關于初中生物探究性實驗教學的思考

摘 要：探究性學習是學生自主地獲取知識和技能、體驗和了解科學探究的過程和方法、形成和提高創新意識、樹立科學的價值觀的活動過程。而以能力立意、聯系生產實際、關注社會熱點、考察學生能力、是實施素質教育的大勢所趨。在生物學教學實踐中，引導學生主動參與教學活動，落實“探究性學習”是調動學生學習積極性、實現素質教育的一個重要途徑。

關鍵詞：探究性學習；創新意識；素質教育

中圖分類號：G42 文獻標識碼：A DOI：10.3969/j.issn.1672-0407.2012.04.005

文章編號：1672-0407(2012）04-010-03 收稿日期：2012-03-20

探究性學習指學生在學科領域內或現實生活情境中選取某個問題作為突破點，通過質疑、發現問題；調查研究、分析研討，解決問題；表達與交流等探究學習活動，獲得知識，激發情趣，掌握程序與方法。生物探究實驗是學生主動的獲取生物科學知識，領悟科學研究方法而進行的各種活動。學生通過對實驗的探究過程其實就是對相關知識積極進行收集、處理、整合，從而獲得新知識，培養創新精神和實踐能力的過程。而且探究實驗講求的是小組的互助，如此也可以培養學生交流與合作的能力。

隨著新課程改革的逐步推廣與實施，生物探究實驗教學越來越受到廣大教師的普遍重視。本人結合教學經驗，以 “觀察植物細胞結構”實驗為例談幾點體會：

一、明確實驗的目的，激發學生的學習動機

心理學告訴我們，目的是人采取行動的結果，而動機則是激勵人去行動的動力。學生明確實驗目的，自覺地產生實驗的內部動機，實驗效果就會很好。但是初中一二年級學生好奇，好動，對實驗陌生。有的學生認為上實驗課好玩兒，缺乏科學態度，有的學生認為升學不考，學習目的不明確。這些都給實驗課組織教學帶來一定困難。因此明確實驗目的是進行一堂課的前提，同時也使學生明確本節課的任務，從而有目的性的進行實驗的準備工作。

“觀察植物細胞的結構”一節的實驗目的是：

1．學會制作臨時裝片的基本方法。

2．通過觀察自己制作的臨時裝片，認識植物細胞的基本結構；學會繪制植物細胞結構簡圖。

筆者習慣于在一節課結束之前將下一節課的探究題目告知學生，這樣學生可以有足夠的時間去通過各種渠道查閱資料，這樣有利于課堂教學的順利進行。

二、實驗準備工作

1．實驗材料的準備。

本節課的實驗材料比較容易獲取，因此可以布置學生自己去獲取。學生在得知了實驗的內容之后便提出了各種各樣的實驗材料，有洋蔥、大蔥、冬青葉子、黃瓜等等，幾乎常見的植物，學生都能提出來，但是針對本節課的實驗目的，要選擇能作為實驗材料的，就需要教師引導學生思考，該選擇什么樣的植物能夠便于觀察且現象明顯呢？整體放在顯微鏡下觀察是否可行？較厚的透不過光線的行不行？這樣充分調動學生的積極性去思考并通過積極查閱資料甄選材料，從而得出結論：上述材料都行，但整體無法觀察，準備的材料必須是薄而透明的。

2．教師的準備工作。

教學實驗操作的基本功如何？直接影響實驗的效果。因此，每個實驗教學前，教師應按照課本的實驗要求，認真做幾遍，使自己的實驗操作規范、熟練。在演練中還要研究和摸索學生可能發生的問題和實驗成敗的關鍵，做到心中有數，以便在實驗中及時提醒學生，確保每個學生都成功。在本節實驗課中由于幾個實驗步驟會由于操作不慎出現問題，如撕內表皮時方法是否妥當、滴水是否合適、內表皮是否朝下、內表皮是否展平、能否出現氣泡等，所以需要教師在上課之前進行反復的練習，這樣才能做到對學生正確的指導。

3．實驗程序的設計。

教師在設計實驗教學程序時應該認真構思好學生觀察過程中的每一個環節和符合學生實際的教學方法，對實驗中出現的問題、現象、失敗的原因要盡可能考慮細致，盡可能多設置幾個“為什么”。以激發學生思維。本節課就可以伴隨著實驗的進程設計以下問題：

