指向科學探究的初中生物開放式實驗教學課例研究

徐 焱

（福州時代中學 福建福州 350007）

1 指向科學探究的初中生物開放式實驗教學的提出

開放式實驗教學強調學習者主動建構的過程。但是，目前在開展生物實驗教學過程的中，仍然存在著一些不利于培養學生的科學探究的現象。譬如，學生在教師灌輸式指導下或是參照教材中給出的實驗步驟按部就班地完成實驗操作，雖然學生能順利完成實驗探究，但無形中忽視了學生的思維差異、自我創造力、團隊協作的培養，不利于學生科學探究的進階性成長。接下來以“二氧化碳是光合作用必需的原料”的探究一節為課例，探討在開放式實驗教學中，教師應如何培養學生的科學態度、團隊協作及創新能力。

2 指向科學探究的開放式試驗教學過程

2.1 重視課前準備，激發學生多元思考

開放性實驗教學注重引導學生自主選擇并確定相應的實驗內容。只要學生的實驗設計及所需材料是與課程相符并且合理，教師就要充分肯定學生。由于時間和空間的約束，教師無法在課堂完全開展“二氧化碳是光合作用必需的原料”的探究。為了打破這一限制，教師必須要在課前期做足準備，如巧妙設計實驗報告單（圖1），激發學生多元化、開放式思考，培養學生的創新精神。

圖1 實驗報告單

學生分為6個小組展開探究。教師課前分發實驗報告單給學生，鼓勵每組學生發揮各自團隊的力量，根據本組的設計實驗裝置簡圖尋找不同的材料用具，并在課堂展示分享。各個學生小組課前準備充分，設計各不相同，為開放的實驗課堂埋下伏筆。

2.2 優化課堂組織形式，培養科學態度和團隊精神

科學探究的最高素養水平為一系列的能力所組成，如觀察能力、提出問題的能力、制訂并實施方案的能力、獲取證據或數據的能力、表達和交流的能力等。教師組織課堂時，既需要關注到學生探究能力的培養，又要考慮促進學生養成科學態度和團隊協作。

課堂中，教師先組織6個實驗組根據各自的實驗裝置圖，利用課前準備好的器材合作完成實驗裝置的組裝。同時，由組長指定一名同學作為解說員留在本組對裝置的設計進行解說，并安排其他5位同學作為觀察員帶著觀察員任務單（圖2）分散到其他5組進行觀察:

圖2 觀察員任務單

①解說員負責將本組的實驗裝置的設計向來自其他5組的觀察員講解清楚，同時記錄下不同觀察員提出的建議；

②觀察員負責發現該組實驗裝置設計的優劣，在給該組解說員提出改進建議的同時，還主動將觀察的收獲帶回本組進行匯報。

接下來，教師給6個實驗小組一定的時間進行討論和交流，結合其他組觀察員提出的建議以及本組觀察員外出觀察的收獲，重新分析本組裝置的合理性，并對本組的實驗設計進行改進和優化。教師請每組的組長向全班展示實驗裝置、介紹實驗方案。最終，全體學生在思維的碰撞及共同努力下主動查找不足，達成統一共識，形成了屬于自己的科學的實驗方案。

在實驗過程中通過設置“觀察員”，能夠起到以下作用:

①每一個小組除了解說員，其他5位觀察員都能夠分散到不同的組進行觀察，了解其他5個組的實驗設計情況。這樣的安排可以讓每組都能得到最大化的信息交流和思維碰撞。

②本組的5位觀察員回歸至本組時，能夠將自己的觀察的收獲反饋給本組同學。不同的觀察員所看所得都各不相同，從而為進一步優化自己本組的實驗提供更加全面的參考依據。

而傳統的課堂組織形式中，每一實驗組的成員僅僅管理本組實驗，卻無從得知他人做法，學生只能埋頭苦做，教師也由于課堂時間局限常常無法面面俱到地評價每組學生的實驗結果。本節課通過在實驗過程中設置解說員和觀察員，增強了學生實驗的互動參與性，真正地讓學生各負其責。學生在課堂活動中感受到主動探究的樂趣，增強了自己設計實驗的科學合理性。由此本次開放性實驗課堂組織為學生創設了靈動的實驗課堂，突破了傳統實驗課堂的教學局限，實現了全員參與，讓每一個學生在課堂中的探究積極性得到充分調動，學生的科學態度和團隊精神也得到了有效培養。

2.3 實施科學評價，樹立探究信心

探究精神是人類進步的階梯，教師對學生探究學習所進行的評價關系到學生的探究信心，更關系到學生探究精神的持續性培養。傳統的生物實驗教學評價無論在于書面表達或是實驗操作，都更加看重評價學生實驗結果的呈現。而教師負責“一錘定音”，此種總結性的單一評價方式，往往無法給學生的進一步學習形成激勵，更無法全面反映學生的生物實驗能力及參與度。學生長期處在這種過于被動的課堂地位中，自然不利于探究精神的培養。因此通過運用開放性教學實驗評價，立足充分挖掘學生潛能的主要目標，能夠綜合評價實驗過程和結果。本節課通過在實驗中設置觀察員，并讓觀察員對所觀察的組給出友情提醒，學生容易接受。此種開放式的生生評價更有親和力，更能夠讓不同的觀察員立足不同的觀察視角，給出更加全面的評價，讓學生全面客觀地認識到自身實驗設計的不足，彌補了只由教師評價的局限性，也有助于學生樹立探究信心，讓學生更加積極地體驗科學探究的樂趣。

3 教學反思

本節實驗探究課通過開放式的教學策略，在培養學生科學探究方面取得了一定的效果，把開放式教學真正落地在每一個教學環節，從課前的指導學生多元化準備，到課堂中靈動的組織形式，都較大限度地調動了學生學習的積極性，激發學生的探究熱情，有效促進了學生創造能力的培養，師生、生生關系也更加平等、融洽。特別是在實驗中設置觀察員，讓學生之間更好地合作交流互相溝通，培養了學生發現以及解決問題的基本能力。與此同時，還可以推動學生完善學習方式，充分培養學生獨創性與多變性。生生互評的綜合評價方式，也能夠讓學生更加主動的探索知識，有助于全面養成科學素養。

課例中也存在需要思考的地方。例如，沒能給學生留下課后思考的開放性問題，課堂的延伸性還不夠。隨著新課改的不斷深入推進，開放式教學必將有廣闊的發展空間，希望今后能將開放式教學在更多的探究實驗課中得以嘗試，從而更好地培養學生科學探究素養和能力。