初中生物實驗教學中學生探究能力培養策略

實驗是生物教學的重要組成部分，但很多教師過于看重理論教學，導致實驗教學始終難以發展。跟隨新課標的變化方向，生物教學也需要與時俱進，將培養學生探究能力作為重要教學目標。生物教師應增加實驗教學比例，為學生提供更多實驗機會，兼顧理論與實踐兩方面的教學，促進學生全面發展。

一、豐富實驗導入形式，激發探究意識

實驗導入與課堂導入具有同樣的功能，都是為了在正式開始課堂教學之前，做好充分的準備與鋪墊，引導學生進入正常學習狀態，保障教學效果。實驗導入看似簡單，但實踐時卻很難對導入效果做出預判。結合初中學生性格特征，教師可以將生活經驗、多媒體、生物學史作為實驗導入主要形式，喚醒學生的好奇心與探究意識。

1.借助生活經驗

生物學科涉及對生命現象與活動的探索，與人類生活息息相關。以陶行知提出的“生活即教育\"理念為指導，教師要幫助學生建立生物學科與生活之間的聯系，將生活中的生物現象與規律作為實驗教學導入，讓學生能夠基于自身生活經驗，輕松理解生物復雜概念，了解生物在現實生活中的應用價值。在實際教學中，很多學生對復雜的生物實驗感到抗拒，認為生物實驗處于觸不可及的高度，但以此形式導入實驗，將有效破除學生的心理障礙，讓學生對生物實驗產生生活化認知，初步形成生物探究意識。

教學“生物生存依賴一定的環境”一課時，教師詢問學生：我們作為人類，需要怎樣的環境才能正常生存？學生回答，需要氧氣、水、陽光、適宜的溫度等。教師又詢問學生：那么動植物是不是也和人類一樣呢？學生認為可能有所不同。教師揭示本課實驗項目，探究影響鼠婦分布的非生物因素，學生需要在陰暗處采集幾只鼠婦，再用紙盒搭建對照性實驗裝置，觀察鼠婦選擇的環境類型，得出“鼠婦喜歡陰暗、潮濕環境”的實驗結論。教師讓學生根據生活經驗回答問題，以問題為引導，為引入實驗教學創造條件，使實驗教學更為順利。

2.應用媒體輔助

在生物日常教學中，使用多媒體已經成為常態，不僅適用于理論教學，同樣也能為實驗導入提供輔助。學生在課堂初期很難集中注意力，嚴重的還會破壞課堂紀律，教師無法以常規形式進行教學導入，而多媒體具有感官刺激功能，其聲音洪亮、圖像鮮明，對學生的視覺與聽覺產生沖擊，能快速吸引學生注意力。教師可以將實驗教學內容以多媒體形式進行展示，讓學生對實驗產生深刻印象，在具體實驗中展現出更大探究興趣，有助于激發學生探究意識。

“細胞的分裂與分化”相關實驗很難在教學中重現，受到條件限制，教師沒有選擇直接組織實驗，而是以多媒體作為輔助，開展虛擬實驗，以滿足本課學習需求。教師播放動物細胞與植物細胞分裂的實驗視頻，向學生講解細胞分裂過程。為檢驗學生是否掌握知識，教師再讓學生觀看教材圖片，讓學生說出動植物細胞的分裂過程，比較兩類細胞分裂的異同點，起到良好探究效果。教師靈活調整實驗教學形式，彌補實驗條件不足的問題，利用多媒體為學生直觀呈現虛擬實驗過程，讓學生獲得與真實實驗相同的體驗，達成實驗導入目標。

3．融入生物學史

生物學史揭示了生物科學發展過程，包含數量眾多的生物科學故事，有較強的實驗導入價值。初中學生的理解能力有限，教師可以選擇較為簡單的生物學史分享給學生，讓學生跟隨科學家的探究過程，了解生物科學發展不易，感受到生物探究成果的珍貴，形成嚴謹認真的探究精神。初中生物教學本身不包括系統性的生物學史內容，但生物學史的思想貫穿生物學習始終，教師要在實驗導入中融入生物學史內容，使學生體會生物學科魅力，產生思想觸動，由此導出生物實驗教學，激發學生探究動機。

作為生物教學開端，“生物與生物學”一課對生物學的概念、內容進行大致介紹，學生最初認為生物是學習動物的習性與特征，教師告訴學生生物學內容遠不止于此，生物學經過長期的發展研究，獲得了一系列成果，比如雜交水稻使世界眾多人口吃飽飯、抗生素的發現挽救無數生命等，這都離不開科學家的探究，是無數實驗匯聚而來的結果。教師由此引出生物實驗的重要性，呼呼學生重視實驗學習，通過實驗進行深入探究，也許就能在未來改變人類命運、為世界做出貢獻。教師在實驗導入中融入生物學史，介紹生物學偉大成果，激發學生實驗動力，讓學生下定自主探究的決心。

