開放實驗教學，培養生物科學探究能力

於琳雅

摘 要：生物學素養是公民科學素養的重要組成部分，是學生后天習得的終身受益成果。其中，科學探究作為生物學科核心素養之一，是教學開展課堂教學的重要培養目標。根據多年的教學實踐經驗，針對初中生物課堂教學淺談了幾點開放實驗教學，探索培養學生生物學探究能力的有效策略，與各位同行共享。

關鍵詞：生物；實驗；科學探究

“科學探究”是指學生能夠發現現實世界中的生物學問題，針對特定的生物學現象，進行觀察、提問、實驗設計以及結果的交流和討論的能力。實驗教學是培養學生科學探究能力的重要途徑，筆者認為，廣大教師應當注重優化生物實驗教學，發展學生的核心素養。

一、浸入生活，發現實驗素材

初中生物實驗教學中需要很多實驗材料，筆者認為，教師應當有意識地引導學生自主搜集身邊的資源，積累生活素材，使他們在發現實驗素材的過程中，激發學習的積極性，認識到生物與實際生活中的密切聯系，提高自身的觀察能力。

比如筆者在對“綠色植物的蒸騰作用”進行實驗教學時，引導學生從生活中的材料出發，設計實驗方案，并展開操作。為了讓學生深刻直觀地感受綠色植物的蒸騰作用，筆者首先讓他們在家中選擇一個綠色盆栽，然后用塑料袋罩住部分枝葉，一段時間后，觀察實驗現象。學生們發現，塑料袋內壁出現了很多小水珠。筆者問道：“這些小水珠是怎樣形成的呢？如果是由水蒸氣凝結而成，那么水蒸氣又是從哪里來的？”隨后筆者引導學生利用實驗裝置，觀察了植物葉片上氣孔的形態，從而使他們認識葉片的蒸騰作用。在這一活動中，筆者通過充分浸入生活，有效提高了學生的觀察能力，優化了實驗教學效果。

二、廢物利用，改善實驗裝置

教師在組織學生開展生物實驗探究時，可以通過廢物利用，改進實驗裝置，從而啟迪學生的思維與探究思路，激發他們對生物實驗探究的興趣，提高實驗效果。

比如筆者在對“驗證呼吸作用中氣體的變化”開展實驗教學時，考慮到用橡皮管做實驗密閉性不好，容易出現袋內氣體與外界氣體交換的問題，于是筆者通過廢物利用，用醫用輸液管代替橡皮管，很好地解決了這一問題。由于輸液管上有一個可以控制滴液速度的球閥，因此在實驗中，可以將此球閥當作開關，將輸液管的一端插入到塑料袋內，球閥和另一端留在袋外。實驗設置實驗組A和對照組B，A的塑料袋內放置新鮮蔬菜，B的塑料袋內不放置任何東西。首先調節球閥，使塑料袋處于密封狀態，在暗室放置一夜后，反方向轉動球閥，擠出氣體，將A、B氣體分別通入裝有澄清石灰水的兩個錐形瓶中，觀察現象。由此筆者通過廢物利用，改善實驗裝置，使實驗更加簡便易行，取得了很好的教學效果。

三、再度設計，優化實驗環節

設計實驗是培養學生科學探究能力的關鍵途徑，若教師一味引導學生按照教材提供的實驗方案進行操作，難以充分調動他們的思維，發展其探究能力。筆者認為，教師應善于引導學生自主設計實驗方案，通過優化實驗環節，提高他們思維的創造性。

比如，筆者在引導學生開展“種子萌發需要的外界條件”這一實驗時，向學生提問道：“如果把大豆種子一直放在燒杯里，它會發芽嗎？”由此筆者引出了實驗課題，引導學生通過設計實驗方案，探究種子萌發所需要的外界條件。在實驗設計中，學生將可能影響種子萌發的多種因素，分解成了一個個單一的因素，然后通過設計對照實驗，驗證了假設的影響因素是否成立。例如，為了驗證種子萌發需要足夠的水，學生分別設置了甲、乙兩個實驗組和對照組。分別取2個潔凈的罐頭瓶，分別貼上甲、乙的標簽，然后分別在瓶中放上2張餐巾紙，并在餐巾紙上均勻放10粒種子，其中甲組灑入適量水使餐巾紙濕潤，擰緊瓶蓋，乙組擰緊瓶蓋不灑水，兩組均放置在室溫環境下。最后學生通過觀察實驗現象得出了結論，種子萌發需要水分。就這樣筆者引導學生自主設計實驗方案，充分發揮了他們的主體地位，高效達成了教學目標。

四、多元反思，形成實驗成果

總結與反思是實驗教學的最后一個環節，對于提高學生實驗素養發揮著不容忽視的重要作用。教師通過組織學生進行多元反思，引導他們對實驗結果進行交流與討論，能夠促進他們自主汲取知識，形成實驗成果，進而提高實驗教學的有效性。

比如筆者在引導學生開展“觀察莖的疏導功能”這一實驗時，學生通過實驗可以發現，將一根枝條插入滴有紅墨水的瓶中，放在太陽下，一段時間后將枝條縱切開來，可以看到木質部被染成了紅色。于是筆者讓學生對實驗現象與結果進行反思總結，經過一段時間的交流與討論后，他們自主歸納出了實驗結論：木質部中有導管，木質部被染成紅色可以說明導管具有運輸水分和無機鹽的作用。由此筆者通過加強對學生實驗總結與反思的訓練，使他們自主總結得到了規律，有效提高了他們的實驗探究能力。

綜上所述，教師通過切實關注上述“浸入生活”“廢物利用”“再度設計”“多元反思”等要點開展生物實驗教學，能夠顯著提高學生學習的有效性，深化他們的科學探究意識與能力，對他們生物核心素養的培養與發展具有重要的積極意義。

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編輯 杜元元