讓學(xué)生的智慧火花在探究性實驗中綻放

陳林

摘 要： 2011版新課標將“探究性學(xué)習(xí)”列為三大學(xué)習(xí)方式之首，其根本目標就是培養(yǎng)學(xué)生的動手操作、動腦思考的意識和能力，培養(yǎng)和發(fā)展他們的創(chuàng)新能力和實踐精神，從而全面提高學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)和科學(xué)素養(yǎng)。生物老師在教學(xué)實踐中重視及運用探究性教學(xué)，本文就如何在實驗教學(xué)中進行探究作了闡述。

關(guān)鍵詞： 探究性實驗教學(xué) 初中生物 教學(xué)途徑

現(xiàn)行的蘇教版初中生物教材中含有許多課內(nèi)外探究性實驗，占據(jù)了一定的篇幅，可見探究性實驗在初中生物教育教學(xué)中具有非常重要的意義和地位，這是我們進行初中生物探究性實驗教學(xué)的堅實基礎(chǔ)。事實上，實驗是生物探究性教學(xué)的中心環(huán)節(jié)。教師可放手讓學(xué)生自己進行探究性實驗，并在他們探究的過程中，引導(dǎo)他們自己設(shè)計實驗的方法和過程、收集和處理相關(guān)數(shù)據(jù)信息、分析實驗，鼓勵他們認真細致地完成整個實驗的操作過程。2011版新課標將“探究性學(xué)習(xí)”列為三大學(xué)習(xí)方式之首，其根本目標就是培養(yǎng)學(xué)生的動手操作、動腦思考的意識和能力，培養(yǎng)和發(fā)展他們的創(chuàng)新能力和實踐精神，從而全面提高學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)和科學(xué)素養(yǎng)。那么在初中生物教學(xué)中如何組織和開展探究性的實驗教學(xué)呢？從平時實踐看探究性實驗教學(xué)的大致流程是“（師生）提問—模擬假設(shè)—實驗設(shè)計—實驗實施—數(shù)據(jù)收集（分析）—得出結(jié)論—信息反饋（交流、反思）”。生物教師應(yīng)當靈活按照此流程組織實施探究性實驗教學(xué)，促進學(xué)生的探究學(xué)習(xí)，使學(xué)生在科學(xué)實驗過程中學(xué)科學(xué)。下面筆者以“探究種子萌發(fā)的條件”的實驗為例具體談?wù)劇?/p>

一、創(chuàng)設(shè)問題情境，激發(fā)學(xué)生探究欲望

觀察是發(fā)現(xiàn)問題的第一步，也是實施探究性實驗的必備前提條件。在初中生物探究性實驗教學(xué)時一定要精心創(chuàng)設(shè)問題情境，可以將問題直接呈現(xiàn)給學(xué)生，也可以把能產(chǎn)生問題的直接關(guān)聯(lián)的具體事物展現(xiàn)給學(xué)生，引發(fā)學(xué)生的有意注意。要求他們靜心觀察、認真思考，激發(fā)他們自己發(fā)現(xiàn)問題，促使他們的探究欲望劇增。譬如在教學(xué)“探究種子萌發(fā)的條件”的實驗時，我給學(xué)生展現(xiàn)出多種多樣的種子，有完整胚的，有胚或子葉有殘損的，有處于休眠狀態(tài)的，有被煮熟的。把這些種子給每個探究小組發(fā)一份，要求學(xué)生嚴肅認真地觀察、積極動腦地思考。同時給足時間讓他們提問。學(xué)生提出的問題很多，如這些種子中能萌發(fā)的有哪些？不能萌發(fā)的呢？究竟是什么原因？讓學(xué)生在小組內(nèi)相互討論、交流，說說自己的想法，傾聽他人看法。有學(xué)生回答：“休眠期的種子在睡覺不能萌發(fā)，煮熟的種子死了沒有生命力更不能萌發(fā)。”有學(xué)生回答：“壞的種子不能萌發(fā)，只有具有完整的胚的種子才能萌發(fā)?！本哂型暾叩姆N子萌發(fā)還需要外界條件嗎？需要哪些外界條件呢？我引導(dǎo)學(xué)生作出合理的假設(shè)，這就為學(xué)生后續(xù)的探究奠定了堅實基礎(chǔ)。

