初中生物課程教學(xué)中施展探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的研究

夏小勤

(江蘇省南通市北城中學(xué) 226000)

教師在進(jìn)行探究性實(shí)驗(yàn)的教學(xué)工作時(shí)，需要引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)的同時(shí)思考，并幫助學(xué)生在實(shí)踐過程中理解實(shí)驗(yàn)流程背后涉及的知識(shí).本文以引導(dǎo)學(xué)生掌握探究性實(shí)驗(yàn)基本流程為切入點(diǎn)，簡(jiǎn)單論述了如何通過引導(dǎo)學(xué)生理解實(shí)驗(yàn)步驟和課前思考預(yù)習(xí)來鍛煉學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，并提出通過合理創(chuàng)新幫助學(xué)生在生活中靈活應(yīng)用生物知識(shí)內(nèi)容.

一、掌握基本流程，激發(fā)學(xué)生興趣

教師在進(jìn)行課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)相關(guān)工作時(shí)一定要帶領(lǐng)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行觀察，并根據(jù)觀察所得內(nèi)容思考、發(fā)現(xiàn)，最終完成實(shí)踐.在教學(xué)工作中為學(xué)生提供實(shí)踐的機(jī)會(huì)，可以讓學(xué)生充分思考科學(xué)探究方案的設(shè)計(jì)過程，并在思考過程中發(fā)現(xiàn)探究性實(shí)驗(yàn)的樂趣，進(jìn)而達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力和實(shí)踐能力的目的.

例如在進(jìn)行“光對(duì)鼠婦生活的影響”相關(guān)的教學(xué)工作時(shí)，考慮到此實(shí)驗(yàn)涉及的知識(shí)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)用具較為簡(jiǎn)單，筆者將教學(xué)重點(diǎn)設(shè)計(jì)為幫助學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)探究的基本流程.筆者引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中在陽(yáng)光、空氣、水分、土壤、溫度、濕度中進(jìn)行選取實(shí)驗(yàn)變量.筆者通常不會(huì)限制學(xué)生思維，在學(xué)生設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案不存在明顯問題，且可操作性較強(qiáng)的前提下，鼓勵(lì)學(xué)生積極進(jìn)行開放性思考.我將學(xué)生分為6個(gè)學(xué)習(xí)小組，并引導(dǎo)小組分別選擇不同的實(shí)驗(yàn)變量(陽(yáng)光、空氣、水分、土壤、溫度、濕度)，幫助學(xué)生以小組的形式高效探究不同的變量對(duì)鼠婦生活的影響，通過設(shè)置不同的變量鍛煉學(xué)生的求異思維，并借助小組學(xué)習(xí)模式激發(fā)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣.為了確保學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的學(xué)習(xí)效率，教師可以提問的方式適引導(dǎo)學(xué)生：1.本次實(shí)驗(yàn)需要進(jìn)行對(duì)照實(shí)驗(yàn)嗎？2.若需要，需要探究的變量有幾個(gè)？3.對(duì)照實(shí)驗(yàn)需要設(shè)計(jì)幾組？4.實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用了哪些裝置，其效果是什么？通過提問的方式引導(dǎo)學(xué)生思考，并幫助學(xué)生理解并記憶1.提出問題→2.收集與問題相關(guān)信息→3.進(jìn)行假設(shè)→4.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案→5.實(shí)施實(shí)驗(yàn)并記錄→6.分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象等六個(gè)步驟.大部分學(xué)生都缺少生物實(shí)驗(yàn)的經(jīng)歷，故進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)從提出問題到得出結(jié)論需要的時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)，過程中教師需要保持耐心和注意力，在保證學(xué)生不出現(xiàn)重大錯(cuò)誤的前提下引導(dǎo)學(xué)生自主思考，在思考中發(fā)現(xiàn)探究性實(shí)驗(yàn)的樂趣，并通過實(shí)驗(yàn)成功收獲成就感，進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生對(duì)探究性實(shí)驗(yàn)的興趣.

二、理解實(shí)驗(yàn)步驟，強(qiáng)化教學(xué)效果

教師在進(jìn)行實(shí)際教學(xué)時(shí)，需要將教學(xué)重點(diǎn)放在步驟背后涉及的知識(shí)內(nèi)容和步驟之間的因果關(guān)系和思維順序之中.

