利用“典型探究性實(shí)驗(yàn)”培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究能力

盧翠芬

生物是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，失去實(shí)驗(yàn)為依托的生物教學(xué)，學(xué)生將難以學(xué)好生物這門學(xué)科。由于初、高中生物銜接性很強(qiáng)，若初中生沒有打好生物學(xué)科基礎(chǔ)，必然會(huì)直接影響高中生物的教學(xué)。因此，從學(xué)生的全面發(fā)展及長遠(yuǎn)利益出發(fā)，我們應(yīng)該重視培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力，在教學(xué)中不斷創(chuàng)新，努力提高初中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)效性。下面筆者談?wù)剮c(diǎn)體會(huì)。

一、生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)普遍存在的問題

新人教版初中生物教學(xué)大綱要求“重視學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力的培養(yǎng)”。初中生物典型的探究實(shí)驗(yàn)有23個(gè)，其課時(shí)數(shù)占實(shí)驗(yàn)總課時(shí)的45%以上，比重非常大。但由于生物教師師資缺乏，很多學(xué)校都是由其他科目的教師來兼任，這樣的兼任教師實(shí)驗(yàn)技能差，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)教學(xué)也存在諸多問題：（1）實(shí)驗(yàn)的開設(shè)率較低，對(duì)探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)無從入手，探究實(shí)驗(yàn)一帶而過或干脆不做，使做實(shí)驗(yàn)淪為講實(shí)驗(yàn)。（2）在探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，沒有指導(dǎo)學(xué)生去發(fā)現(xiàn)問題、提出問題，沒有幫助學(xué)生根據(jù)問題和實(shí)驗(yàn)條件去設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)原理知其然但不知其所以然，對(duì)已經(jīng)做過的實(shí)驗(yàn)沒有留下什么印象。（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，沒有指導(dǎo)學(xué)生去分析實(shí)驗(yàn)成敗的原因，使學(xué)生不會(huì)分析實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的特殊現(xiàn)象，不能對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)處理，僅靠教材中現(xiàn)成的答案填寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

二、利用“典型探究性實(shí)驗(yàn)”培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究能力

為了提高生物教學(xué)質(zhì)量，我校生物組進(jìn)行為期三年的省級(jí)教研課題《如何提高農(nóng)村學(xué)生生物實(shí)驗(yàn)探究能力》的教研實(shí)踐活動(dòng)，利用初中生物典型探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)，以“研中教，教中研”的實(shí)踐方式，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)上不斷探索，三年來我校生物教學(xué)水平得到大幅度提高。下面以幾個(gè)典型探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)為例，談?wù)勎覀兊膸c(diǎn)有效做法。

（一）引學(xué)生入探究實(shí)驗(yàn)之門，幫助學(xué)生形成實(shí)驗(yàn)探究的一般思路

【例1】 “探究影響鼠婦生活的非生物因素”實(shí)驗(yàn)

這是學(xué)生接觸的第一個(gè)探究實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。初中七年級(jí)的學(xué)生好奇心強(qiáng)，探究興趣濃，但是由于缺乏探究經(jīng)驗(yàn)，在剛進(jìn)行探究性實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，往往會(huì)無從入手。因此，在上第一節(jié)探究性實(shí)驗(yàn)課時(shí)，需要教師手把手地引導(dǎo)學(xué)生入門：通過巧設(shè)問題，按照設(shè)疑、質(zhì)疑、解惑的步驟，讓學(xué)生帶著教師精心設(shè)計(jì)的問題循序漸進(jìn)地去體驗(yàn)、感悟科學(xué)探究的過程；引導(dǎo)學(xué)生去發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、解決問題，并逐漸形成實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案。在此基礎(chǔ)上，去理解實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)方法和步驟，培養(yǎng)學(xué)生的探究意識(shí)，提高學(xué)生的探究能力。

[探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)]

1.教師引導(dǎo)學(xué)生從捕捉鼠婦時(shí)所觀察到的現(xiàn)象入手，發(fā)現(xiàn)問題，提出問題。

教師：同學(xué)們?cè)诜_石塊或移動(dòng)花盆時(shí)，鼠婦很快爬走了。根據(jù)這個(gè)現(xiàn)象你們發(fā)現(xiàn)什么問題？

學(xué)生質(zhì)疑：為什么鼠婦喜歡在石頭或花盆下？翻開石頭或花盆的時(shí)候鼠婦迅速跑掉，鼠婦是不是怕見光？光會(huì)影響鼠婦的分布嗎？石頭或花盆底下土壤是潮濕的，土壤潮濕情況會(huì)影響鼠婦的分布嗎？

