初中生物探究性實驗與課堂有效融合

文章系黑龍江省教育科學(xué)規(guī)劃重點課題“基于核心素養(yǎng)下的初中生物實踐活動探索與研究”（課題編號：JJB1320148）的研究成果。

摘要：立德樹人理念指引之下的初中生物教學(xué)，不僅要為學(xué)生課堂學(xué)習(xí)而準(zhǔn)備，更重要的是要能夠有效培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)意識，推動學(xué)生積極學(xué)習(xí)，豐富探究，使學(xué)生生物素養(yǎng)全面發(fā)展。在生物課堂教學(xué)落實的過程中，要能夠有效穿插實驗探究環(huán)節(jié)，將知識呈現(xiàn)與實驗操作有效結(jié)合，拓寬校內(nèi)實驗、家庭實驗、電子演示實驗等多個渠道，讓學(xué)生積極探究多元發(fā)現(xiàn)。

關(guān)鍵詞：初中生物;探究性實驗;課堂;融合

在初中生物教學(xué)落實的過程中，教師要立足核心素養(yǎng)層面，全面培養(yǎng)學(xué)生自身的科學(xué)探究能力和創(chuàng)新思維意識，著力引領(lǐng)學(xué)生動手實踐，從實驗中更好地學(xué)會運用生物學(xué)研究方法提高學(xué)習(xí)興趣，推動學(xué)生學(xué)習(xí)成績的提升。在生物教學(xué)落實的過程中，如何將探究性實驗與課堂教學(xué)有效融合，讓學(xué)生具備良好的探究意識，掌握生物實驗落實的方式和方法，是教師需要思考的一個重點。

一、 初中生物實驗教學(xué)落實的問題分析

初中階段學(xué)生所學(xué)的生物課程內(nèi)容多是來源于大自然和生活中的一些基本現(xiàn)象。為了更好地激發(fā)學(xué)生生物學(xué)習(xí)興趣，教師必須重視探究性實驗的落實，讓學(xué)生親自參與到實驗過程中，通過探究獲取相應(yīng)的實驗結(jié)果。但是，當(dāng)前初中生物探究性實驗課堂推進過程中暴露出來的諸多問題，需要我們認真分析。

（一）初中生物實驗課時嚴重不足

生物學(xué)是初中階段學(xué)生的必修科目，但當(dāng)前初中生物教學(xué)落實的過程中，一般每周僅為兩節(jié)課時。要想落實探究性實驗，必須從理論課堂騰出時間，讓學(xué)生沉入到實驗室中去完成相應(yīng)的實驗項目。探究性實驗落實的過程中耗費的時間較多，會使理論課堂的講解課時大大縮短。為了按照既定的教學(xué)節(jié)奏推進教學(xué)任務(wù)，只能壓縮實驗課程的時間。這就導(dǎo)致在初中生物教學(xué)落實的過程中，學(xué)生能夠參與的探究性實驗數(shù)量有限。還有很多實驗，一個課時難以順利完成，又進一步削弱了學(xué)生探究興趣的發(fā)展。

（二）生物實驗器材和空間數(shù)量有限

隨著教育現(xiàn)代化的逐步推進，當(dāng)前學(xué)校非常重視現(xiàn)代化實驗室建設(shè)工作的推進。但是由于學(xué)生數(shù)量較多，而且生物實驗過程中需要用到的一些設(shè)備，如電子顯微鏡、恒溫水浴鍋、無菌操作臺等都屬于大型設(shè)備，成本比較高，難以做到人手一臺。還有一些小型工具也需要及時儲備，這就對實驗室的器材和空間都提出較高要求。面向全體學(xué)生授課過程中，實驗器材和空間相對短缺的問題比較突出。

（三）學(xué)生數(shù)量較多實驗準(zhǔn)備工作較難

每次實驗課程的落實都需要教師做大量準(zhǔn)備工作，為學(xué)生提前配置實驗用到的藥品，準(zhǔn)備實驗用到的器具等。其中還有一些實驗有一定的危險性，如酒精燈操作不慎，極易引發(fā)火災(zāi)。一些玻璃器皿如果不能安全收納，也會存在一定的安全隱患。生物實驗落實的過程中，對教師統(tǒng)籌意識有非常高的要求。一次完整的實驗課程，由教師一人準(zhǔn)備難以全面勝任。初中生物教學(xué)落實的過程中，一般一名教師同時教授多個班級，單純落實實驗室探究，教師工作量大大增加，實驗的效果也難以得到保障。

