初中生物教學中學生實驗探究能力培養策略研究

吳蘭香

【摘? 要】在新課程教育理念和目標下，教師組織學生進行生物實驗，不僅是讓他們通過實驗驗證理論，基于素養建設需要，還應使學生具有實驗意識、實驗能力和用實驗發現、思考和解決實踐問題的能力——這就是實驗探究能力。當下，初中生物實驗教學對學生實驗探究能力的培養落實不力，基于此，本文對如何有效培養初中生生物實驗探究能力提出了幾點建議，以供參考。

【關鍵詞】初中生物;實驗探究;能力培養

中圖分類號：G633.91? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? 文章編號：0493-2099（2021）29-0073-03

A Study on the Training Strategies of Students' Experimental Inquiry Ability in Junior High School Biology Teaching

（Xushi Middle School， Jianyang District， Nanping City， Fujian Province，China） WU Lanxiang

【Abstract】Under the new curriculum education philosophy and goals， teachers organize students to conduct biological experiments， not only to allow them to verify theories through experiments， based on the needs of literacy construction， but also to enable students to have experimental awareness， experimental ability and use experimental discovery， thinking and the ability to solve practical problems-this is the ability of experimental inquiry. At present， junior high school biology experiment teaching is not effective in cultivating students' experimental inquiry ability. Based on this， this article puts forward several suggestions on how to effectively cultivate junior high school students' biological experiment inquiry ability for reference.

【Keywords】Junior high school biology; Experimental investigation; Ability training

實驗探究能力包括兩個要素：一是實驗能力——包括實驗意識、實驗方法等。二是探究能力——發現實驗需求、設計實驗、觀察分析現象、總結提煉結果等。

新課程改革后，生物教學的理念、目標發生了變化——強調綜合素養教育。在生物實驗教學中，教師不僅要幫助學生掌握知識、驗證理論，還要使學生具有實驗意識、實驗能力和用實驗發現、思考、解決問題的能力——這些素養目標整合起來，就是實驗探究能力。但，當下初中生物教學對學生實驗探究能力的培養并不到位。

一、初中生實驗探究能力培養的問題

（一）應試思想，簡單應付

就初中生物實驗教學來說，有些教師根本沒有著眼于素養教育，而是盯著實驗考試去組織教學，就是讓學生掌握生物實驗考試需要的技能——無非就是洋蔥切片、顯微鏡使用等幾個簡單操作。實驗教學，成了應付考試。

（二）輕視指導，實驗流于形式

這里所說的輕視指導，不是說教師在組織學生實驗時沒有指導，而是指導的側重點不在素養上，而在操作、步驟上。比如，在教學“測量不同植被環境的空氣溫度和濕度”時，教師重點指導學生如何使用干濕計、如何填表、如何計算相對濕度……并不指導學生研究“怎樣選點？”“試驗數據能提煉出什么結論？”換個場景，學生就不知道如何下手實驗，也就是掌握了一些“死”的技能——流于形式的，不是包括探究能力在內的素養教育。

（三）形式單一，效果不佳

前面闡述過，實驗探究能力是一個素養集合概念，包括一些具體分項（比如實驗意識、思維能力、觀察能力、總結提煉等）——有些生物教師確實注意到了實驗探究能力培養的重要，也嘗試著在教學中落實，但在方法和形式上，主要是依賴于標準的實驗過程，認為學生只要參與了實驗、完成了實驗，其實驗探究能力就能得到發展。而其實，不同素養具有不同的生成規律（比如實踐能力主要是通過實踐操作來落實，思維能力主要是通過思考辨析來實現），一種方法或形式，很難保證所有素養都能得到有效培養。形式單一所造成的后果就是，學生實驗探究素養的發展不全面、不均衡。

二、培養初中生實驗探究能力的策略

（一）明確目標，正視實驗

明確目標不僅是指教師要重視實驗探究能力的培養，還要意識到一次活動和一種方法是不可能滿足所有素養培養目標的。所以，通常每一次組織實驗教學，教師都應有至少一個明確的培養目標設定。比如，前面提到的“溫濕度測量”的實驗，這個實驗很明顯的一個特征就是，最后經過對數據分析，導出“植物影響環境溫濕度”這個結論。那么，組織這個實驗時，教師可以將探究能力培養目標定在數據分析提煉上。比如，用組織學生分組討論的方法，讓他們合作完成數據分析，并導出結論。