2.引導(dǎo)學(xué)生從可能影響鼠婦的分布因素中選定所要探究的因素，然后根據(jù)選定的因素提出問題，假設(shè)預(yù)計(jì)問題的結(jié)果。再通過小組思考和討論完成實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)。

（1）哪些因素可能會(huì)對(duì)鼠婦的生活有影響？你探究的實(shí)驗(yàn)因素是什么？

（2）根據(jù)你探究的因素可提出什么問題？作出什么假設(shè)？

（3）在實(shí)驗(yàn)時(shí)所用鼠婦的數(shù)量大概是多少只？只用1只鼠婦做實(shí)驗(yàn)和用20只鼠婦做實(shí)驗(yàn)，你認(rèn)為哪一種方法更能保證結(jié)果的準(zhǔn)確性？為什么？

（4）在你選定某個(gè)因素探究后，對(duì)于其他可能影響鼠婦分布的因素，你是怎樣處理？如何保證你的實(shí)驗(yàn)結(jié)果只是因探究的實(shí)驗(yàn)因素不同所引起的？

（5）這個(gè)實(shí)驗(yàn)需要哪些實(shí)驗(yàn)設(shè)備？怎樣有效地使用實(shí)驗(yàn)設(shè)備？

（6）怎樣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)才能使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更具科學(xué)性？

（7）組內(nèi)成員如何分工合作才能提高實(shí)驗(yàn)效率？

（二）巧設(shè)問題情境，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思維，讓學(xué)生感受科學(xué)探究的樂趣

【例2】 “種子萌發(fā)的環(huán)境條件”實(shí)驗(yàn)

這個(gè)實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)是探究活動(dòng)涉及多個(gè)因素。教學(xué)中，教師應(yīng)創(chuàng)設(shè)問題情境，有序引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行推理，做到嚴(yán)謹(jǐn)有序、步步深入，不斷激發(fā)學(xué)生的思維，讓學(xué)生能從眾多的因素中，明確實(shí)驗(yàn)中需要控制的變量，挑戰(zhàn)多個(gè)變量的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。讓學(xué)生從最初的想法慢慢形成完善的實(shí)驗(yàn)思路，讓后續(xù)的探究活動(dòng)變得水到渠成。通過體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)探究過程，學(xué)生從中領(lǐng)悟探究活動(dòng)的意義，讓學(xué)習(xí)目標(biāo)成為一種有力的探究動(dòng)機(jī)。也通過系列的問題導(dǎo)學(xué)，讓學(xué)生在問題討論、分析中提升思維能力、語言表達(dá)能力。同時(shí)理清實(shí)驗(yàn)思路，使探究活動(dòng)的思路更清晰、方法更明確、過程更科學(xué)，加深學(xué)生對(duì)控制變量、設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)的原則的理解。

1.引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)想農(nóng)民播種的情形，思考：種子萌發(fā)需要哪些環(huán)境條件？

學(xué)生提出各種因素，如水、空氣、陽光、溫度、土壤、肥料等。

（小組討論，讓學(xué)生結(jié)合生活實(shí)例證明自己的觀點(diǎn)：以上哪些因素是必要的條件？哪些條件是不必要的？）

生1：用黃豆培養(yǎng)豆芽時(shí)，要用布蓋好遮光。證明種子萌發(fā)是不需要陽光的。

生2：發(fā)豆芽的時(shí)候不需要種在土壤中，證明沒有土壤，種子照樣可以萌發(fā)。

生3：種子的胚乳或子葉中儲(chǔ)存有營養(yǎng)，可滿足萌發(fā)時(shí)種子對(duì)于營養(yǎng)的需要，所以種子的萌發(fā)不需要肥料。

2.通過多個(gè)問題引導(dǎo)學(xué)生思考討論，設(shè)計(jì)科學(xué)可行的實(shí)驗(yàn)方案：

（1）你最想探究哪一個(gè)外界條件對(duì)種子萌發(fā)的影響？

（2）這個(gè)實(shí)驗(yàn)需要準(zhǔn)備哪些材料、用具？你打算怎么操作？（提醒：實(shí)驗(yàn)中要注意的原則）

（3）回顧種子的結(jié)構(gòu)，對(duì)實(shí)驗(yàn)所選的種子有什么要求？實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組的種子要求相同嗎？除了種子自身?xiàng)l件之外，還需要具備哪些外界條件？