二、 初中生物探究性實驗與課堂融合的優(yōu)勢分析

實驗是生物學(xué)習(xí)的主要方式，面對實驗室授課存在的多重困難，教師要改變傳統(tǒng)思維，將探究性實驗融合于初中生物課堂，促進兩者共同推進。

（一）提升學(xué)生探究意識，養(yǎng)成良好實踐操作習(xí)慣

“紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行。”在初中生物教學(xué)落實的過程中，探究性實驗的展開不能僅僅著眼于教材上呈現(xiàn)的幾個獨立實驗。探究性實驗的推進要能夠立足整個教學(xué)過程的多個環(huán)節(jié)，引領(lǐng)學(xué)生積極嘗試。將初中生物探究性實驗融合于課堂教學(xué)，可以更好地提升學(xué)生的探究能力，培養(yǎng)學(xué)生良好的動手實踐意識。在課堂上可以通過一些小型實驗，讓學(xué)生有效了解探究過程。同時，對于一些大型綜合性實驗，教師可以讓學(xué)生課外完成前期準(zhǔn)備工作，將實驗結(jié)果的討論、觀察、分析等環(huán)節(jié)，放于課堂之上來推進，可以讓學(xué)生更好地學(xué)習(xí)、交流、表達觀點。在此基礎(chǔ)之上，再讓學(xué)生去完成實驗的驗證和反思等環(huán)節(jié)，可以使學(xué)生學(xué)習(xí)探索的欲望大大增強，學(xué)生的動手實踐能力也能獲得突破性發(fā)展。

（二）激發(fā)學(xué)生探索欲望，養(yǎng)成學(xué)生學(xué)科思維意識

在初中生物課堂教學(xué)落實的過程中，融入探究性實驗可以使學(xué)生樹立良好的科學(xué)探究意識，擺脫對課本理論知識的接受性學(xué)習(xí)，讓學(xué)生在動手操作中更好地積累經(jīng)驗，完善學(xué)習(xí)思維。探究性實驗與課堂教學(xué)相融合，可以讓學(xué)生在對生物實驗保持強烈好奇心的同時，在實驗中加深學(xué)生對理論知識的理解，拓寬學(xué)生知識視野，豐富學(xué)生學(xué)習(xí)體驗，依托實驗更好地培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力。同時在課堂中以教師的引領(lǐng)，讓學(xué)生學(xué)會橫向?qū)Ρ取⒖v向分析、多元嘗試。這樣不僅能夠使學(xué)生對生物知識的理解更加靈活，同時在實驗中可以促進學(xué)生形成嚴謹認真的學(xué)習(xí)意識，進一步強化學(xué)生探究意識的形成，幫助學(xué)生養(yǎng)成良好學(xué)習(xí)習(xí)慣，為今后學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的提升奠定良好基礎(chǔ)。

（三）有利于豐富學(xué)生學(xué)習(xí)體驗，推動學(xué)生創(chuàng)新探索

在初中生物教學(xué)落實的過程中，將探究性實驗與課堂教學(xué)有效融合，不僅更好地增加了課堂的容量，而且可以使學(xué)生獲得更加鮮活的學(xué)習(xí)體驗。在生物學(xué)習(xí)的過程中，涉及的信息多種多樣，學(xué)生都可以從生活和大自然中尋找答案。對于學(xué)生感興趣的問題也可以進行一些探究，并將自己探究的結(jié)果引入課堂，與教師和其他同學(xué)分享。豐富多元的實驗過程，開放融合的實驗?zāi)Ｊ揭约皩W(xué)生自身創(chuàng)意思維的融入，可以使學(xué)生的學(xué)習(xí)過程更加鮮活，同時擺脫了對課堂實驗的依賴，學(xué)生自身的動手操作能力獲得突破性發(fā)展。學(xué)生在反復(fù)的實驗操作中，可以更好地升華學(xué)習(xí)體驗，學(xué)生自身對生物的認知也能夠變得更加細膩。將探究性實驗與課堂有效融合，為學(xué)生自身學(xué)習(xí)成長提供了更加廣闊的平臺，學(xué)生生活研究的視角可以得到有效拓寬。

