在實驗教學中提升學生的科學探究力
——以“認識真菌”為例

（蘇州學府中學校 江蘇蘇州 215009）

生物學是一門以實驗為基礎的自然學科，生物學教學的開展離不開科學探究。科學探究是學生積極主動地獲取生物科學知識、領略科學研究方法而進行的各種活動。科學探究是目前學生學習科學知識的重要方式，且為生物學學科核心素養的四要素之一。科學探究是指能夠發現現實世界中的生物學問題，針對特定的生物學現象，進行觀察、提問、實驗設計、方案實施以及對結果的交流與討論的能力。科學探究力是學生在實驗活動中的觀察能力、動手操作能力、交流與討論能力、分析與解決問題能力。現以蘇科版初中生物七年級下冊教科書第五單元第十三章第二節土壤里的微生物第二課時“認識真菌”一課為例，分析在生物學實驗教學中，如何有效提升初中生科學探究力。

1 高效有序的課堂為提升科學探究力打牢基礎

1.1 先期指導強化基本技能

受學校條件的限制和傳統教育教學的影響，很多學生進入初中之前并未進行過分組實驗，因而實驗操作能力有限。并且，學生在不熟悉的情況下動手操作，難免手忙腳亂，降低參與度。為了保證實驗教學的正常開展，以及在學生實驗操作時進行規范、有效的指導，教師除了要研讀教材以外，在實驗教學前做好充分的準備，從而提高生物學教學的效率。

為引導學生有針對性地開展青霉與匍枝根霉的實驗探究活動，在課堂教學之前，教師可將探究活動的每一步驟以圖片形式進行分解：①放大鏡觀察；②在載玻片中央滴一滴清水；③用解剖針挑一些霉菌；④解剖針挑取方法；⑤在清水中放入挑取的霉菌；⑥蓋上蓋玻片。

1.2 制定學案驅動學習任務

在實施實驗教學的同時，教師要根據探究目標，制定相應的觀察記錄表（表1），幫助學生在探究過程及時總結歸納實驗現象，使探究任務能夠更好地完成。

表1 霉菌的觀察記錄表

1.3 分層指導提高學習效率

在進行實驗操作過程中，教師要注意巡視，及時了解學生探究情況，及時給予指導，提示探究要求或者更深問題的思考。教師要調動自己的教學智慧，及時捕捉學生的反饋，避免探究活動開展可能出現的問題與混亂，使不同層次探究能力的學生都能在探究活動中有所收獲。

1.4 小組合作激發自主學習

科學探究離不開小組的分工合作。由于每個學生的學習能力、動手能力、分析能力不同，小組合作可以讓組內學生“優勢互補”。在探究目標明確、時間分配合理、教師巡視監督有效的條件下，組內學生合理分配，高效有序地開展探究活動。本節課，各小組學生均需完成5個小組實驗（表2）。

表2 小組需完成的實驗

豐富的小組探究活動激發了學生的好奇心和求知欲，讓學生自覺地在探究氛圍中學習知識、掌握知識。通過小組合作，學生在自主學習中將自己的知識儲備得以最有效的開發，并與他人共享，培養了合作能力和解決問題能力。在合作探究過程中，學生間的認知水平得到了互相促進，鍛煉了動手操作能力。在一次次的討論交流中，小組同學間的知識得以積累，促使成員共同進步。

2 多方位拓展實驗內容豐富多彩

學生科學探究力的提高離不開實驗內容的創新與拓展，筆者指導學生針對肉眼不易觀察到的孢子傳遞現象，進一步思考：可以如何設計模擬實驗將此過程形象化？我們是否可以自行培養生物中常見的各種霉菌和食用菌？我們已經在顯微鏡下觀察到了真菌的各種形態，是否可以用模型制作出來？

2.1 進行模擬實驗

模擬實驗是科學實驗的一種基本類型，是研究對象難以直接進行實驗觀察研究時，用模型來模仿研究對象，人為演示某些實驗條件進行的活動。

蘑菇是用孢子來繁殖后代的，蘑菇生長到成熟階段時，菌褶里面生有許多孢子。每個孢子落到適宜的環境中，就能發育成一個新蘑菇。同樣，青霉和匍枝根霉直立菌絲頂端分別生有青綠色、黑色的孢子，它們也是用孢子來繁殖后代的。

