初中生物探究性實驗教學的優化策略

【摘 要】新課程理念倡導進行生物探究實驗教學，強調學生探究新知的經歷和獲得新知的體驗。教師要優化實驗教學策略，通過優化實驗程序、優化實驗設置情境，優化設計實驗方案，引導學生對實驗問題的解答，使學生掌握科學探究的基本過程，引導學生主動探究，培養學生的思維能力和動手能力，提高學生學習生物的主動性和積極性。

【關鍵詞】探究實驗；自主思維；優化

新課程理念指出：要重視學生的體驗、感悟和親身經歷，重視實驗探究式的學習。教師要結合學生的心理、生理特點，創造條件，不拘泥于課本，優化實驗教學程序及過程，打破“目標-步驟-操作-結論”的模式，采用“問題-假設-探究-結論”的新模式，真正教會學生自主思維，讓學生參與設計、親自動手，使學生在動手的過程中更加深刻地理解和鞏固所學知識。教師要善于創設和提供易于探究的情境和途徑，提出有思考性的問題，調動學生思維，吸引學生積極地投入到探索活動中來，從而提高教學效率。

1 優化實驗程序，有效組織探究活動

初中階段生物教材共安排有學生探究活動及實驗一百多個，而整個初中生物課時數最多160節課，如此多的實驗內容，教師必須要有所取舍、優化，對于選做的實驗，教師可根據難易程度、季節特點及實驗用時長短，進行統籌安排，按時間和教學進度（簡易的活動可跨教學進度在課外進行），制成表格，不使某些探究活動錯過最佳時間。如“探究影響鼠婦分布的環境因素、設計校園綠化方案、飼養家蠶、制作生態瓶、制作酸奶（甜酒、泡菜）”等實驗均可在教師指導下，學生自主設計實驗方案進行實驗探究，讓學生在課余時間完成。這樣不但可以節省大量的課堂時間，而且培養了學生自主思維和動手的能力，調動了學生學習的積極性。

2 優化探究模式，培養自主思維能力

教師要在課堂上給學生提供一些理論聯系實際的生動材料，創設實驗教學的活動情境，按照新課程提倡的探究模式“問題—假設—探究—結論”的實驗環節要求，逐步完成探究活動，教師要通過組織和引導，充分發揮學生學習的主動性，讓學生自己動手、動口、動腦去分析和解決問題，讓學生體驗、感悟和親身經歷，培養其自主思維的能力。教師要從簡單的探究實驗入手，充分利用每一次的實驗機會，用情境材料引導學生自主提出問題、作出假設，用對照試驗引導學生發現、選擇變量，自主設計簡單的實驗，利用實驗現象引導學生處理資料分析結果，逐步引導教會學生自主分析思考解決問題。

2.1 創設問題情境，引導學生自主提問

生物學是自然的科學，自然界中的各種因素都可以成為生物學情境設置對象，不同的生命活動都可以用來做生物學探究活動的素材。作為教師要善于從不同的情境中選擇最適合學生實踐的素材，讓學生體驗生活、感受困惑、從而提出問題。例如在“探究種子萌發的內、外條件”實驗中，我先給學生描述了2個探究情境，第一個：《手捧空花盆的孩子》的故事，第二個：“冬天農閑、春天播種”，學生產生了疑惑，“為什么有的種子不萌發？”，“為什么春天才能播種”，他們馬上聯想到這應該與種子有關，并且與種子的環境有關，從而自主地提出了需要探究的問題，并作出假設。