（4）如何控制變量？（溫度、水或空氣）

（5）除了教材中介紹的控制變量的方法之外，你還有其他做法嗎？endprint

（6）需要觀察哪些實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象？什么時(shí)候觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象？如何記錄觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象？

（7）你還有什么新問題？

通過創(chuàng)設(shè)問題情境，引導(dǎo)學(xué)生用親身所見所聞的實(shí)例證明對(duì)“光”和“土壤”的排除，對(duì)“肥料”的排除則是用所學(xué)的知識(shí)來舉證的。排除了陽光、土壤和肥料這些不必要的條件，而水、溫度和空氣是種子萌發(fā)的必需條件是大家比較認(rèn)同的。引導(dǎo)學(xué)生用適當(dāng)?shù)氖吕C明自己的觀點(diǎn)是暗示學(xué)生假設(shè)需要建立在已有知識(shí)和生活經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)之上的，讓學(xué)生意識(shí)到“處處留心皆學(xué)問”，也有助于提高學(xué)生的探究技能，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度。

（三）引導(dǎo)學(xué)生對(duì)探究實(shí)驗(yàn)進(jìn)行延伸和拓展，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，實(shí)現(xiàn)能力的升華

在學(xué)生掌握探究實(shí)驗(yàn)的一般思路及基本的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法后，還需要啟發(fā)學(xué)生對(duì)生物實(shí)驗(yàn)進(jìn)行延伸和拓展。激發(fā)學(xué)生獨(dú)立思考，大膽創(chuàng)新，以實(shí)現(xiàn)能力的升華。

【例3】 “唾液淀粉酶對(duì)淀粉的消化作用”實(shí)驗(yàn)

這個(gè)實(shí)驗(yàn)的目的是探究唾液淀粉酶對(duì)淀粉的消化作用。而引導(dǎo)學(xué)生對(duì)此實(shí)驗(yàn)稍加變化延伸就可變成“探究暴飲暴食引起消化不良的原因”了。把原來注入等量淀粉糊的編號(hào)為a、b的2支試管，改為分別各注入1mL和2mL淀粉糊；然后2支試管同時(shí)加入2mL唾液。振蕩，同樣也同時(shí)放入約37℃水中恒溫保存10秒，再同時(shí)取出2支試管冷卻；最后向2支試管中各加2滴碘液，觀察2支試管內(nèi)溶液顏色的變化情況。

通過實(shí)驗(yàn)我們可以發(fā)現(xiàn)，兩支試管內(nèi)溶液顏色的變化有明顯的區(qū)別：淀粉糊量為2mL的仍然變藍(lán)，而淀粉糊量為1mL的不變藍(lán)。通過上述實(shí)驗(yàn)，我們很容易得到結(jié)論：唾液能消化淀粉。唾液過少，或與食物沒有充分?jǐn)嚢?，都?huì)影響消化，也就證明了暴食暴飲會(huì)使食物不能與消化液充分混合，消化液有限，不能消化過多的食物，從而引起消化不良。

又如，在探究“非生物因素對(duì)某種動(dòng)物的影響”這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，由于鼠婦這種小動(dòng)物外界諸多因素都對(duì)它產(chǎn)生影響，不太好控制，因此在教學(xué)中我們改用了蚯蚓。蚯蚓對(duì)光反應(yīng)非常敏感，蚯蚓的可控性更強(qiáng)，利用蚯蚓不到1分鐘就可以看到明顯的效果。因此大大降低了操作難度，縮短了實(shí)驗(yàn)時(shí)間；而且實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)裝置、操作步驟與教材高度一致，這對(duì)于初次接觸探究實(shí)驗(yàn)的學(xué)生是非常重要的。第一次實(shí)驗(yàn)的成功體驗(yàn)?zāi)軌驑O大地激發(fā)學(xué)生的探究熱情。

總之，農(nóng)村生物教師要以“典型探究性實(shí)驗(yàn)”教學(xué)為契機(jī)，在幫助學(xué)生形成實(shí)驗(yàn)思路、掌握設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案方法的基礎(chǔ)上，激發(fā)學(xué)生的思維，讓學(xué)生善于發(fā)現(xiàn)問題、提出問題，并對(duì)所涉及的問題和衍生出的問題進(jìn)行研究，使實(shí)驗(yàn)探究具有延展性和增殖性，并在有限的時(shí)間和資源下，提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力，調(diào)動(dòng)學(xué)生思維活動(dòng)的積極性和自覺性，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)造能力。

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（責(zé)任編輯 黃春香）endprint