基于生物學(xué)科核心素養(yǎng)的初中生物實驗探究能力培養(yǎng)的幾點策略

長沙市雅禮洋湖實驗中學(xué) 湖南 長沙 410000

當(dāng)今世界創(chuàng)新驅(qū)動著社會高速前進，而一個國家的創(chuàng)新實力與具有創(chuàng)新意識和實踐能力的高科技人才分不開。如何培養(yǎng)人才的創(chuàng)新能力?1996年美國國家研究理事會公布了《國家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)》，其中提出科學(xué)探究是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和創(chuàng)造能力的重要手段，并詳細闡述了科學(xué)探究在教與學(xué)兩方面的組成部分，強調(diào)各學(xué)段所有年級的學(xué)生都應(yīng)有機會進行科學(xué)探究，并培養(yǎng)其探究性思維和探究性活動的能力[1]。我國在2001年印發(fā)的《基礎(chǔ)教育課程改革綱要(試行)》中也明確提出，要在教學(xué)過程中培養(yǎng)學(xué)生的獨立性和自主性，引導(dǎo)學(xué)生質(zhì)疑、調(diào)查和探究[2]。而近幾年學(xué)科核心素養(yǎng)概念也將科學(xué)探究納入其中，可見科學(xué)探究在教學(xué)中的重要地位。科學(xué)探究是指科學(xué)家通過研究所得的證據(jù)，了解自然世界并作出解釋的多種方法[3]，也指學(xué)生獲取知識、理解科學(xué)概念、理解科學(xué)家如何工作的學(xué)習(xí)活動[4]。而對生物學(xué)科而言，科學(xué)探究是指學(xué)生能針對有價值的問題、疑問、難題或想法進行研究，及基于好奇與困惑理解生命世界和構(gòu)建知識的意愿和能力。

鑒于生物學(xué)是一門實驗科學(xué)，它的很多定律、結(jié)論都來源于實驗，開展生物實驗探究教學(xué)，重現(xiàn)科學(xué)家們偉大的研究歷程都是落實科學(xué)探究素養(yǎng)非常重要的媒介與手段。學(xué)生通過對實驗問題的質(zhì)疑、分析、猜想及方案的設(shè)計，也更能化被動為主動，真正從研究者的角度思考問題，培養(yǎng)學(xué)生歸納與概括、演繹與推理、模型與建模等科學(xué)思維，而不僅僅是接受前人的研究成果。

如何開展生物實驗探究教學(xué)呢?按照初中生物教材內(nèi)容和課時的安排，生物學(xué)實驗種類多樣，內(nèi)容龐雜，教師很難在規(guī)定的時間內(nèi)，兼顧知識性體系的引導(dǎo)學(xué)習(xí)和實驗探究能力的培養(yǎng)，甚至簡單的實驗操作課程都很少。故尋求恰當(dāng)?shù)臅r間和方式擴充課堂內(nèi)容，讓學(xué)生初步掌握生物實驗的探究方法，真正走進生物學(xué)實驗，才更能激發(fā)學(xué)習(xí)興趣、培養(yǎng)動手能力、分析問題和解決問題的能力。本文就針對如何在有限的時間內(nèi)，開展生物學(xué)探究實驗教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的實驗探究能力，提出了少許建議。

一、理論學(xué)習(xí)為先，同時訓(xùn)練基本的實驗技能

生物學(xué)作為一門實驗科學(xué)，他所涉及的探究方法都是偉大前輩們開創(chuàng)出來的，是對前人科研工作的總結(jié)，不可能脫離生物學(xué)本身談探究，因此學(xué)生們需要掌握一定的理論知識基礎(chǔ)，如鑒別動植物的時候，學(xué)生需要知道動植物細胞、組織、器官的異同等等。而基本的實驗技能，貫穿整個探究過程，也如鑒別動植物的時候，學(xué)生還要有一定的觀察能力。雖然小學(xué)階段，同學(xué)們對基本的一些觀察法、調(diào)查法、顯微鏡操作都有所涉獵，但是大部分同學(xué)沒有經(jīng)過專業(yè)訓(xùn)練，操作手法、步驟及要領(lǐng)方面都存在不足，需要適當(dāng)糾正和訓(xùn)練。因此，可以在社團活動課或校選課時，增加基本實驗技能的訓(xùn)練。

