生物典型探究性實驗教學，以“研中教，教中研”的實踐方式，在實驗教學上不斷探索，三年來我校生物教學水平得到大幅度提高。下面以幾個典型探究性實驗教學為例，談談我們的幾點有效做法。

（一）引學生入探究實驗之門，幫助學生形成實驗探究的一般思路

【例1】 “探究影響鼠婦生活的非生物因素”實驗

這是學生接觸的第一個探究實驗活動。初中七年級的學生好奇心強，探究興趣濃，但是由于缺乏探究經驗，在剛進行探究性實驗的時候，往往會無從入手。因此，在上第一節探究性實驗課時，需要教師手把手地引導學生入門：通過巧設問題，按照設疑、質疑、解惑的步驟，讓學生帶著教師精心設計的問題循序漸進地去體驗、感悟科學探究的過程；引導學生去發現問題、提出問題、解決問題，并逐漸形成實驗設計方案。在此基礎上，去理解實驗原理、實驗方法和步驟，培養學生的探究意識，提高學生的探究能力。

[探究性實驗教學設計]

1.教師引導學生從捕捉鼠婦時所觀察到的現象入手，發現問題，提出問題。

教師：同學們在翻開石塊或移動花盆時，鼠婦很快爬走了。根據這個現象你們發現什么問題？

學生質疑：為什么鼠婦喜歡在石頭或花盆下？翻開石頭或花盆的時候鼠婦迅速跑掉，鼠婦是不是怕見光？光會影響鼠婦的分布嗎？石頭或花盆底下土壤是潮濕的，土壤潮濕情況會影響鼠婦的分布嗎？

2.引導學生從可能影響鼠婦的分布因素中選定所要探究的因素，然后根據選定的因素提出問題，假設預計問題的結果。再通過小組思考和討論完成實驗的設計。

（1）哪些因素可能會對鼠婦的生活有影響？你探究的實驗因素是什么？

（2）根據你探究的因素可提出什么問題？作出什么假設？

（3）在實驗時所用鼠婦的數量大概是多少只？只用1只鼠婦做實驗和用20只鼠婦做實驗，你認為哪一種方法更能保證結果的準確性？為什么？

（4）在你選定某個因素探究后，對于其他可能影響鼠婦分布的因素，你是怎樣處理？如何保證你的實驗結果只是因探究的實驗因素不同所引起的？

（5）這個實驗需要哪些實驗設備？怎樣有效地使用實驗設備？

（6）怎樣進行實驗才能使實驗結果更具科學性？

（7）組內成員如何分工合作才能提高實驗效率？

（二）巧設問題情境，激發學生創新思維，讓學生感受科學探究的樂趣

【例2】 “種子萌發的環境條件”實驗

這個實驗的特點是探究活動涉及多個因素。教學中，教師應創設問題情境，有序引導學生進行推理，做到嚴謹有序、步步深入，不斷激發學生的思維，讓學生能從眾多的因素中，明確實驗中需要控制的變量，挑戰多個變量的實驗設計。讓學生從最初的想法慢慢形成完善的實驗思路，讓后續的探究活動變得水到渠成。通過體驗實驗探究過程，學生從中領悟探究活動的意義，讓學習目標成為一種有力的探究動機。也通過系列的問題導學，讓學生在問題討論、分析中提升思維能力、語言表達能力。同時理清實驗思路，使探究活動的思路更清晰、方法更明確、過程更科學，加深學生對控制變量、設計對照實驗的原則的理解。

