初中生物探究性實驗組織策略

【摘要】實驗是進行生物知識探究的重要方法，對生物學習的最終效果會產生直接影響。在現階段的初中生物課程中，探究性學習是一種重要的理念，對生物實驗教學具有指導作用，所以教師需要著重思考如何有效組織初中生物探究性實驗教學。為此，筆者立足于初中生物教學實踐進行了觀察，并對初中生物探究性學習與實驗教學有關的資料進行了整理，從中梳理出了一些理論性認識。在理論分析和實踐探究有機結合的基礎上，本文明確了初中生物探究性實驗的價值，思考了組織初中生物探究性實驗教學的注意事項和具體方法，以期逐步達到理想的教學效果。

【關鍵詞】初中生物" 探究性實驗" 教學策略

【中圖分類號】G633.91 " 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2024）07-0196-03

在生物這樣一門自然學科中，實驗活動具有重要的價值。從實際情況來看，在長期的初中生物課程中，實驗教學存在一些較為明顯的不足之處，比如學生動手操作機會少、實驗操作效果差、教學活動存在一定的封閉性等。受此影響，初中生物實驗活動的價值很難得到充分的發揮。基于此，教師需要運用恰當的理念對實驗教學加以改進。《義務教育生物課程標準》強調要“重視運用以探究為特點的教學策略”。在這種情況下，探究性實驗作為一種與課程標準理念相符的教學模式，其重要性逐漸凸顯出來。簡單來說，探究性實驗是指將學生作為實驗活動中心，鼓勵學生在經歷完整實驗過程的基礎上進行實驗現象的分析和實驗結論的總結，從而優化學生思維狀態，培養學生問題分析與解決能力的實驗方法。在當前的初中生物教學中，教師應準確把握探究性實驗的基本要求和學生的認知特點，并據此不斷探索探究性實驗活動的組織方法，以此來推動學生生物素養的發展。

一、初中生物探究性實驗的價值

實際效果表明，高質量的初中生物探究性實驗活動具有重要的價值。

第一，有利于激發學生的學習熱情。相對于常規的生物學習方法，學生在探究性實驗中獲得了更加寬松的學習環境。學生可以結合自己的想法經歷完整的實驗過程。在這一過程中，學生能夠在動手操作時更加直觀地感受生物知識的樂趣。這有利于激發學生學習熱情，使學生更加主動地參與到生物學習當中。

第二，有利于優化學生的思維品質。在探究性實驗中，學生可以利用實驗活動驗證自己的想法，并基于邏輯和證據對相關的問題作出解釋。在這一過程中，學生需要經歷觀察、比較、分析、歸納、綜合等多個環節。這有利于鍛煉學生的思考與判斷能力，使學生養成批判審視學習內容的學習習慣。從實際情況來看，這對于學生良好思維品質的形成具有促進作用。

第三，有利于培養學生良好的生物學習態度。在探究性實驗中，學生可以優化學習態度，逐步形成勇敢質疑、嚴謹求實的心理傾向。在生物這樣一門自然學科中，良好的科學探究態度無疑對學生的學習效果具有積極影響。同時，從長遠來看，學生在探究性實驗中可以拓展學習內容，更加準確地理解生物和社會生活不同領域之間的關系，從而幫助學生形成良好的社會責任意識。

第四，有利于促進教師的專業發展。教師是探究性實驗的組織者，所以實驗教學不但會影響學生，對教師同樣會產生直接影響。在探究性實驗教學的實施過程中，教師要不斷探索和總結有益的教學方法，并隨著學生的發展及時加以改進。這有利于鍛煉教師的實驗教學組織能力，從而推動教師的專業發展。

二、初中生物探究性實驗注意事項

為了有效組織初中生物探究性實驗，教師應明確一些注意事項，以此來減少教學中的誤區。

第一，以生為本。利用探究性學習理念組織生物實驗的直接目的就是將實驗活動的主動權交給學生。基于這一目標，教師在教學中必然要注意以生為本，為生物實驗活動提供更加寬松的環境，將學生的學習需要作為實驗活動的出發點與歸宿。唯有如此，才能幫助學生更加順利地參與到探究性實驗活動中，使學生獲得個性化的學習體驗。

第二，立足發展。無論利用任何方法組織初中生物實驗教學，教師都應充分重視學生綜合素養的發展。一方面，實驗探究本身就是一種生物學習能力，所以教師要引導學生熟練掌握生物實驗操作方法，提高學生的實驗能力。另一方面，教師要將探究性實驗活動作為載體，引導學生對生物知識進行更加深入的思考與探究，以此來促進學生內在學習品質的優化。