二、注重興趣，由簡入難，系統(tǒng)地設(shè)計實驗教學(xué)內(nèi)容

初中階段學(xué)生剛接觸生物學(xué)，雖然對生物學(xué)的了解不多，特別是經(jīng)典實驗了解很少，但也積累了一些生物現(xiàn)象，對觀察類的生物學(xué)實驗有很濃厚的興趣。比如，學(xué)生對使用顯微鏡觀察細胞、制作臨時裝片、解刨青蛙等等都有很濃厚的興趣。因此可從簡單的觀察法、調(diào)查法、顯微鏡的使用這些基礎(chǔ)的內(nèi)容開始，不僅有利于激發(fā)實驗探究興趣，滲透“生物是由細胞構(gòu)成的”“動植物細胞的結(jié)構(gòu)異同”等生物學(xué)核心概念，也有利于培養(yǎng)觀察、驗證，數(shù)據(jù)處理、科學(xué)表達等基本的生物學(xué)探究素養(yǎng)。而在積累了基本的實驗素養(yǎng)之后，再逐步深入到簡單的單一變量的探究實驗，如探究光對鼠婦的影響，濕度對植物生活的影響等，更有利于思維的嚴(yán)謹性和邏輯性的培養(yǎng)。而后，再深入改進實驗或者多因素的探究實驗，也就順理成章。

三、精選教材經(jīng)典實驗，進行實戰(zhàn)演練

生物學(xué)的經(jīng)典實驗大多包含了科學(xué)家們從發(fā)現(xiàn)問題、分析問題到解決問題的全過程，體現(xiàn)了他們的探究思維和創(chuàng)新能力，具有很好的借鑒意義。故有側(cè)重地精選經(jīng)典實驗，對于培養(yǎng)學(xué)生的探究思維，具有重要的指導(dǎo)意義。例如巴斯德的鵝頸瓶實驗，對于學(xué)生理解對照實驗，運用單一變量原則研究某因素對某某的影響，具有很好的效果。又如通過觀察不同植物的形態(tài)結(jié)構(gòu)特征，調(diào)查校園內(nèi)的植物的種類，借鑒植物學(xué)家構(gòu)建檢索的方法，也更能幫助學(xué)生體會生物分類的意義。

四、聯(lián)系生活實例，適當(dāng)開展延伸實驗活動

在學(xué)生掌握了一定的實驗探究能力后，給他們獨立的探究機會，讓他們充分發(fā)揮自己的個性和主觀能動性，對于進一步提升實驗探究能力也非常重要。因此在八年級時，教師在充分考慮他們的基礎(chǔ)知識儲備情況下，挑選一些相對來說不是特別難的，比較有趣的課題，有針對性讓學(xué)生以團隊的形式獨立探究。比如學(xué)習(xí)了細菌的相關(guān)知識后，讓同學(xué)們自己親自動手制作酸奶、米酒、泡菜，不僅可以熟悉微生物培養(yǎng)的一般方法，還能通過成功或者失敗的原因分析，讓同學(xué)們找出微生物培養(yǎng)的關(guān)鍵——避免雜菌污染。

總之，實驗探究能力的培養(yǎng)，建議遵循興趣入手，理論和訓(xùn)練基本技能先行，再到具體實驗再現(xiàn)，最后到自助探究的過程。在打好基礎(chǔ)的前提下，結(jié)合實際問題，充分調(diào)動學(xué)生的積極性，自主探究，培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)問題，分析問題，解決問題的能力。