而正視實驗，是針對初中生參與實驗時大多持有一種“玩”的心態，容易出現操作不嚴謹、不規范以及思維不客觀等現象。教師必須指導學生建立在實驗時尊重科學、嚴謹治學的態度，這方面，可以通過實驗結果對比的方法進行引導。如“某組的實驗數據與其他小組有較大差異，為什么呢？大家看他們在實驗中浮躁的操作就可以知道。這樣的實驗結果，是沒有科研價值的。”

（二）構建引力，保證興趣

實驗探究能力培養，通常需要給學生自主學習、獨立探究的空間，教師對學生實驗過程的約束會放松一些。在這種學習情態下，一些學生難免會出現思維不投入、實驗操作不認真等現象。這樣一來，培養其實驗探究能力的目標就很可能會落空。因此，組織比較開放、自主的實驗學習活動時，教師就需要特別注意實驗內容、方法等方面，要對學生具有一定的吸引力，使之感覺有趣，愿意主動參與。有些教師認為，初中生以玩的心態參與實驗，通常應該是有興趣的。但正如上面所談的，以玩的心態進行實驗、探究，并不可取。

一般來說，根據初中學生的學習心理，構建有吸引力的實驗教學，可以從兩個方面入手：一是將實驗設計得開放、有趣些;二是組織小組（或個人）的實驗比賽活動。比如，在教學“觀察植物細胞結構”時，我們通常是用洋蔥，既因為其細胞較大，又因其表皮易于揭取。我在學生完成這個實驗后，又給他們出了個難題：各小組任選一種植物（茄子、土豆，甚至樹葉都可以），嘗試著做個細胞觀察玻片，看哪個小組能夠成功觀察到細胞——有比賽、挑戰、創新元素加入進來，學生們參與的熱情馬上就出來了。而且，因為換個植物實驗，洋蔥表皮細胞的提取方法可能就不適用，需要學生們開動腦筋，比如效仿前面動物細胞提取方法。這個過程中，學生的創新思維、探究能力就能得到訓練。

（三）耐心指導，學會觀察

就初中生物實驗來說，操作步驟、操作技術的復雜和難度都并不大，一般都是一些很簡單的基本操作。實驗是否取得預期的教育效果，在操作上出現問題的概率并不大，主要問題是學生對實驗現象、結果缺少科學、嚴謹、仔細的觀察意識和能力。比如，做細胞實驗，學生從顯微鏡中看到細胞體之后，就興奮得不行，眼里只有細胞的整體，而不是仔細分辨細胞內外有什么東西，其結構包括什么，各種結構的位置關系、形狀怎樣的，因此這樣的實驗，學習收益率較低。可以說，對實驗的觀察意識和能力，是進行生物實驗的基本能力，也是開展探究思考的基礎。針對這個問題，教師應對學生進行專項的觀察力培養、訓練。同時，細胞結構觀察實驗中，通常教師在學生完成觀察實驗后，直接向學生展示細胞結構圖，講授下一步知識。這樣組織教學，會使學生養成觀察和思考的惰性，做任何實驗都不會去認真觀察和思考，學生心里會想“反正老師后面還會講”。所以，基于學生觀察能力培養的需要，我們可以把實驗組織過程進行重新設計，在學生通過顯微鏡觀察的時候，就讓他們一邊觀察，一邊把觀察到的內容畫成圖。教師在旁邊檢查，如果發現學生畫得不完整、不正確，就提示他再觀察、再畫，直到基本把細胞的結構畫得完整、正確為止。這樣耐心地指導，雖然消耗了時間，但對學生觀察意識和觀察能力培養的作用很明顯。