（1）可不可以將洋蔥直接放到顯微鏡下觀察？如果要觀察細胞需要觀察哪一部分？取材有哪些要求？

（實驗的材料必須是薄而透明）

（2）為什么要將蓋玻片和載玻片擦拭干凈？

（除去灰塵和雜質，使觀察的現象更清晰）

（3）為什么把載玻片放在實驗臺上以后要用滴管在載玻片中央滴一滴水。

（便于洋蔥內表皮的展開，保持細胞外形，排出空氣）

（4）在進行實驗過程中需要用鑷子從洋蔥葉內側撕取一小塊透明薄膜 —— 內表皮。把撕下的內表皮浸入載玻片的水滴中，用鑷子把它展平。

問題：

a.為什么取內側？

（因為觀察的是葉內表皮細胞）

b.為什么要一小塊，而且越薄越好？

（有利于觀察的清晰，避免出現幾層細胞的重疊。）

c.為什么要展平？

（避免出現幾層細胞的重疊。）

（5）用鑷子夾起蓋玻片，使它的一邊先接觸載玻片的水滴。然后緩緩地放下，蓋在要觀察的材料上。

問題:

a.為什么用鑷子夾，用手直接拿行不行？

（不行，避免手指弄臟蓋玻片，使它變模糊，不利觀察。）

b.為什么要一邊先接觸，而不直接蓋上去；為什么要緩緩地放下？

（避免在蓋玻片下出現氣泡而影響觀察。）

（6）把一滴稀碘液滴在蓋玻片的一側。

問題：為什么要用稀碘液進行染色？（使細胞著色，利于清晰地觀察細胞。）

（7）所有的材料都需要染色嗎？

（8）用吸水紙從蓋玻片的另一側吸引，使染液浸潤標本的全部。

問題：為什么要從一側吸引？可不可以不用吸水紙吸引而直接滴加？

（不可以。這是為了讓染液全部浸入標本）

三、實驗過程中的指導

能夠進行規范的操作是實驗順利進行的關鍵，也是實驗成功的保證。因此在試驗過程中需要教師對學生進行規范化的操作和指導。

（一）教師以規范的操作讓學生模仿

初中的學生剛剛接觸生物學實驗，實驗的操作還不太熟練、不太規范，此時特別需要教師耐心、細致地進行示范操作，對學生進行指導。

在本次試驗過程中，要用到顯微鏡，雖然顯微鏡的使用已經學習過了，但是對于初中學生來說還是一個難點，因此需要老師就取鏡和安放、對光、調焦、觀察等一系列的操作進行反復規范的實驗示范，做到每講一點就規范地做一步，學生模仿地操作一步。就拿取鏡和安放來說，教師可以一邊講道:“左手托住鏡座右手握住鏡臂”，一邊進行示范操作，學生跟著進行實驗。這樣，容易培養學生規范的實驗操作能力。

又如觀察物象時，可以在屏幕上投影:“先轉動粗準焦螺旋，使鏡筒緩緩下降，此時眼睛應該密切注視物鏡;當物鏡接近玻片標本時，眼睛看目鏡，再轉動粗準焦螺旋使鏡筒緩緩上升，直到看見物像為止;最后略微轉動細準焦螺旋使看見的物像更加清晰?！边@樣，不僅培養了學生規范的實驗操作能力，而且能夠保證學生安全、快速地觀察到物像。

（二）提出問題，進行有針對性的訓練

與顯微鏡相關的實驗常常因為操作能力較差而直接影響到觀察實驗的效果，為此，我在生物實驗課教學時，常常采取提出一些問題進行有針對性訓練的方法，從而提高學生的實驗技能。

在本次實驗中可以提出:“氣泡的有無將是影響這個觀察實驗效果的主要因素之一，如何才能避免氣泡的產生呢？”利用這個問題很自然地引導學生在制作洋蔥鱗片葉臨時玻片標本時就會嚴格地效仿教師的規范操作進行實驗，如規范地取、放蓋玻片，用鑷子輕輕地壓一下蓋玻片。因此觀察效果就一定很好，就能夠很清晰地觀察到洋蔥鱗片葉表皮細胞。