二、優化實驗流程指導，強化探究思維

為強化學生的探究思維，教師應拋棄傳統實驗教學思路，以學生自主探索為主要目的，設計科學的實驗流程，采取引導性的指導方法，為學生創造自主探究空間。考慮到學生基礎薄弱，教師應著重對實驗操作、實驗任務、實驗成果這類基礎實驗環節的教學指導進行優化，穩固學生的實驗學習基礎。

1.規范實驗操作

由于傳統生物教學很少開展生物實驗，學生的基礎實驗操作并不規范，其自身也沒有規范意識。現階段的生物實驗教學對學生操作提出更高要求，實驗操作必須走入規范化，才能為學生展開自主探究提供支撐。教師不能只關注學生的知識掌握情況或實驗進度，應明確實驗操作規范標準，充分觀察學生的實驗操作過程，及時糾正學生的錯誤操作，讓學生以嚴謹的心態對待實驗，也能降低實驗失誤率，令學生的探究思維更為清晰，使實驗教學效果落到實處。

在“生物學研究的基本方法”的教學中，教師帶領學生了解生物實驗使用率較高的實驗器材一顯微鏡。顯微鏡的構造比較復雜，對于初次接觸顯微鏡的學生而言很難駕馭。教師收集了幾片樹葉制成玻片標本，讓學生練習使用顯微鏡觀察玻片標本，大部分學生發現顯微鏡視物很模糊，教師指導學生調試細準焦螺旋直至清晰。經過反復觀察多種玻片標本，學生熟練掌握顯微鏡的使用方法，能獨立調整顯微鏡設置，達到規范實驗操作目標。教師重視學生的實驗操作基礎，開展針對性的實驗操作教學，讓學生學會使用實驗器材，為實驗教學提供堅實的操作基礎。

2.預設實驗任務

實驗任務適用于學生缺乏實驗積極性的情況，如果只是單純地組織學生進行實驗，沒有設置任何實驗目標或任務，則難以保持學生的積極性，導致實驗進度落后，嚴重影響實驗教學效率。在設計教學任務時，教師無法提前預測課堂狀態，因此要預設多個任務作為備選，當學生狀態較差，就要提供包含細節的任務要求；而學生狀態較好時，則提出簡明的任務要求，達到動態分層教學的效果，更適應學生學情，避免學生長期處于探究思維瓶頸而喪失動力，相反也能為學生帶來挑戰，助力學生的探究思維成長。

以“單細胞生物”的實驗教學為例，學生需要收集戶外水源，制作載玻片，使用顯微鏡進行觀察。考慮到水源為實驗不確定因素，可能有學生沒有收集到預期水源，教師提前準備了單細胞生物載玻片作為備用。開展實驗后，大部分學生都在自己收集的水源里發現了衣藻、眼蟲等生物，可以繼續推進實驗步驟，但也有學生由于沒有觀察到生物而陷入僵局，此時教師為其提供備用載玻片，幫助學生完成實驗，使全體學生都獲得理想實驗成果。教師預設實驗任務實施情況，以不確定因素作為動態分層依據，為遇見困難的學生提供幫助，保證學生連貫開展實驗，維持探究思維的流暢性。

3.總結實驗成果

實驗教學不僅需要良好的開端，同樣也需要完善的總結，實驗結束不代表實驗教學結束。在實驗結束后，學生的思維比較混亂，其剛結束一段長時間的專注狀態，將思維集中于一個點，很容易只注意到整體，而忽視細節。教師必須帶領學生反思實驗過程，總結實驗成果，為學生梳理思路，一方面可以指導學生構建思維導圖，將零散知識點串聯；另一方面還要組織學生撰寫實驗報告，在初期為學生提供報告模板作為指導，在后期則引導學生設計個性化報告模板，對實驗成果進行全面總結，使學生養成良好思維習慣。

教學“細胞是生物體結構和功能的基本單位”一課時，教師組織學生分別制作洋蔥鱗片葉表皮細胞臨時裝片、人口腔上皮細胞臨時裝片，再用顯微鏡觀察，畫出動物與植物的細胞結構簡圖，比較兩者之間的異同。教師要求學生在實驗過程中撰寫實驗報告，充分說明研究過程與結果。教師視察學生實驗情況，指導學生每完成一個步驟就要寫報告，多用表格、畫圖等表達形式，讓實驗過程得到清晰展現。在教師指導下，學生獨立完成實驗報告，獲得預期教學效果。教師重視實驗成果，帶領學生撰寫實驗報告，讓學生掌握實驗成果總結方法，使其建立清晰而有條理的思維框架，完善探究思維。