例如，在教導(dǎo)學(xué)生如何確認(rèn)實(shí)驗(yàn)變量的教學(xué)過程中，筆者通常會(huì)根據(jù)教材中展示的實(shí)驗(yàn)方法，引導(dǎo)學(xué)生逐步深入學(xué)習(xí)如何確定實(shí)驗(yàn)變量，并對(duì)實(shí)驗(yàn)變量確定的方法進(jìn)行總結(jié).較為簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生可以在實(shí)驗(yàn)?zāi)康闹兄苯拥贸鰧?shí)驗(yàn)方法，例如“光對(duì)鼠婦生活的影響”這一實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生經(jīng)過簡(jiǎn)單的分析很快就會(huì)發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)變量在于光.部分較為復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)需要引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)考捌湓磉M(jìn)行分析才能發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)變量，例如在“觀察植物細(xì)胞的吸水和失水”實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作中，筆者展示了泡在濃度較高的糖水和清水中的蘿卜條，并引導(dǎo)學(xué)生觀察分析兩者存在的不同.并向?qū)W生提問，為何浸在不同溶液中的蘿卜條變化會(huì)不同？并引導(dǎo)學(xué)生思考將萎縮的蘿卜條置于清水中會(huì)出現(xiàn)什么變化？變化過程中細(xì)胞又經(jīng)歷了何種變化呢？這些變化涉及那些知識(shí)內(nèi)容？逐步引導(dǎo)學(xué)生理解實(shí)驗(yàn)原理是細(xì)胞吸水和失水，進(jìn)而發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)變量為細(xì)胞外界溶液濃度.教師需要引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中了解如何發(fā)現(xiàn)或設(shè)置對(duì)照、干擾因素、對(duì)照組，并掌握降低干擾因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生的影響的方法.幫助學(xué)生掌握科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)方法和技能.探究活動(dòng)關(guān)鍵在于引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)并提出問題，教師需要引導(dǎo)學(xué)生在分析和解決問題的過程鍛煉自身的思維能力.

三、高效課前準(zhǔn)備，進(jìn)行深度思考

初中生物探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)需要教師根據(jù)教材內(nèi)容引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行首開，故教師和學(xué)生在教學(xué)工作開始前都需要對(duì)做好準(zhǔn)備.教師初中生物探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，需要根據(jù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容，并在課前模擬操作一次實(shí)驗(yàn)，尋找實(shí)驗(yàn)改進(jìn)的方向和有待優(yōu)化的環(huán)節(jié)，盡可能提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果.教師在教學(xué)過程中應(yīng)將教學(xué)重點(diǎn)置于實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)等環(huán)節(jié)的教學(xué)工作中.

例如，在“種子萌芽的外部條件”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作中，教材內(nèi)容給出的案例要求學(xué)生在四個(gè)玻璃瓶中完成三種不同情況的對(duì)照，對(duì)種子萌芽的外部條件中的空氣、水分、溫度三個(gè)條件的影響進(jìn)行研究.此實(shí)驗(yàn)相對(duì)較為復(fù)雜，初中階段的學(xué)生僅通過課堂教學(xué)無法較好的消化其中的知識(shí)內(nèi)容，所以筆者在設(shè)計(jì)學(xué)案時(shí)，為學(xué)生準(zhǔn)備了三個(gè)思考題，引導(dǎo)學(xué)生在課前對(duì)知識(shí)內(nèi)容完成思考.問題一：以種子萌芽所需的溫度為自變量，思考并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn).問題二：以種子萌芽所需的所需的水分為自變量，思考并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn).問題三：以種子萌芽所需的所需的空氣為自變量，思考并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn).這三道思考題的價(jià)值在于幫助學(xué)生思考教材知識(shí)內(nèi)容，幫助學(xué)生理解一顆健康的種子萌發(fā)需要有適宜的溫度、充足的水分和適量的氧氣，三者缺一不可，部分種子還需要光照等知識(shí)點(diǎn).筆者認(rèn)為，通過課前提問的方式可以直觀的呈現(xiàn)實(shí)驗(yàn)中可能會(huì)出現(xiàn)的問題.同時(shí)，思考題可以引導(dǎo)學(xué)生對(duì)知識(shí)內(nèi)容進(jìn)行深度思考，而不是單純的背誦記憶知識(shí)內(nèi)容.教師可以通過引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)前對(duì)很知識(shí)內(nèi)容進(jìn)行有針對(duì)性地預(yù)習(xí)來提高教學(xué)效果，只有教師和學(xué)生雙方對(duì)教材知識(shí)內(nèi)容都進(jìn)行深度思考才能有效發(fā)揮探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果.

