初中生物驗證性實驗改為探究性實驗初探

一、背景

《課程標(biāo)準(zhǔn)》在課程理念中指出：在教學(xué)活動中培養(yǎng)學(xué)生探究能力。探究性學(xué)習(xí)是學(xué)生自主地獲取知識和技能、體驗和了解科學(xué)探究的過程和方法、形成和提高創(chuàng)新意識、樹立科學(xué)的價值觀的活動過程。本人于2009年12月參加了江蘇省中小學(xué)教學(xué)立項課題——《生物實驗探究性教學(xué)的實踐研究》的研究，進(jìn)一步研究生物實驗探究式教學(xué)的有關(guān)問題。在課題組中，主要研究將驗證性學(xué)生實驗設(shè)計成探究性學(xué)生實驗。驗證性實驗是學(xué)生根據(jù)書中實驗步驟，按部就班的完成任務(wù)。雖然有利于學(xué)生掌握概念和理解規(guī)律，但不利于培養(yǎng)學(xué)生思維能力。而將驗證性實驗改為探究性實驗，由于學(xué)生參差不齊，實驗中容易產(chǎn)生各種意外結(jié)果，必然引起學(xué)生對結(jié)論的懷疑。在好奇心的驅(qū)使下重做實驗，直至得出滿意的結(jié)論。帶著這樣的想法設(shè)計了這節(jié)課的教學(xué)。

二、過程

（一）課前準(zhǔn)備

按照備課的設(shè)計，課前，教師將學(xué)生分成5—6人的小組，選出組長，并分工進(jìn)行操作、記錄、處理數(shù)據(jù)和發(fā)言；準(zhǔn)備好探究實驗“食物中含有蛋白質(zhì)、淀粉和脂肪”的材料用具。同時，布置學(xué)生準(zhǔn)備食物包裝盒（袋）。

（二）課堂導(dǎo)入

教師：本節(jié)課是下午的第一節(jié)課，因勢利導(dǎo)提出，同學(xué)們，今天中午吃了哪些東西？學(xué)生答出：面條、米飯、大排、青菜、炸雞腿、漢堡包等。為什么吃了午飯后就不餓了？學(xué)生分別說出：食物中有營養(yǎng)物質(zhì)，有能量……同學(xué)們都談得很好，那么，食物中究竟有哪些營養(yǎng)物質(zhì)？它們對人體有什么作用呢？引入課題。

（三）教學(xué)過程

1.探究常見食物的營養(yǎng)成分

教師：食物中有什么？讓我們一起來進(jìn)行一個小探究。請同學(xué)們拿出課前收集的包裝盒（袋）。以小組為單位完成對5種食物的營養(yǎng)成分的調(diào)查。完成下表：

學(xué)生：先自己探究自己帶過來的食品包裝，做好相關(guān)營養(yǎng)成分的分析和記錄。然后，同組合作，共同探究本組的5種食品營養(yǎng)成分，做好統(tǒng)計與分析。之后，各小組派代表將結(jié)果在全班交流。得出結(jié)論：食物給我們提供了以下營養(yǎng)成分——糖類、蛋白質(zhì)、脂肪、水、無機鹽、維生素。同時，根據(jù)已有知識總結(jié)出：水、無機鹽屬于無機物，糖類、蛋白質(zhì)、脂肪、維生素屬于有機物。

問題：在此探究實驗過程中，出現(xiàn)了2個值得關(guān)注的問題。1是：有個學(xué)生帶來的是礦泉水，在它的營養(yǎng)成分表中，雖然列出了蛋白質(zhì)等營養(yǎng)成分，但所占比例均為0，學(xué)生只關(guān)注了成分，沒有關(guān)注比例，致使結(jié)論出現(xiàn)錯誤；2是：多數(shù)學(xué)生將能量作為營養(yǎng)成分統(tǒng)計進(jìn)入了表格當(dāng)中。這些問題，教師在學(xué)生交流總結(jié)中進(jìn)行了糾正。

2.探究食物中含有蛋白質(zhì)、淀粉、脂肪

以往的教學(xué)中，“食物中含有蛋白質(zhì)、淀粉、脂肪”是一個驗證性的實驗，此次教學(xué)中，我特意將其改為探究性實驗，由學(xué)生探究完成食物中蛋白質(zhì)、淀粉、脂肪的鑒定。

