初中生物教學(xué)中學(xué)生實驗探究能力培養(yǎng)策略研究

吳蘭香

【摘? 要】在新課程教育理念和目標下，教師組織學(xué)生進行生物實驗，不僅是讓他們通過實驗驗證理論，基于素養(yǎng)建設(shè)需要，還應(yīng)使學(xué)生具有實驗意識、實驗?zāi)芰陀脤嶒灠l(fā)現(xiàn)、思考和解決實踐問題的能力——這就是實驗探究能力。當下，初中生物實驗教學(xué)對學(xué)生實驗探究能力的培養(yǎng)落實不力，基于此，本文對如何有效培養(yǎng)初中生生物實驗探究能力提出了幾點建議，以供參考。

【關(guān)鍵詞】初中生物;實驗探究;能力培養(yǎng)

中圖分類號：G633.91? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? 文章編號：0493-2099（2021）29-0073-03

A Study on the Training Strategies of Students' Experimental Inquiry Ability in Junior High School Biology Teaching

（Xushi Middle School， Jianyang District， Nanping City， Fujian Province，China） WU Lanxiang

【Abstract】Under the new curriculum education philosophy and goals， teachers organize students to conduct biological experiments， not only to allow them to verify theories through experiments， based on the needs of literacy construction， but also to enable students to have experimental awareness， experimental ability and use experimental discovery， thinking and the ability to solve practical problems-this is the ability of experimental inquiry. At present， junior high school biology experiment teaching is not effective in cultivating students' experimental inquiry ability. Based on this， this article puts forward several suggestions on how to effectively cultivate junior high school students' biological experiment inquiry ability for reference.

【Keywords】Junior high school biology; Experimental investigation; Ability training

實驗探究能力包括兩個要素：一是實驗?zāi)芰Α▽嶒炓庾R、實驗方法等。二是探究能力——發(fā)現(xiàn)實驗需求、設(shè)計實驗、觀察分析現(xiàn)象、總結(jié)提煉結(jié)果等。

新課程改革后，生物教學(xué)的理念、目標發(fā)生了變化——強調(diào)綜合素養(yǎng)教育。在生物實驗教學(xué)中，教師不僅要幫助學(xué)生掌握知識、驗證理論，還要使學(xué)生具有實驗意識、實驗?zāi)芰陀脤嶒灠l(fā)現(xiàn)、思考、解決問題的能力——這些素養(yǎng)目標整合起來，就是實驗探究能力。但，當下初中生物教學(xué)對學(xué)生實驗探究能力的培養(yǎng)并不到位。

一、初中生實驗探究能力培養(yǎng)的問題

（一）應(yīng)試思想，簡單應(yīng)付

就初中生物實驗教學(xué)來說，有些教師根本沒有著眼于素養(yǎng)教育，而是盯著實驗考試去組織教學(xué)，就是讓學(xué)生掌握生物實驗考試需要的技能——無非就是洋蔥切片、顯微鏡使用等幾個簡單操作。實驗教學(xué)，成了應(yīng)付考試。

（二）輕視指導(dǎo)，實驗流于形式

這里所說的輕視指導(dǎo)，不是說教師在組織學(xué)生實驗時沒有指導(dǎo)，而是指導(dǎo)的側(cè)重點不在素養(yǎng)上，而在操作、步驟上。比如，在教學(xué)“測量不同植被環(huán)境的空氣溫度和濕度”時，教師重點指導(dǎo)學(xué)生如何使用干濕計、如何填表、如何計算相對濕度……并不指導(dǎo)學(xué)生研究“怎樣選點？”“試驗數(shù)據(jù)能提煉出什么結(jié)論？”換個場景，學(xué)生就不知道如何下手實驗，也就是掌握了一些“死”的技能——流于形式的，不是包括探究能力在內(nèi)的素養(yǎng)教育。