二、設(shè)計切實可行的實驗是探究性實驗教學(xué)取得成功的關(guān)鍵和核心

設(shè)計實驗進程特別是中心環(huán)節(jié)的設(shè)計，好比房屋的根基，要穩(wěn)定牢固。對于實驗來講，“假設(shè)”是否正確，必須通過一步步實驗的數(shù)據(jù)（現(xiàn)象）處理、驗證。設(shè)計正是實施實驗的首要環(huán)節(jié)，對于一個實驗來講，如果沒有科學(xué)的預(yù)設(shè)，探究活動就會是盲目的、麻木的，猶如無本之木，無源之水。譬如，在設(shè)計探究“溫度對黃豆種子萌發(fā)的影響”實驗時，我首先引導(dǎo)學(xué)生以假設(shè)為基礎(chǔ)，掌握進行實驗的宗旨，并對自備或教師提供的實驗材料進行篩選，對教師或同學(xué)提供的實驗方法手段進行推敲，力求使實驗過程清晰、簡明，操作性更強。在交流設(shè)計方案時，有同學(xué)說：“把黃豆的種子淹埋在裝有半杯濕土的燒杯里，同時在種子的旁邊插上遺址溫度計，及時記載下相關(guān)時段的溫度值。倘若種子能萌發(fā)，就表明該溫度是黃豆種子萌發(fā)的適宜溫度?！庇型瑢W(xué)不同意，站起來說：“不能肯定，說不定這種子在其他溫度下也能萌發(fā)?！薄懊堋背霈F(xiàn)了，那么到底誰對誰錯呢？這樣的設(shè)計是否科學(xué)呢？此刻我很冷靜，沒有急于對學(xué)生的表述作評價，而是耐心啟發(fā)學(xué)生思考：如果溫度不能讓種子感到“舒服”，那么它會萌發(fā)嗎？該同學(xué)的設(shè)計是否經(jīng)得起推敲？怎樣設(shè)計最合理呢？

我耐心引導(dǎo)他們發(fā)現(xiàn)設(shè)置對照組即諸多因素中，只有一個變量的一組實驗。有學(xué)生站起來說：“把三十粒黃豆種子浸泡之后平均分成三份放在三個培養(yǎng)皿中，都用濕紗布蓋上，再分別把他們各自存放在高溫、常溫、低溫的三個實驗環(huán)境里，再留心觀察它們，看看哪種溫度下能萌發(fā)？”學(xué)生就這兩種方案展開討論，分別列舉出它們的優(yōu)勢、劣勢，哪些符合實際哪些偏離生活……這樣學(xué)生經(jīng)過甄別，茅塞頓開。學(xué)生在探究影響種子萌發(fā)的其他因素時，譬如“光、水、空氣”等，會不由自主地進行對照實驗的設(shè)計。事實上，當學(xué)生能夠達到這種水平時，“探究種子萌發(fā)的條件”的實驗就已經(jīng)成功了一半。

三、實施實驗是探究的目的和歸宿

探究實驗?zāi)康牟⒎菫榈贸鲆粋€結(jié)論，為做實驗而實驗，而是重在使學(xué)生真正參與探究過程，從實驗中獲得探究的樂趣和探究的方法。教師首先要幫助學(xué)生改變?yōu)樽非蠼y(tǒng)一結(jié)果而實驗的習(xí)慣，引導(dǎo)他們更多地關(guān)注實驗探究的過程，要求學(xué)生邊實驗邊記錄。因為實驗記錄能如實反映實驗過程中學(xué)生的參與程度和實驗探究的真實性。

有的實驗在課堂上只能完成一部分，其他需在課后完成?！疤骄糠N子萌發(fā)條件”的實驗，起碼要三天以上時間，觀察主要在課后進行，教師要放手讓學(xué)生做。事實證明學(xué)生熱情異常高，觀察及時、認真，記錄也到位，而且小組之間還相互觀察種子的萌發(fā)情況。學(xué)生課外實驗期間，教師應(yīng)該定時、定點了解實驗情況，傾聽學(xué)生的心聲，督促、指導(dǎo)學(xué)生完成。

四、得出結(jié)論，表達交流是探究的提升和拓展

實驗結(jié)束后，應(yīng)該得出實驗結(jié)論，結(jié)論與我們當初的假設(shè)可能一致，也可能不一致。在用黃豆探究“溫度對種子萌發(fā)的影響”的實驗中，學(xué)生發(fā)現(xiàn)各小組相同的實驗組，在相同的時間里，種子萌發(fā)的數(shù)量不相同，有的甚至相差較大。此時，學(xué)生琢磨：是什么原因造成的？有的學(xué)生探究能力強，仔細檢查各小組的實驗材料，發(fā)現(xiàn)發(fā)芽數(shù)量偏少的實驗組，蓋在種子上面的紗布特別濕，拎起來水不是往下滴，而是往下流，說明該組途中補水過多，種子呼吸受到一定影響，導(dǎo)致發(fā)芽速度比其他組慢。最后學(xué)生經(jīng)過分析總結(jié)，還得出黃豆種子萌發(fā)適宜的溫度是22℃～27℃。在這一過程中，表面看好似得出結(jié)論很重要，更重要的是探究的過程和方法，以及對科學(xué)的結(jié)論進行推敲、完善、拓展的過程。

總之，探究性實驗教學(xué)是一種能動的過程，是學(xué)生親自動手而不是觀看別人操作的一個實踐過程。教師應(yīng)創(chuàng)造一切可能機會，營造實驗探究的氛圍，推動學(xué)生學(xué)會探究、善于探究，并在探究活動中分析、討論、發(fā)現(xiàn)問題，最終達到獨立解決問題的終極目的。相信探究性生物實驗教學(xué)定會讓學(xué)生的智慧火花盡情綻放。