讓學生的智慧火花在探究性實驗中綻放

陳林

摘 要： 2011版新課標將“探究性學習”列為三大學習方式之首，其根本目標就是培養學生的動手操作、動腦思考的意識和能力，培養和發展他們的創新能力和實踐精神，從而全面提高學生的學科素養和科學素養。生物老師在教學實踐中重視及運用探究性教學，本文就如何在實驗教學中進行探究作了闡述。

關鍵詞： 探究性實驗教學 初中生物 教學途徑

現行的蘇教版初中生物教材中含有許多課內外探究性實驗，占據了一定的篇幅，可見探究性實驗在初中生物教育教學中具有非常重要的意義和地位，這是我們進行初中生物探究性實驗教學的堅實基礎。事實上，實驗是生物探究性教學的中心環節。教師可放手讓學生自己進行探究性實驗，并在他們探究的過程中，引導他們自己設計實驗的方法和過程、收集和處理相關數據信息、分析實驗，鼓勵他們認真細致地完成整個實驗的操作過程。2011版新課標將“探究性學習”列為三大學習方式之首，其根本目標就是培養學生的動手操作、動腦思考的意識和能力，培養和發展他們的創新能力和實踐精神，從而全面提高學生的學科素養和科學素養。那么在初中生物教學中如何組織和開展探究性的實驗教學呢？從平時實踐看探究性實驗教學的大致流程是“（師生）提問—模擬假設—實驗設計—實驗實施—數據收集（分析）—得出結論—信息反饋（交流、反思）”。生物教師應當靈活按照此流程組織實施探究性實驗教學，促進學生的探究學習，使學生在科學實驗過程中學科學。下面筆者以“探究種子萌發的條件”的實驗為例具體談談。

一、創設問題情境，激發學生探究欲望

觀察是發現問題的第一步，也是實施探究性實驗的必備前提條件。在初中生物探究性實驗教學時一定要精心創設問題情境，可以將問題直接呈現給學生，也可以把能產生問題的直接關聯的具體事物展現給學生，引發學生的有意注意。要求他們靜心觀察、認真思考，激發他們自己發現問題，促使他們的探究欲望劇增。譬如在教學“探究種子萌發的條件”的實驗時，我給學生展現出多種多樣的種子，有完整胚的，有胚或子葉有殘損的，有處于休眠狀態的，有被煮熟的。把這些種子給每個探究小組發一份，要求學生嚴肅認真地觀察、積極動腦地思考。同時給足時間讓他們提問。學生提出的問題很多，如這些種子中能萌發的有哪些？不能萌發的呢？究竟是什么原因？讓學生在小組內相互討論、交流，說說自己的想法，傾聽他人看法。有學生回答：“休眠期的種子在睡覺不能萌發，煮熟的種子死了沒有生命力更不能萌發。”有學生回答：“壞的種子不能萌發，只有具有完整的胚的種子才能萌發。”具有完整胚的種子萌發還需要外界條件嗎？需要哪些外界條件呢？我引導學生作出合理的假設，這就為學生后續的探究奠定了堅實基礎。

二、設計切實可行的實驗是探究性實驗教學取得成功的關鍵和核心

設計實驗進程特別是中心環節的設計，好比房屋的根基，要穩定牢固。對于實驗來講，“假設”是否正確，必須通過一步步實驗的數據（現象）處理、驗證。設計正是實施實驗的首要環節，對于一個實驗來講，如果沒有科學的預設，探究活動就會是盲目的、麻木的，猶如無本之木，無源之水。譬如，在設計探究“溫度對黃豆種子萌發的影響”實驗時，我首先引導學生以假設為基礎，掌握進行實驗的宗旨，并對自備或教師提供的實驗材料進行篩選，對教師或同學提供的實驗方法手段進行推敲，力求使實驗過程清晰、簡明，操作性更強。在交流設計方案時，有同學說：“把黃豆的種子淹埋在裝有半杯濕土的燒杯里，同時在種子的旁邊插上遺址溫度計，及時記載下相關時段的溫度值。倘若種子能萌發，就表明該溫度是黃豆種子萌發的適宜溫度。”有同學不同意，站起來說：“不能肯定，說不定這種子在其他溫度下也能萌發。”“矛盾”出現了，那么到底誰對誰錯呢？這樣的設計是否科學呢？此刻我很冷靜，沒有急于對學生的表述作評價，而是耐心啟發學生思考：如果溫度不能讓種子感到“舒服”，那么它會萌發嗎？該同學的設計是否經得起推敲？怎樣設計最合理呢？

我耐心引導他們發現設置對照組即諸多因素中，只有一個變量的一組實驗。有學生站起來說：“把三十粒黃豆種子浸泡之后平均分成三份放在三個培養皿中，都用濕紗布蓋上，再分別把他們各自存放在高溫、常溫、低溫的三個實驗環境里，再留心觀察它們，看看哪種溫度下能萌發？”學生就這兩種方案展開討論，分別列舉出它們的優勢、劣勢，哪些符合實際哪些偏離生活……這樣學生經過甄別，茅塞頓開。學生在探究影響種子萌發的其他因素時，譬如“光、水、空氣”等，會不由自主地進行對照實驗的設計。事實上，當學生能夠達到這種水平時，“探究種子萌發的條件”的實驗就已經成功了一半。

三、實施實驗是探究的目的和歸宿

探究實驗目的并非為得出一個結論，為做實驗而實驗，而是重在使學生真正參與探究過程，從實驗中獲得探究的樂趣和探究的方法。教師首先要幫助學生改變為追求統一結果而實驗的習慣，引導他們更多地關注實驗探究的過程，要求學生邊實驗邊記錄。因為實驗記錄能如實反映實驗過程中學生的參與程度和實驗探究的真實性。

有的實驗在課堂上只能完成一部分，其他需在課后完成。“探究種子萌發條件”的實驗，起碼要三天以上時間，觀察主要在課后進行，教師要放手讓學生做。事實證明學生熱情異常高，觀察及時、認真，記錄也到位，而且小組之間還相互觀察種子的萌發情況。學生課外實驗期間，教師應該定時、定點了解實驗情況，傾聽學生的心聲，督促、指導學生完成。

四、得出結論，表達交流是探究的提升和拓展

實驗結束后，應該得出實驗結論，結論與我們當初的假設可能一致，也可能不一致。在用黃豆探究“溫度對種子萌發的影響”的實驗中，學生發現各小組相同的實驗組，在相同的時間里，種子萌發的數量不相同，有的甚至相差較大。此時，學生琢磨：是什么原因造成的？有的學生探究能力強，仔細檢查各小組的實驗材料，發現發芽數量偏少的實驗組，蓋在種子上面的紗布特別濕，拎起來水不是往下滴，而是往下流，說明該組途中補水過多，種子呼吸受到一定影響，導致發芽速度比其他組慢。最后學生經過分析總結，還得出黃豆種子萌發適宜的溫度是22℃～27℃。在這一過程中，表面看好似得出結論很重要，更重要的是探究的過程和方法，以及對科學的結論進行推敲、完善、拓展的過程。

總之，探究性實驗教學是一種能動的過程，是學生親自動手而不是觀看別人操作的一個實踐過程。教師應創造一切可能機會，營造實驗探究的氛圍，推動學生學會探究、善于探究，并在探究活動中分析、討論、發現問題，最終達到獨立解決問題的終極目的。相信探究性生物實驗教學定會讓學生的智慧火花盡情綻放。