2.2 掌握探究基本方法，自主設計對照實驗

實驗設計和實施的基本準則之一是對照。能否設計對照試驗，并在此基礎上進行結論分析，是衡量學生探究能力的一個重要標志。學生自主設計對照實驗比學生照本宣科做實驗更重要。在教學中，首先要教會學生按照探究實驗的基本步驟探究問題，掌握探究的基本方法，其次讓學生學會尋找變量，變量通常藏在問題中，影響要探究的內容的因素就是變量，一個實驗的變量有且只有一個。第三將實驗按由易到難的順序，重新編排實驗順序，讓學生逐步熟練應用探究手段，逐步培養學生自主設計對照實驗的能力，養成其自主思維的習慣。例如在“種子萌發的條件”教學中，我讓每組學生選擇一個因子作為變量（如水、溫度或空氣），指導學生控制變量的技巧后，每組發若干同樣的玉米種子及燒杯，貼上標簽，讓學生自主討論設計實驗對照方案，開放實驗室，讓學生自主實踐。2周后（給學生失敗后更正實驗方案留出時間）匯報和交流自己的實驗成果和不足點，在活動過程中，學生產生了高度的興趣和積極性，課余時間也在交流討論，修正實驗方案。

3 引入DI競賽，優化實驗設計方案

頭腦創新思維競賽（DI），DI是英文DESTINATION IMAGINATION的縮寫，意思是“目的地想象”，是一項國際性的培養青少年創造力的活動。通過分組競賽的方式指導學生對教材中的實驗項目進行再創作。如設計低成本的實驗、設計模擬性實驗、引入多媒體技術進行虛擬實驗。如在“模擬自然選擇”活動中，課本中采用的是模擬“豆豆鳥”捕食活動，我在活動后，給學生提出問題，參照課本，自主設計“模擬探究動物保護色的形成”的活動，并進行評比。學生們立刻興趣高漲，紛紛自主設計，有一組同學設計的方案是：取一白色大紙板，上面放置若干數量相同、顏色不同的小紙片，有白色，紅色，黃色等，讓每個同學用1秒時間在紙板上輪流取紙片，2分鐘后統計白紙板上剩余紙片的數量。學生的主觀能動性得到極大的提高。

教師在實驗教學中，要大膽發揮學生的主觀能動性和創造力，讓他們學會自己提出問題，自主優化原有的實驗方案，如“自主設計一個研究運動和呼吸頻率的方案”，“自制酸奶、米酒、泡菜品餐會”等，讓學生自行思考，發揮想象力，設計整個實驗。讓學生嘗試失敗的挫折或成功的喜悅，才能更切實提升學生的創新能力和自主思維能力。

4 優化情境探究問題，引導學生自主學習

在實驗教學過程中，教師可以通過巧妙設計實驗問題，引導學生在解決問題的深厚興趣中掌握科學探究的基本方法。教師在探究問題上不能追求“高大全”，問題的設置最好結合情境，設置一系列學生看得見，摸得著的問題，把大問題化小，逐步用問題引導學生完成實驗探究過程。例如在“探究鼠婦的生活環境”教學中，我設置了如下的情境問題：①這個實驗要解決什么問題？②你做出了什么樣的假設？③這個假設是根據什么做出的或者說在作假設前你都做了哪些工作？④實驗中人為控制的條件是什么？⑤一次實驗要控制幾個變量？你選了哪個變量做實驗？⑥說說你是如何設計的對照實驗？

教師在實驗情境探究提問中，首先要把握問題一定是從實驗中提出的，以實驗情境引出問題，再由這些問題引導學生思考，進而得出正確的結論。其次，教師提出問題時還應考慮問題的梯度和難度，由易到難，可以讓不同層次的學生都能進行探究，學生解決后對其有很好的激勵作用，同時還能逐步培養學生建立相關的思維模型。

教育家布魯納曾指出，“教學不應該奉送真理，而應該叫人發現真理”。 教師在學生實驗中應該大膽嘗試，在實驗教學中不要限制學生的創造力，多給學生探索與發現的機會。通過優化探究性實驗教學，使學生由旁觀者變為承擔者，由被動接受者變為主動探究者，有助于學生去主動探究自主學習。并在實施探究過程中，鼓勵學生自主構思自主設計，培養他們的觀察、自主思維及創新能力。

參考文獻：

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[3]葉佩珉等.《生物學實驗論》.廣西教育出版社，2001年4月

作者簡介：

姚建鋒（1971～），男，福建光澤縣人，本科，中學生物教學專業。