三、啟動趣味實驗活動，提升探究能力

由于生物實驗的嚴謹性，隨著實驗教學的不斷推進，學生會開始感到枯燥。教師應啟動趣味實驗活動，改變實驗教學形式，通過合作實驗、開放實驗、課外實踐手段，為實驗教學賦予更多趣味，學生也能改變一如往常的探究方式，以不同切入點、不同思路開展探究，大幅度提升學生的探究能力。

1.進行合作實驗

實驗分組是開展實驗教學的基礎，部分實驗規模較大，學生獨自一人難以完成。但實際上，即便在實驗中分組，很多實驗小組的表現也稱不上“合作”，經常出現偷懶、亂分工、產生沖突、效率低下等問題，這主要是因為實驗分組不夠合理。學生的實驗水平與綜合能力存在差異，教師應合理設置實驗分組，根據學情進行分組，使實驗分組更為協調，切實開展合作實驗活動，讓學生朝著相同目標進行合作實驗，實現探究能力協同發展。

開展“維護生態系統的穩定”實驗教學時，教師組織學生設計并制作生態瓶。考慮到生態瓶屬于微型生態系統，實驗細節較多，有必要進行合作實驗。根據學生的實驗水平，教師按照先進生一名、中等生兩名、后進生一名的配置組成實驗小組，讓學生合作完成生態瓶。在先進生的帶領下，學生積極開展實驗，通過良好分工，順利完成生態瓶實驗，生態瓶中生物都能正常生存，保持良好生態系統。教師科學配置實驗小組，為學生順利進行合作實驗提供幫助，使學生發揮探究能力，積累探究經驗，取得質量更高的實驗成果。

2.組織開放實驗

開放實驗指學生自由選擇實驗探究方向，自行設計實驗計劃，是實驗教學的進階策略，能夠進一步鞏固學生的探究能力。出于安全性、規范化考慮，組織學生進行開放實驗時，教師要對學生的探究可行性進行檢查，教師同意后，學生才能落實開放實驗計劃，同時還要觀察學生的實驗進度，必要時給出適當提示，幫助學生在一定時間限制內取得成果，使學生產生強烈的自信心與成就感，為培養學生探究綜合能力起到推動作用。

“多細胞生物的結構層次”中包括觀察葉片結構的實驗，教師提前讓學生準備一些植物葉片，多數學生帶了蔬菜或樹木的葉片。教師讓學生自己選擇喜歡的實驗材料，制作植物臨時切片。根據前期累積的實驗經驗，學生仿照載玻片的制作方法，嘗試以相似步驟制作臨時切片，用顯微鏡對臨時切片進行觀察，如果切片不滿足觀察條件，再重新進行調整。教師為學生提供開放實驗機會，讓學生按照自身想法設計實驗，在實驗過程中大膽嘗試、自主糾錯，使學生的探究能力得到長足發展。

3.開展課外實踐

生物實驗教學主要集中于課內，盡管能滿足學生的學習需求，但難以保證學生的可持續成長。生物學科基于自然環境，教師應帶領學生走出課堂，開展課外實踐，對課內實驗教學進行補充，進一步激發學生的探究欲望。在戶外環境中，教師可以組織學生進行戶外實地取材，展開靈活的實驗教學，為學生帶來樂趣與激情，使其對生物學領域產生探究欲望，不僅促進學生當下探究能力的發展，還為學生未來的生物探究奠定堅實基礎。

針對“生物對環境的適應和影響”一課進行實驗教學時，為幫助學生探究“不同植被對空氣濕度的影響”，教師帶領學生開展課外實踐活動。在學校附近公園，教師將學生分為幾個探究小組，令其選擇不同的植被環境進行實驗，如灌木叢、草坪、裸地等。學生利用測量工具，對各植被環境中不同時段的濕度進行測量，將獲取的數據進行記錄，最后總結研究成果，進行成果展示。教師為實驗教學擴展空間，使學生獲得課外實踐機會，開展自由探究，營造愉悅的實驗教學氛圍，為學生探究能力發展提供強大助力。

探究能力不僅是生物學科核心素養的要求，也是初中學生的必備能力。初中教師應積極響應新課標要求，轉變傳統教學觀念，肯定實驗教學的育人價值，將實驗教學與理論教學相結合，增加學生的探究機會，培養學生探究能力，貫徹落實核心素養目標。教師也不能止步于此，在未來的實驗教學中，要堅持探索更有效的實驗教學方法，力求實現更高水平的生物實驗教學。

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