初中生物課程教學中施展探究性實驗教學的研究

夏小勤

(江蘇省南通市北城中學 226000)

教師在進行探究性實驗的教學工作時，需要引導學生在學習的同時思考，并幫助學生在實踐過程中理解實驗流程背后涉及的知識.本文以引導學生掌握探究性實驗基本流程為切入點，簡單論述了如何通過引導學生理解實驗步驟和課前思考預習來鍛煉學生自主學習能力，并提出通過合理創新幫助學生在生活中靈活應用生物知識內容.

一、掌握基本流程，激發學生興趣

教師在進行課堂實驗教學相關工作時一定要帶領學生對實驗內容進行觀察，并根據觀察所得內容思考、發現，最終完成實踐.在教學工作中為學生提供實踐的機會，可以讓學生充分思考科學探究方案的設計過程，并在思考過程中發現探究性實驗的樂趣，進而達到培養學生自學能力和實踐能力的目的.

例如在進行“光對鼠婦生活的影響”相關的教學工作時，考慮到此實驗涉及的知識內容和實驗用具較為簡單，筆者將教學重點設計為幫助學生體驗科學探究的基本流程.筆者引導學生在實驗中在陽光、空氣、水分、土壤、溫度、濕度中進行選取實驗變量.筆者通常不會限制學生思維，在學生設計的實驗方案不存在明顯問題，且可操作性較強的前提下，鼓勵學生積極進行開放性思考.我將學生分為6個學習小組，并引導小組分別選擇不同的實驗變量(陽光、空氣、水分、土壤、溫度、濕度)，幫助學生以小組的形式高效探究不同的變量對鼠婦生活的影響，通過設置不同的變量鍛煉學生的求異思維，并借助小組學習模式激發學生的實驗興趣.為了確保學生在學習過程中的學習效率，教師可以提問的方式適引導學生：1.本次實驗需要進行對照實驗嗎？2.若需要，需要探究的變量有幾個？3.對照實驗需要設計幾組？4.實驗中應用了哪些裝置，其效果是什么？通過提問的方式引導學生思考，并幫助學生理解并記憶1.提出問題→2.收集與問題相關信息→3.進行假設→4.設計實驗方案→5.實施實驗并記錄→6.分析實驗現象等六個步驟.大部分學生都缺少生物實驗的經歷，故進行實驗時從提出問題到得出結論需要的時間相對較長，過程中教師需要保持耐心和注意力，在保證學生不出現重大錯誤的前提下引導學生自主思考，在思考中發現探究性實驗的樂趣，并通過實驗成功收獲成就感，進一步激發學生對探究性實驗的興趣.

二、理解實驗步驟，強化教學效果

教師在進行實際教學時，需要將教學重點放在步驟背后涉及的知識內容和步驟之間的因果關系和思維順序之中.

例如，在教導學生如何確認實驗變量的教學過程中，筆者通常會根據教材中展示的實驗方法，引導學生逐步深入學習如何確定實驗變量，并對實驗變量確定的方法進行總結.較為簡單的實驗中，學生可以在實驗目的中直接得出實驗方法，例如“光對鼠婦生活的影響”這一實驗中，學生經過簡單的分析很快就會發現實驗變量在于光.部分較為復雜的實驗需要引導學生對實驗目及其原理進行分析才能發現實驗變量，例如在“觀察植物細胞的吸水和失水”實驗教學工作中，筆者展示了泡在濃度較高的糖水和清水中的蘿卜條，并引導學生觀察分析兩者存在的不同.并向學生提問，為何浸在不同溶液中的蘿卜條變化會不同？并引導學生思考將萎縮的蘿卜條置于清水中會出現什么變化？變化過程中細胞又經歷了何種變化呢？這些變化涉及那些知識內容？逐步引導學生理解實驗原理是細胞吸水和失水，進而發現實驗變量為細胞外界溶液濃度.教師需要引導學生在實驗設計中了解如何發現或設置對照、干擾因素、對照組，并掌握降低干擾因素對實驗結果產生的影響的方法.幫助學生掌握科學探究實驗的設計方法和技能.探究活動關鍵在于引導學生發現并提出問題，教師需要引導學生在分析和解決問題的過程鍛煉自身的思維能力.