（三）形式單一，效果不佳

前面闡述過，實驗探究能力是一個素養(yǎng)集合概念，包括一些具體分項（比如實驗意識、思維能力、觀察能力、總結(jié)提煉等）——有些生物教師確實注意到了實驗探究能力培養(yǎng)的重要，也嘗試著在教學(xué)中落實，但在方法和形式上，主要是依賴于標準的實驗過程，認為學(xué)生只要參與了實驗、完成了實驗，其實驗探究能力就能得到發(fā)展。而其實，不同素養(yǎng)具有不同的生成規(guī)律（比如實踐能力主要是通過實踐操作來落實，思維能力主要是通過思考辨析來實現(xiàn)），一種方法或形式，很難保證所有素養(yǎng)都能得到有效培養(yǎng)。形式單一所造成的后果就是，學(xué)生實驗探究素養(yǎng)的發(fā)展不全面、不均衡。

二、培養(yǎng)初中生實驗探究能力的策略

（一）明確目標，正視實驗

明確目標不僅是指教師要重視實驗探究能力的培養(yǎng)，還要意識到一次活動和一種方法是不可能滿足所有素養(yǎng)培養(yǎng)目標的。所以，通常每一次組織實驗教學(xué)，教師都應(yīng)有至少一個明確的培養(yǎng)目標設(shè)定。比如，前面提到的“溫濕度測量”的實驗，這個實驗很明顯的一個特征就是，最后經(jīng)過對數(shù)據(jù)分析，導(dǎo)出“植物影響環(huán)境溫濕度”這個結(jié)論。那么，組織這個實驗時，教師可以將探究能力培養(yǎng)目標定在數(shù)據(jù)分析提煉上。比如，用組織學(xué)生分組討論的方法，讓他們合作完成數(shù)據(jù)分析，并導(dǎo)出結(jié)論。

而正視實驗，是針對初中生參與實驗時大多持有一種“玩”的心態(tài)，容易出現(xiàn)操作不嚴謹、不規(guī)范以及思維不客觀等現(xiàn)象。教師必須指導(dǎo)學(xué)生建立在實驗時尊重科學(xué)、嚴謹治學(xué)的態(tài)度，這方面，可以通過實驗結(jié)果對比的方法進行引導(dǎo)。如“某組的實驗數(shù)據(jù)與其他小組有較大差異，為什么呢？大家看他們在實驗中浮躁的操作就可以知道。這樣的實驗結(jié)果，是沒有科研價值的?！?/p>

（二）構(gòu)建引力，保證興趣

實驗探究能力培養(yǎng)，通常需要給學(xué)生自主學(xué)習(xí)、獨立探究的空間，教師對學(xué)生實驗過程的約束會放松一些。在這種學(xué)習(xí)情態(tài)下，一些學(xué)生難免會出現(xiàn)思維不投入、實驗操作不認真等現(xiàn)象。這樣一來，培養(yǎng)其實驗探究能力的目標就很可能會落空。因此，組織比較開放、自主的實驗學(xué)習(xí)活動時，教師就需要特別注意實驗內(nèi)容、方法等方面，要對學(xué)生具有一定的吸引力，使之感覺有趣，愿意主動參與。有些教師認為，初中生以玩的心態(tài)參與實驗，通常應(yīng)該是有興趣的。但正如上面所談的，以玩的心態(tài)進行實驗、探究，并不可取。

一般來說，根據(jù)初中學(xué)生的學(xué)習(xí)心理，構(gòu)建有吸引力的實驗教學(xué)，可以從兩個方面入手：一是將實驗設(shè)計得開放、有趣些;二是組織小組（或個人）的實驗比賽活動。比如，在教學(xué)“觀察植物細胞結(jié)構(gòu)”時，我們通常是用洋蔥，既因為其細胞較大，又因其表皮易于揭取。我在學(xué)生完成這個實驗后，又給他們出了個難題：各小組任選一種植物（茄子、土豆，甚至樹葉都可以），嘗試著做個細胞觀察玻片，看哪個小組能夠成功觀察到細胞——有比賽、挑戰(zhàn)、創(chuàng)新元素加入進來，學(xué)生們參與的熱情馬上就出來了。而且，因為換個植物實驗，洋蔥表皮細胞的提取方法可能就不適用，需要學(xué)生們開動腦筋，比如效仿前面動物細胞提取方法。這個過程中，學(xué)生的創(chuàng)新思維、探究能力就能得到訓(xùn)練。

