初中生物探究性實驗教學的探討

宮文建

摘要：探究性實驗教學對于目前培養學生的科學思維能力、收集和處理信息的能力、分析和解決實際問題的能力以及合作學習、表達交流的能力、科學探究能力等實施對素質教育有著重要意義。

關鍵詞：探究性；科學探究；自主合作

中圖分類號：G633.91 文獻標識碼：B 文章編號：1672-1578（2016）02-0280-01

自1961年施瓦布首次提出了"作為探究的教學"，探究教學就成為當前生物教學的主體模式。探究教學理論的代表人物薩其曼、施瓦布和加涅等人，從不同角度論證了探究教學在教學過程中的重要性。

生物探究性實驗教學的探討教學旨在教師引導下，學生主動參與到發現問題、提出問題，作出假設，制定計劃、實施計劃、得出結論、最終尋找答案的過程中，以培養學生解決問題能力的教學活動。它對于目前培養學生的科學思維能力、收集和處理信息的能力、分析和解決實際問題的能力以及合作學習、表達交流的能力、科學探究能力等實施對素質教育有著重要意義。

新一輪的基礎教育課程改革，要求教師必須改變陳舊的教學觀，過去的那種填鴨式、滿堂灌的教學模式早已該退出歷史舞臺。取而代之的是自主、合作、探究的教學模式在教學活動中得到了廣泛的應用。生物是一門以實驗為基礎的學科，演示實驗、分組實驗、探究實驗幾乎貫穿了整個生物的課堂教學，演示實驗往往都是教師操作，學生觀看；而分組實驗又多是驗證性實驗，只有通過實施探究性實驗教學，才有利于促進學生學習方式的改變，才有可能最大限度地調動學生的學習積極性，更有利于學生思維的開發。那么身為一線的生物老師在課堂上如何適時適度地進行探究性實驗教學呢？下面我結合近幾年對探究性實驗教學的探索，談一下自己的體會。

我們知道，探究實驗的一般過程往往是從發現問題，提出問題開始的，然后根據提出的問題再作出假設，根據要探究的變量設計對照實驗，并且教會學生做對照實驗。對照實驗是一種重要的科學實驗方法，在生命科學實驗中常常用到。在實驗過程中往往會涉及到各種相關的因素，為了證明某種因素對研究對象是否有作用，在設計實驗時通常將其他因素都定為相同，而僅僅使某一因素為變量，對該因素的作用進行探討。不管學生做什么實驗，我總是強調對照實驗只能有一個變量。同時告訴學生：在用到生物活體進行對照實驗時，有時會遇到許多意想不到的情況，對這樣的對照實驗最好多重復做幾次，涉及到的個體數越多越好，這樣才能保證探究實驗的科學性，才有可能得出科學的結論。"授之以魚，不如授之以漁"，知識是教不完的，但是學會了探究方法可以進行課外探究，甚至終身受益。自從學生學會了這種"對照實驗"方法后，大部分學生喜歡上做探究實驗，特別是對生物、環保感興趣的學生更是經常在課外探究。我在引導學生做這方面實驗時一般是這樣做。

1.創設情境，激發學生對探究性實驗的興趣

生物實驗是學生非常感興趣的話題，學生不知如何觀察，這就要求教師創設有效的情境引導學生運用顯微鏡進行觀察。

比如，在做細胞實驗時，要在顯微鏡下對細胞進行觀察，需要一個薄而透明的材料，所以要對進行觀察的材料加以處理，制作相應的玻片標本來觀察。這一實驗也是七年級生物的重點實驗內容，所以，我提前對書本上的洋蔥磷片葉的裝片制作過程進行歸納與總結，讓學生易于理解。我先將整個制作過程歸結為：擦、滴、撕、展、蓋、染，當學生對實驗臺上的用具有所了解后，再做實驗就順手了。與此同時，教師要積極引導，讓學生做到大膽、細心地進行實驗操作，遇到不合程序的操作，要進行耐心的指導。讓學生的動手能力得以增強，并養成嚴謹、規范的科學態度。此實驗是利用顯微鏡對植物細胞進行觀察。為了啟發學生的探索精神，我先教學生正確使用顯微鏡。待學生能夠觀察細胞以后，再引導學生仔細分析細胞的外形特點，用顯微鏡觀察細胞的結構。在做了充分的比較與分析后，學生對植物細胞的基本結構有所了解，這時就可以結合細胞的順序指導他們正確繪圖。