三、 初中生物探究性實驗與課堂有效融合的對策分析

在初中生物課程教學(xué)落實的過程中，融入探究性實驗會使課堂內(nèi)容變得更加豐富，這就對教師的教學(xué)設(shè)計能力提出了更高的要求。如果只是在原有理論授課的基礎(chǔ)上增加實驗部分，很容易導(dǎo)致學(xué)生吃不消，思路跟不上。要想推進授課的系統(tǒng)性，需要教師靈活把握有效穿插。

（一）興趣引導(dǎo)深度激發(fā)學(xué)生實驗探究欲望

在初中生物課堂教學(xué)落實的過程中，融入探究性實驗需要教師首先做好興趣引導(dǎo)工作，貼近學(xué)生已有的認知基礎(chǔ)拋出實驗的相關(guān)內(nèi)容，以更好地激發(fā)學(xué)生探究的欲望。這樣，學(xué)生在課程學(xué)習(xí)的過程中才能夠更好地拓展思維，同時學(xué)生的動手意識也可以被更好地調(diào)動，讓學(xué)生可以邊學(xué)習(xí)邊思考、邊實驗邊探究，使學(xué)生更好地感受生物學(xué)習(xí)的趣味性。

以認識生物這部分課程為例，教師就可以讓學(xué)生就地取材。從校園中尋找一只螞蟻到課堂上來，有效觀察螞蟻的外形、行進路徑和行為模式等，并讓學(xué)生學(xué)習(xí)用自己的語言來嘗試描述，貼近學(xué)生的認知興趣，恰當(dāng)?shù)匾鲆恍┖唵螌嶒灒⒆寣W(xué)生在課堂學(xué)習(xí)的過程中邊操作邊學(xué)習(xí)邊思考。這樣就可以很好地調(diào)動學(xué)生的認知興趣。除了螞蟻之外，教師還可以讓學(xué)生選擇一些常見的植物：陸生動物，水生動物以及鳥類等，分別讓學(xué)生觀察和描述。結(jié)合學(xué)生已有的知識經(jīng)驗，讓學(xué)生更好地區(qū)別不同生物之間的相同點和不同點。這樣學(xué)生對于生物課程學(xué)習(xí)的興趣就會大大加深。同時，對于如何觀察，如何記錄，如何描述，教師可以給學(xué)生一些準(zhǔn)確的指導(dǎo)，讓學(xué)生在動手動腦中獲得鮮活的學(xué)習(xí)體驗，激發(fā)學(xué)生探究欲望，同時培養(yǎng)學(xué)生嚴謹認真的實驗習(xí)慣，進而幫助學(xué)生樹立良好的學(xué)習(xí)觀念。

（二）融入家庭探究性實驗培養(yǎng)學(xué)生動手意識

在初中生物探究性實驗推進的過程中，一些簡單的小型實驗可以在課堂有限的時間內(nèi)高效完成。但是還有一些相對復(fù)雜的實驗，一節(jié)課難以順利完成，這就需要學(xué)生利用課余時間在家庭中更好地探究，再讓學(xué)生將實驗結(jié)果帶入課堂，大家一起討論分析，這樣可以為學(xué)生自主探究提供更多的空間。對于一些實驗，學(xué)生還可以落實多組對比數(shù)據(jù)，獲得更加精確的結(jié)果。