（三）耐心指導(dǎo)，學(xué)會觀察

就初中生物實驗來說，操作步驟、操作技術(shù)的復(fù)雜和難度都并不大，一般都是一些很簡單的基本操作。實驗是否取得預(yù)期的教育效果，在操作上出現(xiàn)問題的概率并不大，主要問題是學(xué)生對實驗現(xiàn)象、結(jié)果缺少科學(xué)、嚴謹、仔細的觀察意識和能力。比如，做細胞實驗，學(xué)生從顯微鏡中看到細胞體之后，就興奮得不行，眼里只有細胞的整體，而不是仔細分辨細胞內(nèi)外有什么東西，其結(jié)構(gòu)包括什么，各種結(jié)構(gòu)的位置關(guān)系、形狀怎樣的，因此這樣的實驗，學(xué)習(xí)收益率較低?？梢哉f，對實驗的觀察意識和能力，是進行生物實驗的基本能力，也是開展探究思考的基礎(chǔ)。針對這個問題，教師應(yīng)對學(xué)生進行專項的觀察力培養(yǎng)、訓(xùn)練。同時，細胞結(jié)構(gòu)觀察實驗中，通常教師在學(xué)生完成觀察實驗后，直接向?qū)W生展示細胞結(jié)構(gòu)圖，講授下一步知識。這樣組織教學(xué)，會使學(xué)生養(yǎng)成觀察和思考的惰性，做任何實驗都不會去認真觀察和思考，學(xué)生心里會想“反正老師后面還會講”。所以，基于學(xué)生觀察能力培養(yǎng)的需要，我們可以把實驗組織過程進行重新設(shè)計，在學(xué)生通過顯微鏡觀察的時候，就讓他們一邊觀察，一邊把觀察到的內(nèi)容畫成圖。教師在旁邊檢查，如果發(fā)現(xiàn)學(xué)生畫得不完整、不正確，就提示他再觀察、再畫，直到基本把細胞的結(jié)構(gòu)畫得完整、正確為止。這樣耐心地指導(dǎo)，雖然消耗了時間，但對學(xué)生觀察意識和觀察能力培養(yǎng)的作用很明顯。

（四）科學(xué)態(tài)度，規(guī)范操作

實驗探究能力包括兩個部分，一是實驗?zāi)芰?，二是探究能力。而實驗?zāi)芰κ翘骄磕芰ε囵B(yǎng)的基礎(chǔ)條件。當對學(xué)生進行實驗探究能力培養(yǎng)的時候，其實有些教師出現(xiàn)了矯枉過正的現(xiàn)象，即由原來的只重實驗基礎(chǔ)技能教育，變?yōu)榱巳趸瘜嶒灱寄?，而著力于學(xué)生探究能力的培養(yǎng)。這樣，就使學(xué)生失去了實驗探究能力發(fā)展的基礎(chǔ)，浮在半空無處著力，學(xué)生雖然有探究的意識和思維，但沒有掌握扎實的實驗操作基本功，這當然行不通。因此，教師必須注意，培養(yǎng)實驗探究能力一定要實驗基礎(chǔ)能力和探究能力兩個方面平衡推進，而且應(yīng)以打好實驗基礎(chǔ)能力為根本出發(fā)點。但在這方面，初中生比較突出的問題不是技術(shù)的掌握，而是缺乏科學(xué)的態(tài)度和規(guī)范操作的習(xí)慣。比如，在學(xué)習(xí)“生物器官、系統(tǒng)”時，教師讓學(xué)生解剖觀察雞翅，教師還沒有將要求、注意事項等講清楚，有的學(xué)生就已經(jīng)迫不及待地開始下手了。因不知道要縱向、一層層剖開，直接像下廚一樣橫向“拆解”，等想要找肌腱、韌帶的時候，由于已經(jīng)切斷了，因此既不好找，又失去了原本結(jié)構(gòu)特征。所以，在實驗教學(xué)中教師一定要注意反復(fù)提示和要求學(xué)生嚴格按規(guī)范操作，不能馬馬虎虎的，在操作前不僅要聽清楚教師所提示的要求、細節(jié)，而且要搞明白為什么要如此操作，再去下手。