（三）引導學生進行規律技巧的總結

學生根據實驗的過程對本次實驗的步驟進行總結：制作臨時裝片的“七字步驟”；（擦、滴、取、展、蓋、染、吸），在這個過程中可以通過將每個步驟在腦海中重復而將整個實驗進行鞏固，并且可以在這個過程中對自己的操作進行檢視，總結成功的經驗和失敗的教訓。例如，本班學生在蓋的過程中發現，如果不慎混入氣泡后，可以通過用鉛筆頭的橡皮按住一面，慢慢將氣泡排出的方法來避免氣泡的干擾，類似的實驗現象引出的問題，完全可以由學生通過討論，實踐從而得出可行的解決方法來，也可以鍛煉學生分析問題、解決問題、小組合作的能力。

四、實驗結束后的總結與分析

一節課結束之后，很多老師往往布置學生填寫完實驗報告手冊就算是完成了，但是真正意義上的實驗才算是剛剛開始，因為在課堂上，學生學習的主要是實驗的操作技能，但是真正的反思需要在實驗結束之后進行。

學生以實驗小組為單位，將在實驗過程中遇到的困難，發現的問題，如何解決的過程，由本次實驗所得到的經驗教訓等等以實驗報告或者實驗日記的形式寫出來。

例如本班學生在實驗過程中發現以下幾個問題：

1．制作臨時裝片時，染色會對細胞產生什么影響？在什么情況下，應該使用不經染色的臨時裝片？

（染色可以使細胞的結構顯示得更加清楚，但是染色劑對活細胞的生物活性往往會有很大影響，有時甚至是致命的。因此，在觀察活細胞及其生物活性時，應該使用不經染色的臨時裝片。

2．怎樣區別顯微鏡視野中的細胞和氣泡？

（一般來說，氣泡在顯微鏡視野中顯現為較黑、較寬邊緣的圖像，形狀為圓形或橢圓形，里面往往是一片空白。用鑷子尖輕輕壓一下蓋玻片，氣泡就會變形或移動。）

3．顯微鏡視野中出現了一個污點。你有什么方法判斷這個污點是在物鏡上還是在目鏡上？

（可先轉動目鏡，看看在視野原處的污點是否跟著移動。若跟著移動，則污點就在目鏡上。污點若在物鏡上，則移動裝片，污點不動。）

4．在取洋蔥薄膜的時候，可先用刀片在洋蔥鱗片葉內表皮劃長、寬約0.5cm的小塊，再用鑷子從小塊的一角撕取。

以上只是本班學生在實驗過程中所發現的幾點問題，并不很全面，還需要進一步的學習總結。

另外在試驗結束以后需要重視總結報告的撰寫和交流。培養學生通過文字描述、數字表格、示意圖、曲線等多種方式完成實驗報告，通過攝影、攝像，使報告更生動形象。組織各種形式的交流活動，培養他們的合作學習的精神和語言表達能力，讓他們體會到不同的實驗方法，會有不同的實驗結果，這也屬于探究性的一個方面。學生的很多感受和體會也得到了交流，同時有利于學生形成正確的價值觀。

在試驗過程中，教師除了對學生進行技術上的指導和知識上的補充外，更要注重尊重、鼓勵學生。在探究性生物實驗中，學生會有各種想法，會提出種種問題，會得到各種不同的結論、甚至會是錯誤的結論。無論如何，教師都應該尊重學生，愛護學生，善于發現他們的優點。當學生在實驗中遇到困難，有消極、畏難的情緒時，教師應及時找學生談心，鼓勵他們不畏艱難。這樣才能使學生進行大膽地探究。

以上只是本人在實踐的生物學教學實驗過程中所進行的一點點思考和總結，如果能夠真正的將探究性學習進行下去，保證能夠使學生有充分想象和獨立思考的空間，培養學生主動探究科學知識的精神。

只有這樣，學生的個性、獨立性、協作性才能得到充分發展。學生的創新思維、創新才能不斷提高，從而使學生學得到真正意義上的知識，發展真正意義上的素質教育。