三、高效課前準備，進行深度思考

初中生物探究性實驗教學需要教師根據教材內容引導學生對實驗內容進行首開，故教師和學生在教學工作開始前都需要對做好準備.教師初中生物探究性實驗教學過程中，需要根據實驗教學內容設計教學內容，并在課前模擬操作一次實驗，尋找實驗改進的方向和有待優化的環節，盡可能提高實驗教學的效果.教師在教學過程中應將教學重點置于實驗目的、實驗注意事項等環節的教學工作中.

例如，在“種子萌芽的外部條件”的實驗教學工作中，教材內容給出的案例要求學生在四個玻璃瓶中完成三種不同情況的對照，對種子萌芽的外部條件中的空氣、水分、溫度三個條件的影響進行研究.此實驗相對較為復雜，初中階段的學生僅通過課堂教學無法較好的消化其中的知識內容，所以筆者在設計學案時，為學生準備了三個思考題，引導學生在課前對知識內容完成思考.問題一：以種子萌芽所需的溫度為自變量，思考并設計實驗.問題二：以種子萌芽所需的所需的水分為自變量，思考并設計實驗.問題三：以種子萌芽所需的所需的空氣為自變量，思考并設計實驗.這三道思考題的價值在于幫助學生思考教材知識內容，幫助學生理解一顆健康的種子萌發需要有適宜的溫度、充足的水分和適量的氧氣，三者缺一不可，部分種子還需要光照等知識點.筆者認為，通過課前提問的方式可以直觀的呈現實驗中可能會出現的問題.同時，思考題可以引導學生對知識內容進行深度思考，而不是單純的背誦記憶知識內容.教師可以通過引導學生在實驗前對很知識內容進行有針對性地預習來提高教學效果，只有教師和學生雙方對教材知識內容都進行深度思考才能有效發揮探究性實驗教學的效果.

四、合理調整實驗，優化教學模式

初中生物探究性實驗教學需要教師根據實際情況對實驗教學進行調整，立足于教材卻不受限于教材內容.例如教師可以引導學生更換實驗材料，讓學生在實驗過程中進行創新實踐，并引導學生根據實驗目的，思考實驗設計、實驗流程和實驗應用是否可以進行創新設計，拓寬學生的生物知識的廣度和深度.教師應結合學生生物學情，不失時機地提出恰當的實際問題，鼓勵學生大膽想象，聯想和教材知識相關的生活問題，讓學生提出質疑并思考解答.通過實驗創新、實踐探究，將生物知識靈活應用于實驗，活化生物基礎知識，促使學生生物思維發展，提高學生生物創新應用能力，促進學生生物知識、能力、情感共同發展.

例如在“花的結構探究”實驗相關的教學工作時，教材演示要求為桃花，而當地并沒有桃花，筆者引導學生思考如何解決這個問題，學生經過思考后發現，在實驗中并不需要拘泥于桃花，故本次實驗教學中，學生自己準備花進行探究，有的學生準備了杏花，有的準備了玉蘭.通過基礎知識內容學習，學生已經了解了花的結構構成主要為花瓣、萼片、雄蕊、雌蕊等.但是在本次探究性實驗教學過程中，由于學生準備了多種種類的花朵，在實驗過程中學生發現花的結構存在細微的差別，部分花甚至缺少了部分組織.實驗教學完成后，為學生播放教學視頻，幫助學生通過視頻了解花傳粉、受精、結果的過程，幫助學生理解其中原理.同時，教師需要結合學生生物科目學習情況，引導學生思考并聯想和教材知識相關的生活問題，幫助學生在提出問題、思考問題、解答問題的過程中對知識內容進行深度掌握.一位學生提問如何給花朵進行傳粉受精，增加農業產量；一位學生想要了解為什么向日葵不結籽.筆者引導學生對這些問題進行思考，幫助學生理解人工傳粉授精和向日葵若沒有首份或者營養不足都可能無法結籽的知識內容.

學生通過合理改動實驗材料，不僅有效完成了教材知識內容的學習，在實驗過程中學生的知識儲存的深度和廣度也得到了提升.而借助創新實驗方法和實踐探究，可以幫助學生將生物知識靈活應用于實驗，達到強化學生生物思維能力的目的.

初中階段的探究性實驗教學無疑可以大幅度提高學生的學習效率，卻也為教師的教學工作帶來的更高的難度，在這樣的背景下，本文簡單的論述了如何通過開放式探究性實驗教學激發學生學習興趣，并結合自身教學經驗給出了通過合理調整實驗，優化教學模式的建議，希望可以起到拋磚引玉的效果.