信息技術環境下初中生物探究性實驗教學設計研究

【摘 要】本論文首先分析了目前新課程理念下的初中生物實驗教學現狀，根據分析結果，筆者就如何改善現狀中存在的問題，對初中生物探究性實驗教學進行了具體的教學設計，最后，闡述了初中生物探究實驗設計教學實踐中應注意的問題，以期在教學中可以真正促進學生的實驗探究能力。

【關鍵詞】信息技術環境 生物實驗 探究式教學設計

1.初中生物探究性實驗教學現狀分析

為了了解中學生物實驗教學的現狀，筆者于2013年6月組織調查了靖宇縣濛江鄉第一中學初一（2）班和（3）班兩個班學生生物探究性實驗教學的基本情況，調查采用不記名調查問卷的形式，一共發放問卷100份，收回有效問卷80份。調查結果表明：

（1）數據顯示，83%的學生表示對探究性實驗很感興趣，但是真正認認真真地參與到實驗的學生所占比例為32%，形成明顯對比，說明教師在探究性實驗引導方面做得不夠，甚至對當前新課改提倡的探究性實驗教學沒有賦予重視。

（2）數據中，92%的學生愿意參與小組合作學習，在遇到問題時，多數同學有意愿和同學交流和探討，但是數據還顯示了其中存在的一個問題，就是在協作學習中，學生個人的責任意識不強，分工不明確，導致學生實驗效率低，達不到預期實驗結果，任務完不成，甚至出現推卸責任現象。

（3）在收集的數據中，42%的學生顯示具有探究意識，當在學習和生活中遇到問題時，會采用多種方式收集資料，如咨詢老師和同學，查詢網站，網上發帖等等，具有發現問題，解決問題的欲望，但這些學生所占比例不多，在教學中，教師應加以鼓勵。

2.信息技術環境下初中生物探究性實驗教學設計

本論文將以初中生物經典實驗課《光合作用》為例，具體設計過程如下：

（1）教學目標的設計

探究性實驗教學目標設計如下：

1）知識和技能

通過研究經典實驗大致認識人類探索光合作用的歷程；了解經典實驗的方法及結論；能說出光合作用的原料、產物、場所、動力等。

2）過程和方法

體驗前人設計實驗的技能和思維方式；經歷科學探究的一般過程：提出問題——建立假設——實驗探究——記錄和處理結果——得出結論；初步學會合作交流、建立模型、提出假設、控制實驗條件、設置對照等方法。

3）態度、情感和價值觀

領悟科學知識真實可信，但它不是絕對真理；激發科學興趣，感受實事求是的科學態度、堅忍不拔的意志品質；樹立“懷疑、創新、進取”的科學精神。

（2）教學過程設計

1）提取學生原有認知結構中與學習內容相關的知識點。

老師提問（將事先準備好的有關大自然萬物生長的視頻播放寫給學生們）：“民以食為天”，人類、動物需要以食物來維持生命，那么一棵小樹長成一棵參天大樹，其質量增加幾百至幾千倍，同學們思考一下，它的食物是什么呢？

學生發散思維并回答：植物的食物來自土壤中的肥料，還需要陽光、水、空氣等，甚至有的學生說葉綠體也是植物的食物，是植物通過光合作用制造而來的。

分析：信息技術下的探究式教學，應建立在學生已有的探究能力和認知基礎上，通過提問激活、尊重、提升學生的原有知識，創造條件，幫助學生在自己原有的認知基礎上，建構新的認知結構。

2）合理創設問題情境

教師結合多媒體素材，為學生創設一定的問題情境，這個問題一定要符合學生的認知水平，即難易程度始終，并且所利用的多媒體資源要豐富形象，能夠是學生準確理解要探究的問題，并激發學生的探究欲望。

老師提問：根據大家看到的視頻和圖片資料，思考幾個問題，海爾蒙特是帶著什么問題研究的？你認為這個實驗可以得出什么結論？實驗中，為什么起初的90.8kg泥土必須是干燥的？為什么要用雨水澆柳樹？你認為海爾蒙特忽視了哪個重要因素，使得他的實驗結論照現在來看并不完全正確？

3）探究協作提出實驗方案

根據老師創設的問題情境，學生先自己思考，這個過程學生必須具備一定的探究意識，通過上網搜索相關資料，在學生思考完并搜索到相關資料后，進行小組內部交流討論，實現資源共享。最后組內成員達成一致，共同提出假設，同時設計出探究實驗方案，為后期驗證假設做好準備工作。

老師：1864年，德國科學家薩克斯的實驗，把一種植物的葉片放在暗處幾小時，然后再把這片葉片一半照光，一半遮光，過一段時間后，用碘蒸汽處理葉片，發現遮光一半葉片的顏色沒有發生變化，而照光的那一半則呈深藍色。你認為這個實驗可以得出什么結論？

（此過程教師利用多媒體教具，將實驗的過程清晰地呈現給大家）

分析：初中學生注意力不夠集中，通過文字、圖片、聲音結合呈現故事性的實驗過程，提高信息載體的新意、美感程度，喚起學生的心理注意；初中生處于形象思維向抽象思維過渡的階段，并且抽象思維在一定程度上仍要以具體形象作支柱，有效地支持學生的自主學習和協作式探索。

4）驗證假設分享結論

接下來，學生按照上一步設計的實驗方案，進行小組實驗的驗證，這個過程教師進行監督和適當點撥，組內成員各有分工，共同為一個目標完成各自的任務。

3.初中生物探究實驗設計在教學實踐中應注意的問題

（1）以信息技術為支撐，實現實驗資料的多樣性。

（2）結合生活實際，實現探究性實驗的開放性。

（3）加強實驗的學生主體地位，重視協作交流。

4.結論

生物學作為一門基礎的自然科學，肩負著培育創新人才的使命，尤其是探究性人才的培養，這里，則需要借助當代信息技術，激發和加強學生的探究意識，培養學生的生物實驗課的探究性學習能力，這同樣也是新課程理念所提倡的。