四、合理調(diào)整實(shí)驗(yàn)，優(yōu)化教學(xué)模式

初中生物探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)需要教師根據(jù)實(shí)際情況對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行調(diào)整，立足于教材卻不受限于教材內(nèi)容.例如教師可以引導(dǎo)學(xué)生更換實(shí)驗(yàn)材料，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中進(jìn)行創(chuàng)新實(shí)踐，并引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，思考?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)流程和實(shí)驗(yàn)應(yīng)用是否可以進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)，拓寬學(xué)生的生物知識(shí)的廣度和深度.教師應(yīng)結(jié)合學(xué)生生物學(xué)情，不失時(shí)機(jī)地提出恰當(dāng)?shù)膶?shí)際問題，鼓勵(lì)學(xué)生大膽想象，聯(lián)想和教材知識(shí)相關(guān)的生活問題，讓學(xué)生提出質(zhì)疑并思考解答.通過實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新、實(shí)踐探究，將生物知識(shí)靈活應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)，活化生物基礎(chǔ)知識(shí)，促使學(xué)生生物思維發(fā)展，提高學(xué)生生物創(chuàng)新應(yīng)用能力，促進(jìn)學(xué)生生物知識(shí)、能力、情感共同發(fā)展.

例如在“花的結(jié)構(gòu)探究”實(shí)驗(yàn)相關(guān)的教學(xué)工作時(shí)，教材演示要求為桃花，而當(dāng)?shù)夭]有桃花，筆者引導(dǎo)學(xué)生思考如何解決這個(gè)問題，學(xué)生經(jīng)過思考后發(fā)現(xiàn)，在實(shí)驗(yàn)中并不需要拘泥于桃花，故本次實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，學(xué)生自己準(zhǔn)備花進(jìn)行探究，有的學(xué)生準(zhǔn)備了杏花，有的準(zhǔn)備了玉蘭.通過基礎(chǔ)知識(shí)內(nèi)容學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)了解了花的結(jié)構(gòu)構(gòu)成主要為花瓣、萼片、雄蕊、雌蕊等.但是在本次探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，由于學(xué)生準(zhǔn)備了多種種類的花朵，在實(shí)驗(yàn)過程中學(xué)生發(fā)現(xiàn)花的結(jié)構(gòu)存在細(xì)微的差別，部分花甚至缺少了部分組織.實(shí)驗(yàn)教學(xué)完成后，為學(xué)生播放教學(xué)視頻，幫助學(xué)生通過視頻了解花傳粉、受精、結(jié)果的過程，幫助學(xué)生理解其中原理.同時(shí)，教師需要結(jié)合學(xué)生生物科目學(xué)習(xí)情況，引導(dǎo)學(xué)生思考并聯(lián)想和教材知識(shí)相關(guān)的生活問題，幫助學(xué)生在提出問題、思考問題、解答問題的過程中對(duì)知識(shí)內(nèi)容進(jìn)行深度掌握.一位學(xué)生提問如何給花朵進(jìn)行傳粉受精，增加農(nóng)業(yè)產(chǎn)量；一位學(xué)生想要了解為什么向日葵不結(jié)籽.筆者引導(dǎo)學(xué)生對(duì)這些問題進(jìn)行思考，幫助學(xué)生理解人工傳粉授精和向日葵若沒有首份或者營(yíng)養(yǎng)不足都可能無法結(jié)籽的知識(shí)內(nèi)容.

學(xué)生通過合理改動(dòng)實(shí)驗(yàn)材料，不僅有效完成了教材知識(shí)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，在實(shí)驗(yàn)過程中學(xué)生的知識(shí)儲(chǔ)存的深度和廣度也得到了提升.而借助創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)踐探究，可以幫助學(xué)生將生物知識(shí)靈活應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)，達(dá)到強(qiáng)化學(xué)生生物思維能力的目的.

初中階段的探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)無疑可以大幅度提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，卻也為教師的教學(xué)工作帶來的更高的難度，在這樣的背景下，本文簡(jiǎn)單的論述了如何通過開放式探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，并結(jié)合自身教學(xué)經(jīng)驗(yàn)給出了通過合理調(diào)整實(shí)驗(yàn)，優(yōu)化教學(xué)模式的建議，希望可以起到拋磚引玉的效果.