以測定種子發(fā)芽率為例。這一實驗落實的困難有3點：第一，實驗需要的周期較長。比如玉米種子的萌發(fā)大概需要3～7天。這期間需要對種子精心呵護，每天保證適宜的溫度和水分等，在課堂中推進難度較高;其二，該實驗需要的材料較多，為了取得理想的實驗效果，在實驗落實的過程中，一般一種植物實驗需要30粒種子，并將其放到4～5個培養(yǎng)皿中觀察。需要準(zhǔn)備大量材料，并騰出較大空間來培養(yǎng);第三，在種子萌發(fā)的過程中，需要學(xué)生每天記錄實驗結(jié)果，觀察種子的發(fā)芽情況。所以這一探究性實驗的落實只能讓學(xué)生在家庭環(huán)境下完成。這樣，學(xué)生除了可以通過種子來做實驗之外，還可以同時培養(yǎng)更多植物的種子，如綠豆、蘿卜、玉米、西紅柿、菜豆、小麥、花生等。多種實驗材料都可供學(xué)生自由選擇，并隨時觀察和記錄。當(dāng)學(xué)生家庭實驗取得初步的記錄成果之后，再讓學(xué)生將自己培養(yǎng)的種子或者拍攝的圖片、視頻等帶人課堂。讓學(xué)生按照教材提供的計算公式來計算種子的發(fā)芽率，就可以使學(xué)生很好地掌握測定種子發(fā)芽率的有效方法。

將家庭實驗與課堂教學(xué)有效銜接，不僅生成了種子發(fā)芽率的數(shù)據(jù)表格，而且錄制了精美的視頻，生成了客觀的圖像。這樣，在課堂教學(xué)的過程中，教師可以與學(xué)生一起回顧種子發(fā)芽過程中種子每一天的細微變化。學(xué)生可以獲得課本之外的一些鮮活發(fā)現(xiàn)，對于推動學(xué)生自主探究、獨立操作具有非常重要的意義。

（三）有效創(chuàng)新為學(xué)生獨立實踐奠定良好基礎(chǔ)

在初中生物探究性實驗教學(xué)落實的過程中，除了隨堂小實驗、家庭實驗之外，教師還要探索融入一些創(chuàng)意元素，如電子實驗等，為學(xué)生自主實踐奠定良好基礎(chǔ)。在電子實驗落實的過程中，教師主要側(cè)重于為學(xué)生獨立操作提供有效的指導(dǎo)，使學(xué)生在操作的過程中可以更好地找準(zhǔn)切入點，從而使整個探究過程更加高效。

例如，觀察鯽魚的形態(tài)結(jié)構(gòu)這個實驗落實的過程中，如果直接讓學(xué)生觀察一條魚，學(xué)生常常分不清一些器官及其名稱。在課堂教學(xué)過程中先為學(xué)生進行電子實驗的演示，讓學(xué)生在鏡頭下觀察和認識鯽魚的各個器官及名稱、作用等。在學(xué)生初步了解的基礎(chǔ)之上，再觀察實物并嘗試進行解剖。這樣可以更好地降低操作難度，同時學(xué)生求證分析意識也能大大增強。

此外，還有一些實驗學(xué)生獨立操作過程中有一定的危險性，通過電子實驗為學(xué)生有效展示，可以預(yù)防一些意外傷害的發(fā)生。例如，比較植物幼苗在土壤浸出液和在蒸餾水中的生長情況的實驗，教師就可以通過電子實驗為學(xué)生做好前期演示如何在家庭中嘗試自制蒸餾水。這需要用到燃氣灶，電飯鍋等設(shè)備，都帶有一定的危險性。教師可以先用電子實驗為學(xué)生展示具體的操作過程及實驗中的一些注意事項，接著再讓學(xué)生嘗試完成實驗過程。幫助學(xué)生樹立嚴謹認真的實驗態(tài)度，提升學(xué)生安全操作意識。這可以為學(xué)生以后進行一些高難度實驗操作奠定良好基礎(chǔ)。

總之，在初中生物教學(xué)落實的過程中，實驗是引領(lǐng)學(xué)生學(xué)習(xí)探究的重要一步。在實驗教學(xué)落實的過程中，教師要能夠兼顧課程完整性，更要注重學(xué)生自身創(chuàng)新探究意識的培養(yǎng)。在課堂教學(xué)過程中融入探究性實驗，可以嘗試將課堂內(nèi)外有效銜接，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生良好的動手實踐能力。同時循序漸進滲透給學(xué)生規(guī)范化操作意識，提升學(xué)生綜合實驗技能。

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作者簡介：

徐穎，黑龍江省大慶市，大慶市第二十三中學(xué)。