淺談初中生物教學中對學生實驗能力的培養

朱金英

【摘 要】

對初中生實驗能力的培養是生物教學課程改革的一項重要內容。實驗設計指的是運用所學過的生物知識，利用測量儀器的實驗方法進行實驗的，依照要求自己設計有關題目類型的實驗方案，研究物體出現的物理現象、物理規律的一項生物能力。筆者經過多年的教學實踐總結了幾點培養中學生實驗設計能力的策略。

【關鍵詞】

初中生物 實驗設計 能力培養

新課程改革提出：對初中學生學習生物的實驗設計能力要求逐漸增高。究竟怎樣的才算是實驗設計呢？其具體指的是在正式實行實驗過程之前，實驗者根據規定的實驗要求，學生運用已有的生物科學、理論知識，在實驗的過程中選擇實驗需要的材料、實驗手段、實驗的步驟等系統性的方案規定。這一個過程在新課改、以及考試改革中，也越來越被國家重視。本文結合初中生物教學實踐探討怎樣的實驗方法對學生的能力有所提高。

一、引導學生發現并且提出問題

中學生生物實驗設計的題目已經被教材規定了，但是學生發現問題以及解決問題的能力還只是雛形，對于怎樣確立研究課題的討論也有待提高，而這個過程對于激發學生對實驗設計的興趣、和增強學生實驗設計的能力都有著非常大的誘導作用。問題的提出可以從給定的題目中下手，初中生對生物設計題目中的“目標”指的一般是實驗探究是否正確？或者證明這個結論是否對錯，還是比較容易被確定的。只要找到了實驗設計的“目的”，問題就能很快的被提出然后解決問題。比如在探索“光對綠色植物的影響”這個實驗，在指定的實驗方案中，直接可以把題目作為實驗設計的“目的”，然后再進行探究“光對綠色植物生活的影響”得出結論，可以根據提問的句式設為一般疑問句，用問號等作為標注，把“設計實驗的目的”進行適當的修正，這樣就能得到：發現問題并且提出問題：“光對綠色植物生活的是否有影響”或者“光能夠影響綠色植物的生活嗎”。

二、幫助學生作出假設

生物教學實驗過程中最重要的一個實驗手段就是“作出假設”，其效果能觀察到的現象做出一種猜測和推想。中學生在對生物實驗設計的過程中作出假設一般都是根據教材提供的材料來擬定的，是具有一定實驗理論的。所以教師在引導學生做出假設之前，應該對提供的實驗材料進行歸納分析，尋找出一些相同的、比較本質的東西，把一些比較感性的材料都上升為理性思考，并且做出合理的假設。其科學研究的起始步驟是“怎樣引導學生做出實驗假說以及提出問題假說”。從提供的研究材料來看，探究性實驗以及所要研究的課題都應該具有一定目的性的，從而引導探索問題和發現問題。

假說一詞知識問題的深入，同時也是作為實驗設計的基礎出發的，比如：提出的問題相比如果假設的是陳述句，那么一般情況下就可能把提問中的疑問號去掉，從而變為假設。比如“光對綠色植物的生活有影響嗎”變成假設“光對綠色植物生活的有影響或者是光對綠色植物的生活沒有影響”。

三、引導學生自己設計實驗

教師在引導學生設計實驗的過程中應該注意這幾個原則：第一，對照原則。對照是控制實驗的手段之一，學生可以通過對照，這樣就可以排除一些無關的東西，從而保證實驗的結果不受到影響，這樣也可以增強實驗結果的舒服性以及可信度。實驗設計的過程中，都有分組是負責對照還是實驗。負責實驗組的是接受變量處理的對象組；則對照組就可以被稱為是控制組，其過程是不和實驗處理的對象組掛鉤的。從生物理論上來講，因為實驗組和對照組的無關產量所受到的影響是對等的，所以可以認為實驗組和對照組之間的差異性是因為實驗變量的多少才造成的。根據實驗的類型可以運用空白、相互、條件等對照方式。比如在“發酵粉在口腔中的反應”這一實驗過程中，向試管中加入清水，這個就是空白對照。第二，控制變量原則。在生物實驗設計的過程中，為了可以達到之間形成對照的目的，一般情況下都是通過控制變量達到的。意思就是除了變量，其他實驗條件必須是固定的。為了避免因條件差異而造成不同的影響，所以在選擇對照實驗的過程中通常只選擇一個變量，所以稱為控制變量。如果在一組對照實驗過程中同時出現多個變量，那么就很難確定實驗的結果是因為哪個變量引起的。比如在設計“鼠婦受光照的影響”的對照實驗中，只能選取光照作為變量。第三，重復選擇。其重復原則主要指的是在同樣的條件下多次重復的進行實驗，最后求平均值。用平均值的最后結果作為實驗結果，只有這樣才能避免誤差因素造成的實驗結果而出現偏差，讓實驗結果更具可信度。重復的方法：1.擴大實驗樣本；2.把實驗的結果擴大到同一類事物中。比如在測量“環境濕度對植物的影響”時，同一個地點必須測量三次以上，然后通過求平均值作為實驗最后的測定結果。

四、制作實驗方案

初中生物探究實驗設計大致分為三個過程：1.教師給實驗材料進行分組編號（比如瓶子、試管等）。然后分別向其中放入等量的實驗對象，比如植物、種子、饅頭等各種實驗材料。2.控制實驗變量。把變量控制后，對其中一個或兩個實驗組進行產變量處理，對照組在不給實驗效果做任何處理的情況下加入等量的水或者其他液體等方式，從而達到平衡。3.培養或者處理。把已經處理過的兩組生物實驗，同時放進相同的恒溫環境中進行培養或者處理。4.觀察的同時記錄數據。經過一段時間后，把實驗組和對照組的數據取出，觀察數據和變化，并且做好記錄。

最后，教師應該組織“學生和學生”“學生和老師”之間相互討論和交流，把各自的實驗設計的思路、根據實驗的原理、所采用的實驗方法給說出來，從而達到預定的實驗設計目標。

在教學實踐過程中，對學生的實驗設計能力是多樣的。不僅需要教師的引導，更要學生的自主，只有教師和學生共同的配合，才能促進教學發展，從而達到教學相長的效果。