由于真菌不易用肉眼觀察到孢子的傳遞，筆者聯想到化妝用的大號粉刷，用粉刷模擬青霉的掃帚狀結構，閃粉模擬成熟的孢子，抖動的過程來模擬青霉孢子的傳播。用黑色的氣球模擬匍枝根霉的孢子囊，裝些彩色紙屑模擬孢子，用解剖針戳破氣球使彩色紙屑散落的過程模擬成熟的孢子在外力作用下灑落。這樣形象化的模擬實驗帶給學生強烈的視覺沖擊，吸引了他們的注意力，激發了深層次的探究，能很好地幫助學生理解學習重難點，進一步提高了學習效率。

2.2 課后實驗拓展

著名的美國教育家杜威強調“教育即生活”。生物學來源于生活，生物學知識的獲取離不開與生活的聯系。在新課改下的生物學實驗教學中，教師可以根據教學內容實際，引導學生開展課外拓展學習、探究，彌補課堂教學受時間、空間因素的限制，滿足學生的探究欲。

學生在進一步探討真菌與人類的關系后，知道真菌中的霉菌可以使食品、家具等發霉，給人們的生活帶來了困擾。因此，學生學以致用，提出了許多防霉小技巧。同時，有些霉菌可以用來制作豆醬、豆腐乳和奶酪等食品，教師聯系青霉素，引導學生思考如何利用對人類有益的真菌為人類造福。

2.2.1 培養青霉、匍枝根霉和食用菌

為了讓學生有意識地認識真菌，教師布置學生搜集和觀察家里出現的霉變食物，并說明培養青霉和匍枝根霉的注意點，提前1-2周時間讓學生在家里自主培養霉菌。

課后，學生在教師的帶領下，在實驗室培養食用菌，如灰平菇、金針菇、香菇，放置于適宜環境下，定時給菌菇包澆水，并做好記錄。學生在培養過程中發現，灰平菇生長最好，金針菇其次，但是培養香菇失敗了。針對這個問題，學生上網查找資料，探究可能出現的原因。

2.2.2 制作孢子印

由于課堂時間有限，僅僅敲擊蘑菇的菌蓋觀察孢子不能滿足學生的探索欲。學生回家后，選取合適的蘑菇，去掉菌柄，菌褶朝下放在紙上，最后用杯子扣住，制作孢子印。學生在多次制作過程中，總結孢子印成功制作的因素，如選取蘑菇的方式、紙的顏色和紙質、杯子的材質、外界溫度及濕度。

2.2.3 大型真菌調查表

人類可以食用的大型真菌多數口味鮮美，營養豐富，是人們餐桌上的美味。課堂上，關于大型真菌內容的欠缺引起了學生課后的檢索與調查，并利用表格比較他們感興趣的常見食用菌。

2.2.4 模型制作

學生利用身邊常見的材料，如雞蛋殼、黏土、紙、鐵絲等，制作了常見真菌的各種模型（圖1）。

圖1 學生制作的模型示例

課外探究活動是對生物課堂教學的延伸與補充。脫離課堂的束縛，學生帶著愉悅的心情開展探究活動，體驗生活化的生物學，進一步拓展探究思維，提高了探究能力。

最后，由學生繪制蘑菇，將所繪蘑菇貼在適宜它們生長的環境結束。根據所學知識，學生在繪制過程中，有效回顧和內化真菌的結構特點，并鞏固“適宜真菌生長的環境”這一知識點，不僅提升了實驗操作探究力，還潛移默化地影響探究思想。

在新課程理念的指引下，現在的生物課堂變得更開放了，給予學生的空間也更大了。教師將實驗教學貫穿于整堂課，學生在動手實踐中，不斷提升科學探究力。在科學探究活動中，學生的學習能力、創新能力得以有效開發，在動手操作之余，掌握了基本的知識技能，加深了對知識的理解和記憶。