1.引導學生聯想農民播種的情形，思考：種子萌發需要哪些環境條件？

學生提出各種因素，如水、空氣、陽光、溫度、土壤、肥料等。

（小組討論，讓學生結合生活實例證明自己的觀點：以上哪些因素是必要的條件？哪些條件是不必要的？）

生1：用黃豆培養豆芽時，要用布蓋好遮光。證明種子萌發是不需要陽光的。

生2：發豆芽的時候不需要種在土壤中，證明沒有土壤，種子照樣可以萌發。

生3：種子的胚乳或子葉中儲存有營養，可滿足萌發時種子對于營養的需要，所以種子的萌發不需要肥料。

2.通過多個問題引導學生思考討論，設計科學可行的實驗方案：

（1）你最想探究哪一個外界條件對種子萌發的影響？

（2）這個實驗需要準備哪些材料、用具？你打算怎么操作？（提醒：實驗中要注意的原則）

（3）回顧種子的結構，對實驗所選的種子有什么要求？實驗組和對照組的種子要求相同嗎？除了種子自身條件之外，還需要具備哪些外界條件？

（4）如何控制變量？（溫度、水或空氣）

（5）除了教材中介紹的控制變量的方法之外，你還有其他做法嗎？endprint

（6）需要觀察哪些實驗現象？什么時候觀察實驗現象？如何記錄觀察到的實驗現象？

（7）你還有什么新問題？

通過創設問題情境，引導學生用親身所見所聞的實例證明對“光”和“土壤”的排除，對“肥料”的排除則是用所學的知識來舉證的。排除了陽光、土壤和肥料這些不必要的條件，而水、溫度和空氣是種子萌發的必需條件是大家比較認同的。引導學生用適當的事例證明自己的觀點是暗示學生假設需要建立在已有知識和生活經驗的基礎之上的，讓學生意識到“處處留心皆學問”，也有助于提高學生的探究技能，培養學生的科學態度。

（三）引導學生對探究實驗進行延伸和拓展，激發學生的創新意識，實現能力的升華

在學生掌握探究實驗的一般思路及基本的實驗設計方法后，還需要啟發學生對生物實驗進行延伸和拓展。激發學生獨立思考，大膽創新，以實現能力的升華。

【例3】 “唾液淀粉酶對淀粉的消化作用”實驗

這個實驗的目的是探究唾液淀粉酶對淀粉的消化作用。而引導學生對此實驗稍加變化延伸就可變成“探究暴飲暴食引起消化不良的原因”了。把原來注入等量淀粉糊的編號為a、b的2支試管，改為分別各注入1mL和2mL淀粉糊；然后2支試管同時加入2mL唾液。振蕩，同樣也同時放入約37℃水中恒溫保存10秒，再同時取出2支試管冷卻；最后向2支試管中各加2滴碘液，觀察2支試管內溶液顏色的變化情況。

通過實驗我們可以發現，兩支試管內溶液顏色的變化有明顯的區別：淀粉糊量為2mL的仍然變藍，而淀粉糊量為1mL的不變藍。通過上述實驗，我們很容易得到結論：唾液能消化淀粉。唾液過少，或與食物沒有充分攪拌，都會影響消化，也就證明了暴食暴飲會使食物不能與消化液充分混合，消化液有限，不能消化過多的食物，從而引起消化不良。

又如，在探究“非生物因素對某種動物的影響”這個實驗中，由于鼠婦這種小動物外界諸多因素都對它產生影響，不太好控制，因此在教學中我們改用了蚯蚓。蚯蚓對光反應非常敏感，蚯蚓的可控性更強，利用蚯蚓不到1分鐘就可以看到明顯的效果。因此大大降低了操作難度，縮短了實驗時間；而且實驗原理、實驗裝置、操作步驟與教材高度一致，這對于初次接觸探究實驗的學生是非常重要的。第一次實驗的成功體驗能夠極大地激發學生的探究熱情。

總之，農村生物教師要以“典型探究性實驗”教學為契機，在幫助學生形成實驗思路、掌握設計實驗方案方法的基礎上，激發學生的思維，讓學生善于發現問題、提出問題，并對所涉及的問題和衍生出的問題進行研究，使實驗探究具有延展性和增殖性，并在有限的時間和資源下，提高學生的實驗探究能力，調動學生思維活動的積極性和自覺性，激發學生的創新意識和創造能力。

參考文獻

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（責任編輯 黃春香）endprint