（五）合作探討，發(fā)展思維

探究能力與實驗操作能力對應(yīng)，主要是思維方向，因此，實驗的探究能力培養(yǎng)，主要就是采用一些利于學(xué)生思維能力發(fā)展的策略。其原則就是，必須給學(xué)生提供、搭建一個親自參與思考、辨析、探究的平臺，因為思維能力和體育運動能力一樣，必須親自“鍛煉”才能發(fā)展，試圖通過教師講授是行不通的。比如，創(chuàng)新思維，教師說“你們要學(xué)會創(chuàng)新”，學(xué)生就有了創(chuàng)新能力？顯然不行。根據(jù)這個原則和探究思維能力發(fā)展的規(guī)律，通常比較有效的方法有問題導(dǎo)學(xué)、獨立探究、合作探討。合作探討可以與問題導(dǎo)學(xué)結(jié)合起來使用，比起讓學(xué)生獨立探究，有兩個優(yōu)點：一是活躍開放，學(xué)生參與的積極性比較高，思維效率高;二是“集思廣益”，能解決初中生知識面窄、生活經(jīng)驗欠缺等問題，使探究活動更容易有質(zhì)推進。比如，在做“觀察葉片結(jié)構(gòu)”實驗前，教師將學(xué)生分組，并給他們提供實驗器材和材料（菠菜葉、兩個雙面刀片、毛筆……），并不告訴學(xué)生實驗方法和步驟，而是讓學(xué)生們自己商量“如何用這些器材制作葉片結(jié)構(gòu)切片？步驟有哪些？操作注意事項是什么？”各組完成實驗方案后，教師檢查并指導(dǎo)修改，哪個組方案過關(guān)，哪個組才能開始動手操作。這種實驗組織方式，雖然會消耗一些時間，但對培養(yǎng)學(xué)生探究能力來說效果很好。

（六）重視體驗，生活實踐

實驗探究能力不僅是一種學(xué)習(xí)力，更主要的是一種實踐素養(yǎng)——也就是說，學(xué)生是否具有了實驗探究能力，不是看其學(xué)習(xí)成績是否提升，而是看其能否在生活實踐中用生物科學(xué)知識發(fā)現(xiàn)問題、分析問題，并使用實驗的方法解答問題或解決問題。比如，家中有兩盆觀賞植物，擺放的位置一樣，可一個長勢良好，另一個卻“病病殃殃”——學(xué)生用自己已學(xué)的生物知識判斷出問題所在，并嘗試用實驗的方法“搶救”那盆植物。這個行為，不管結(jié)果如何，就是實驗探究能力的表現(xiàn)。從上面分析可以看出，要想讓學(xué)生具有這樣的意識和能力，僅靠圍繞教材的“學(xué)術(shù)”化實驗是不夠的，教師需要注意組織引導(dǎo)學(xué)生將生物實驗、探究與生活實踐關(guān)聯(lián)起來，以增強其實踐體驗并建立實踐意識。比如，在讓學(xué)生做了“種子萌發(fā)時吸收氧氣”實驗后，我向?qū)W生提出問題，“父母有時候會在家自己發(fā)點豆芽，但有時豆芽發(fā)的速度太慢，有時不僅發(fā)不出來，還會出現(xiàn)霉爛問題，你覺得是什么原因？剛才的實驗，對你有什么啟示？建議大家回家試一試，設(shè)計一種最佳的發(fā)豆芽方案，然后驗證一下，并把自己的成功經(jīng)驗告訴家長。”這種課下的拓展實踐活動，有利于學(xué)生完成實驗探究能力的實踐性遷移。

三、結(jié)語

綜上所述，在素養(yǎng)教育目標下，初中生物教師不應(yīng)將教育視線僅放在應(yīng)對考試上，就實驗教學(xué)來說，不僅要使學(xué)生通過實驗驗證知識理論，更要注重對學(xué)生實驗探究能力的培養(yǎng)。依據(jù)實驗探究能力培養(yǎng)的規(guī)律，建議教師關(guān)注幾個策略的應(yīng)用：明確教學(xué)目標、調(diào)動學(xué)生興趣、訓(xùn)練觀察力、指導(dǎo)規(guī)范操作、組織合作探討、安排生活實踐。

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（責(zé)任編輯? 范娛艷）