2.發揮生物學實驗探究的能力

傳統的生物實驗一般是重結果、輕過程，重接受、輕參與的驗證性實驗，在一定程度上束縛了學生思維的開發，也減少了學生探索與發現知識的機會。教育家布魯諾曾指出"教學不應該奉送真理，而應該教人發現真理。"若變換一個角度把適合研究探索的驗證性實驗上升為探究性實驗，恢復生物探究性的本來面貌，學生自然而然地就有了學習的興趣，也就有了強烈的探究欲望，有了探究的欲望，也就產生了探究的動力，就會在探究過程中不斷發現問題，提出問題也就會挖空心思地想解決問題，這樣學生就有機會設計出探究實驗的方案，使探究過程不斷趨向合理。在此過程中使學生充分體驗探究性實驗的魅力。真正由被動接受者上升為主動探究者。當然，在實際教學中，并不是所有的實驗都適合學生來探究，有的實驗的確不適合學生探究，我首先立足教材，結合我們本地的實際情況和學生的認知水平，有目的，有計劃，有系統地選擇本地區能夠找到的實驗材料，而且是學生能夠進行動手操作的可行性實驗讓學生來探究。例如：在學習"環境對生物的影響"這一節時，有一個探究實驗"光對鼠婦生活的影響"，因為這是學生學習初中生物遇到的第一個探究實驗，為了順利完成了課堂教學的某些知識目標，如適宜的生存環境等，實驗前我有意讓學生自己動手去找用來做探究實驗的鼠婦（既我們當地叫的"西瓜蟲"），學生很感興趣，部分學生會在校園的花壇中找到鼠婦，有些躲在枯枝落葉底下，翻開那些雜物時，它們會很快爬走。通過這個親身體驗，"鼠婦適于生活在陰暗的環境中，光會影響鼠婦的生活"這個結論其實在尋找鼠婦的過程中學生稍加動腦已經可以得知了。然后讓學生小組交流他們都是在什么地方找到鼠婦的？這也就為后面的實驗提出問題埋下了伏筆，更為設計實驗方案打下了基礎，然后讓學生自己選其他實驗材料，并根據自己選的實驗材料制定實驗方案，然后在教師的指導下親身體驗實驗的樂趣，最后讓學生做出結論，解析實驗事實等，所有這一切盡量由學生來完成。在此過程中學生不單單在做實驗，也不單單在學習理論，而是兩者有機地結合在一起，課堂氣氛非常活躍，學生參與性強，突出了學生在教學中的主體地位，學生通過實驗探究學到了科學知識，又經歷了對科學形成過程的了解，進而掌握了科學的學習方法，培養了學生運用科學方法解決問題的能力。

3.科學訓練，發展學生的探究能力

為了提高學生探究的能力，我們必須以生物課程標準為指導，引導學生做好科學訓練。

3.1 以教材為依據，合理地安排探究性實驗，在感性認識中使學生的探究能力得以培養。在教學中，要根據實驗的目確定實驗材料進行創新設計。比如，"綠葉在光合作用下制造淀粉"，此實驗主要是引導學生在探究中發現光合作用的產物為淀粉。在進行實驗時，還要增加天竺葵的葉片及銀邊天竺葵葉片，將其進行對比做好實驗，根據淀粉的產生部位來證明葉綠體是進行有效光合作用的場地。

3.2 通過試題的形式加強探究思維的訓練，在理性認識中逐步提高學生的探究能力。現在圍繞學生探究能力訓練的實驗較多，教師要結合學生實際對實驗做好有目的地選擇，要以學科知識為背景進行探究實驗，還可以結合學生熟悉的生物學知識、事實和材料為背景設計實驗。

當解析不能說明假設時，要鼓勵學生，不要灰心，可以重新提出問題及做出假設，或者讓學生更換實驗材料，重新制定實驗計劃，反復探究，反復認證，直到得出最終結論。