（四）科學態度，規范操作

實驗探究能力包括兩個部分，一是實驗能力，二是探究能力。而實驗能力是探究能力培養的基礎條件。當對學生進行實驗探究能力培養的時候，其實有些教師出現了矯枉過正的現象，即由原來的只重實驗基礎技能教育，變為了弱化實驗技能，而著力于學生探究能力的培養。這樣，就使學生失去了實驗探究能力發展的基礎，浮在半空無處著力，學生雖然有探究的意識和思維，但沒有掌握扎實的實驗操作基本功，這當然行不通。因此，教師必須注意，培養實驗探究能力一定要實驗基礎能力和探究能力兩個方面平衡推進，而且應以打好實驗基礎能力為根本出發點。但在這方面，初中生比較突出的問題不是技術的掌握，而是缺乏科學的態度和規范操作的習慣。比如，在學習“生物器官、系統”時，教師讓學生解剖觀察雞翅，教師還沒有將要求、注意事項等講清楚，有的學生就已經迫不及待地開始下手了。因不知道要縱向、一層層剖開，直接像下廚一樣橫向“拆解”，等想要找肌腱、韌帶的時候，由于已經切斷了，因此既不好找，又失去了原本結構特征。所以，在實驗教學中教師一定要注意反復提示和要求學生嚴格按規范操作，不能馬馬虎虎的，在操作前不僅要聽清楚教師所提示的要求、細節，而且要搞明白為什么要如此操作，再去下手。

（五）合作探討，發展思維

探究能力與實驗操作能力對應，主要是思維方向，因此，實驗的探究能力培養，主要就是采用一些利于學生思維能力發展的策略。其原則就是，必須給學生提供、搭建一個親自參與思考、辨析、探究的平臺，因為思維能力和體育運動能力一樣，必須親自“鍛煉”才能發展，試圖通過教師講授是行不通的。比如，創新思維，教師說“你們要學會創新”，學生就有了創新能力？顯然不行。根據這個原則和探究思維能力發展的規律，通常比較有效的方法有問題導學、獨立探究、合作探討。合作探討可以與問題導學結合起來使用，比起讓學生獨立探究，有兩個優點：一是活躍開放，學生參與的積極性比較高，思維效率高;二是“集思廣益”，能解決初中生知識面窄、生活經驗欠缺等問題，使探究活動更容易有質推進。比如，在做“觀察葉片結構”實驗前，教師將學生分組，并給他們提供實驗器材和材料（菠菜葉、兩個雙面刀片、毛筆……），并不告訴學生實驗方法和步驟，而是讓學生們自己商量“如何用這些器材制作葉片結構切片？步驟有哪些？操作注意事項是什么？”各組完成實驗方案后，教師檢查并指導修改，哪個組方案過關，哪個組才能開始動手操作。這種實驗組織方式，雖然會消耗一些時間，但對培養學生探究能力來說效果很好。

（六）重視體驗，生活實踐

實驗探究能力不僅是一種學習力，更主要的是一種實踐素養——也就是說，學生是否具有了實驗探究能力，不是看其學習成績是否提升，而是看其能否在生活實踐中用生物科學知識發現問題、分析問題，并使用實驗的方法解答問題或解決問題。比如，家中有兩盆觀賞植物，擺放的位置一樣，可一個長勢良好，另一個卻“病病殃殃”——學生用自己已學的生物知識判斷出問題所在，并嘗試用實驗的方法“搶救”那盆植物。這個行為，不管結果如何，就是實驗探究能力的表現。從上面分析可以看出，要想讓學生具有這樣的意識和能力，僅靠圍繞教材的“學術”化實驗是不夠的，教師需要注意組織引導學生將生物實驗、探究與生活實踐關聯起來，以增強其實踐體驗并建立實踐意識。比如，在讓學生做了“種子萌發時吸收氧氣”實驗后，我向學生提出問題，“父母有時候會在家自己發點豆芽，但有時豆芽發的速度太慢，有時不僅發不出來，還會出現霉爛問題，你覺得是什么原因？剛才的實驗，對你有什么啟示？建議大家回家試一試，設計一種最佳的發豆芽方案，然后驗證一下，并把自己的成功經驗告訴家長。”這種課下的拓展實踐活動，有利于學生完成實驗探究能力的實踐性遷移。

三、結語

綜上所述，在素養教育目標下，初中生物教師不應將教育視線僅放在應對考試上，就實驗教學來說，不僅要使學生通過實驗驗證知識理論，更要注重對學生實驗探究能力的培養。依據實驗探究能力培養的規律，建議教師關注幾個策略的應用：明確教學目標、調動學生興趣、訓練觀察力、指導規范操作、組織合作探討、安排生活實踐。

參考文獻：

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（責任編輯? 范娛艷）