第三，適度點撥。初中是學生系統學習生物知識的起點，所以學生認知經驗的積累尚不豐富。同時，初中生的思維能力尚未成熟。在這種情況下，實驗探究無疑是生物學習中的難點。為此，教師組織探究性實驗時要注意對學生進行適度點撥。也就是說，在突出學生主體作用的基礎上，教師要在一些關鍵環節適當介入到實驗活動當中，對學生進行一定的指導與幫助，以此來使實驗探究活動更加高效。

第四，動態調整。探究性學習是一種動態性的活動，所以在探究性實驗過程中，學生的學習能力以及學習需要會逐步發生變化。因此，探究性實驗活動組織方法并非一成不變，而是需要隨著教學的深入逐步作出動態調整。

三、初中生物探究性實驗實施策略

（一）設置學習目標，明確實驗導向

探究性實驗是一項系統性和復雜性的活動。為了保障實驗探究活動的流暢與高效，教師需要為學生提供更加清晰的導向。基于這一要求，教師在初中生物探究性實驗活動中首先要結合教學內容為學生設置學習目標，使學生明確學習活動的起點與歸宿。唯有如此，才能為實驗教學質量的提高奠定基礎。

以“練習使用顯微鏡”為例，本課內容與學生基礎實驗技能的發展是息息相關的，并且本課涉及到一些比較簡單的實驗活動。為了加深學生對本課內容的理解，教師可以著眼于以下幾個角度進行學習目標的設置：第一，認知目標：初步了解顯微鏡的基本結構以及各部分的功能；初步掌握顯微鏡的基本操作規范，逐步學會熟練操作顯微鏡，明白保養顯微鏡的方法；對植物細胞的構造形成初步的認識。第二，能力目標：逐步掌握顯微鏡制片方法，并在這一過程中鍛煉觀察、比較、操作、歸納等能力。第三，情感目標：在顯微鏡知識學習和顯微鏡操作過程中逐步養成細致認真的學習作風，強化實驗室紀律觀念，養成良好的實驗習慣；感受生物實驗操作活動的樂趣。以上目標從不同的角度體現出了本課內容的重點，對后續實驗活動的進行具有積極影響。

（二）尊重學生主體，引導自主實驗

“以生為本”是教師在初中生物探究性實驗活動中首先要明確的注意事項。這一理念強調教師要將實驗活動的主動權交給學生，并為學生搭建起相對比較寬松的實驗活動平臺。在此基礎上，教師一方面要鼓勵學生進行自主實驗，另一方面，要對學生的實驗過程進行適度的指導，從而使學生在實驗活動中充分發揮主體作用，進而深化學生的實驗感悟。

以“種子的萌發”為例，在本課教學中可以引導學生進行探究種子萌發所需環境條件的實驗活動。在本次探究性實驗中，教師可以將問題作為學生實驗思考的切入點，如：（1）種子各部分結構是什么？分別有怎樣的作用？（2）種子包含哪些物質？（3）你認為要選擇怎樣的種子種到田里？同時，教師要為學生提供不同植物的種子以及滴管、礦泉水瓶、標簽紙等器材。對于后續的實驗活動，教師要適當減少干預。學生可以分成若干小組，以小組為單位進行種子萌發所需條件的猜想以及實驗方案的設計。在此基礎上，各小組要在組內進行實驗分工。之后，學生要自主實施實驗方案，并在實驗操作過程中收集數據，以便完成實驗活動后檢驗自己的猜想是否成立。上述過程可以引導學生經歷由淺入深的探究性實驗過程，從而幫助學生獲得比較理想的實驗效果。同時，相對于教師的直接干預，學生在探究性實驗中獲得的實驗理解往往更加深刻。

（三）借助信息技術，優化演示實驗

從實際情況來看，由于初中生的生物實驗能力尚未成熟，再加上客觀條件的限制，所以導致部分生物實驗無法引導學生深入了解知識的本質。針對這種情況，教師可以將信息技術應用于初中生物探究性實驗活動中。將信息技術作為輔助手段，可以在一定程度上改變實驗活動的展開方式，彌補常規生物實驗存在的缺陷，從而使實驗過程得到優化。