教師：蛋白質(zhì)、糖類、脂肪是人體需要的有機物。它們既是人體的組成物質(zhì)，又是人體的供能物質(zhì)。如何探究食物中含有以上物質(zhì)呢？引導(dǎo)學(xué)生按照科學(xué)探究的一般方法即：提出問題—作出假設(shè)—設(shè)計實驗—得出結(jié)論，分組進(jìn)行探究實驗。

學(xué)生：根據(jù)生活中已有的知識，設(shè)計相關(guān)探究實驗，得出結(jié)論。例如：1.知道淀粉屬于糖類，學(xué)生憑經(jīng)驗假設(shè)面粉里含有淀粉，再通過上網(wǎng)查詢了解到：淀粉遇碘變藍(lán)。學(xué)生將面粉倒入水中并攪拌，之后滴入碘液，發(fā)現(xiàn)白色液體確實變藍(lán)了，得出結(jié)論：面粉中含有糖類。2.學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)查詢知道蛋白質(zhì)燃燒時會有臭味，于是假設(shè)雞蛋中含有蛋白質(zhì)，將蛋白放在火上燃燒，發(fā)現(xiàn)確實有一股臭味發(fā)出，得出結(jié)論，雞蛋中含有蛋白質(zhì)。3.假設(shè)花生里含有脂肪，將花生縱剖后，在白紙上擠壓，用手摸留下的印記，感覺有油，得出結(jié)論，花生中有脂肪。等等。各組設(shè)計實驗不同，選擇材料不同，但都能通過實驗探究出食物中含有蛋白質(zhì)、糖類、脂肪。實驗完畢，各組交流，并得出新的結(jié)論，不同食物中，蛋白質(zhì)、糖類、脂肪的含量各不相同。

問題：在此探究實驗中，出現(xiàn)了3個值得關(guān)注的問題。1是：學(xué)生在做淀粉遇碘變藍(lán)的實驗中，部分學(xué)生的碘液滴加過多，致使顏色近似黑色，影響觀察。2是：學(xué)生在做蛋白質(zhì)燃燒的實驗中，取的雞蛋白較少，燃燒時間短，效果不明顯。3是：學(xué)生做擠壓花生的實驗時，部分學(xué)生（特別是女生），力氣較小，擠壓的油漬較淺，影響觀察。針對這些問題，學(xué)生相互之間提出來改進(jìn)方法。

（四）課堂小結(jié)

教師：通過剛才的學(xué)習(xí)，誰能小結(jié)一下，有哪些收獲？

學(xué)生：重點談了對食物中營養(yǎng)成分的認(rèn)識，以及如何探究食物中的蛋白質(zhì)、糖類、脂肪。同時，結(jié)合相關(guān)信息調(diào)整飲食結(jié)構(gòu)和飲食習(xí)慣，提高自己的生活質(zhì)量。

三、反思

（一）收獲

本節(jié)課的設(shè)計使學(xué)生積極參與到實驗中來，變被動為主動。讓學(xué)生參與實驗的準(zhǔn)備、實驗計劃的制定。有利于加深學(xué)生對實驗過程的了解、實驗作用的理解，同時，在一系列參與過程中，學(xué)生的能力也得到了發(fā)展，尤其是思維能力的發(fā)展。更重要的是參與和體驗了探究過程。教師在教學(xué)過程中指導(dǎo)實驗，解答困惑，不過多地干涉操作，學(xué)生在實驗中可以互相幫助，提高了小組合作學(xué)習(xí)的能力。每位學(xué)生都進(jìn)行實驗操作，教師在實驗中或?qū)嶒灪筇岢鲆恍┡c實驗過程有關(guān)的問題讓學(xué)生思考，從而使每一位學(xué)生都能體驗一種動手實驗的快樂，這也是一種教學(xué)的評價。

（二）不足

由于課時的限制，學(xué)生參與動手實踐的機會不多，在實驗當(dāng)中，明顯出現(xiàn)使用實驗器材的不熟練甚至錯誤的現(xiàn)象，有待于今后教學(xué)中加強訓(xùn)練。

（作者單位：江蘇省南京市文樞中學(xué)）