以“綠色植物的呼吸作用”為例，在本次實驗中需要引導學生對呼吸作用的原料以及產物形成更加準確的認識，并使學生經歷完整的實驗探究過程，幫助學生得出更加準確的實驗結論。從實際情況來看，在常規的探究性實驗中，學生對綠色植物呼吸作用的認識通常源自于對實驗現象的分析，所以學生對呼吸作用原理的認識是一種間接性的推測。為了幫助學生在常規實驗的基礎上獲得更加直觀生動的認識，教師可以借助虛擬仿真實驗平臺進行實驗活動的演示。借助信息化平臺，可以使學生更加清晰和直觀地發現植物在呼吸作用下會釋放能量，并且會在吸收氧氣的同時釋放出二氧化碳。通過探究性實驗和虛擬仿真演示的有機結合，學生可以對植物呼吸作用的過程以及實質產生更加深刻的理解。由此可見，借助信息技術輔助初中生物探究性實驗是必要的。

（四）加強實驗改進，培育創新意識

在初中生物探究性實驗中，引導學生進行實驗方案的改進是一個重要環節。從實際情況來看，在自主性的探究實驗當中，學生有時會出現一些偏差，或者原本的實驗方案存在進一步優化的空間。針對這種情況，教師可以指導學生進行實驗改進。這樣不但可以進一步完善探究性實驗過程，而且可以使學生的創新意識得到一定的發展。

以“食物中的營養物質”實驗為例，原本的實驗裝置中存在一個比較突出的缺點，就是容易散失比較多的熱量。同時，原本的實驗裝置中所需的器材比較多，所以增加了安裝的復雜性。針對這種情況，教師要引導學生進行大膽的思考，將實驗裝置進行改良，以此來減少食物在燃燒過程中散失的熱量。為了對學生進行啟發，教師可以利用易拉罐進行實驗裝置的改良，并用試管代替錐形瓶，以便直接進行加熱。同時，可以在試管中加入帶有溫度計的橡皮塞，這樣可以使散失的熱量減少。教師完成演示后，要鼓勵學生根據自己的理解對實驗器材和實驗裝置進行改進。利用這種方式，不但可以優化實驗探究方案，而且能夠進一步使學生體會到科學探究的趣味性。總之，在初中生物探究性實驗中，進行適當的實驗改進是有效的手段。

（五）指導實驗方法，強化實驗能力

從實際情況來看，無論任何形式的探究性實驗都需要合理應用一些有效的方法。所以，為了切實提高學生的實驗能力，最重要的前提條件就是幫助學生掌握一些比較常用的實驗方法，從而使學生順利參與到實驗活動中。

如，在初中生物探究性實驗教學中，教師可以向學生介紹以下幾種方法：第一，顯微觀察法。顧名思義，這種方法就是用顯微鏡對研究對象進行觀察。在生物學習中，通常需要對生物進行微觀分析，而顯微觀察法無疑是一種重要的輔助手段。第二，化學分析法。在分析生物樣品是否存在某種成分或者某種成分含量多少時，可以根據這種成分的化學特征或者化學反應進行判斷。第三，預實驗法。這種方法是指在進行正式實驗之前先開展預實驗，以此來為正式的實驗活動創造條件。第四，控制變量法。這種方法是指某種生物現象可能受到多種因素影響時，針對其中某一種因素進行具體研究，保持其他因素條件不變。除上述基礎生物實驗方法，還有一些方法是比較有效的，所以教師在探究性實驗教學中要對學生進行針對性指導。

（六）聯系現實生活，拓展實驗活動

在探究性生物實驗中，教師需要突破實驗活動的時間與空間限制，引導學生對實驗活動進行拓展。由于生物學科和現實生活存在密切聯系，所以教師可以鼓勵學生將探究性實驗活動延伸到生活中，以此來開闊學生的視野，加深學生的學習感悟。

以“保護生物的多樣性”為例，結合本課內容，教師可以鼓勵學生在現有條件下進行野外考察實驗。在實地實驗過程中，學生結伴走進河畔、田園等自然生態環境中，嘗試采集一些生態樣本。這樣可以使學生更加直觀地了解不同生態環境中生物群落的狀態，增強學生對生態環境保護觀念的認同。同時，在實地實驗中，學生的探索、觀察等實驗能力可以得到有效的鍛煉。

綜上所述，在現階段的初中生物課程中，探究性實驗是一種重要的生物學習方法，對學生創新力、研究力、觀察力等素質的發展具有直接影響。因此，初中生物教師要不斷探索探究性實驗活動的實施方法，逐步構建更加高效的實驗教學模式，從而促進學生良好生物素養的養成。

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