初中生物學(xué)教學(xué)中探究式學(xué)習(xí)的實(shí)踐與反思

作者簡(jiǎn)介：劉志堅(jiān)（1970 —），男，漢族，山東博興人，本科，中學(xué)一級(jí)，研究方向：初中生物學(xué)教學(xué)。

在傳統(tǒng)的生物學(xué)教學(xué)中，學(xué)生往往被動(dòng)接受知識(shí)，缺乏獨(dú)立思考和探究的能力。為了改變這一現(xiàn)狀，探究式學(xué)習(xí)逐漸受到重視。探究式學(xué)習(xí)作為一種以學(xué)生為中心的教學(xué)方法，注重培養(yǎng)學(xué)生的探究能力和科學(xué)素養(yǎng)，通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與、動(dòng)手實(shí)踐，促進(jìn)學(xué)生對(duì)生物學(xué)知識(shí)的理解和掌握。然而，如何有效地實(shí)施探究式學(xué)習(xí)，仍需不斷探索和實(shí)踐。本文以濟(jì)南版七年級(jí)上冊(cè)“生物學(xué)的探究方法”一節(jié)為例，探討探究式學(xué)習(xí)在初中生物學(xué)教學(xué)中的實(shí)踐并進(jìn)行反思。通過(guò)對(duì)實(shí)際案例的分析，期望為初中生物學(xué)教學(xué)提供一種新的思路和方法，促進(jìn)學(xué)生科學(xué)探究能力的提升。

【案例呈現(xiàn)】

◆教學(xué)內(nèi)容：濟(jì)南版生物學(xué)七年級(jí)上冊(cè)第一單元第一章第三節(jié)“生物學(xué)的探究方法”。

◆教材分析：本節(jié)課在初中生物學(xué)課程中占據(jù)著重要的地位，它以經(jīng)典實(shí)驗(yàn)“巴斯德實(shí)驗(yàn)”為核心，引領(lǐng)學(xué)生首次全面接觸“科學(xué)探究”這一主題。這個(gè)實(shí)驗(yàn)不僅包含科學(xué)的實(shí)驗(yàn)思想，還有巧妙的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法，是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維和能力的良好載體。

◆學(xué)情分析：本節(jié)課的教學(xué)對(duì)象是七年級(jí)的學(xué)生，他們剛剛接觸生物學(xué)，對(duì)生物學(xué)的研究方法和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)還比較陌生。因此，在教學(xué)過(guò)程中，教師需要注重學(xué)生對(duì)生物學(xué)研究方法的認(rèn)知和理解，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)操作，幫助學(xué)生掌握基本的研究方法和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)技能。

◆教學(xué)目標(biāo)：通過(guò)對(duì)“巴斯德實(shí)驗(yàn)”的深入分析和討論，能夠了解科學(xué)探究的大致過(guò)程和研究方法，掌握從觀察現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)并篩選出有價(jià)值的問(wèn)題的能力，并設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。同時(shí)，能夠明確實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵在于控制實(shí)驗(yàn)變量和設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。此外，通過(guò)了解和體驗(yàn)科學(xué)家的思維和工作方法，體會(huì)和學(xué)習(xí)他們嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度和鍥而不舍、勇于探索的科學(xué)精神。

◆教學(xué)資料：學(xué)生過(guò)敏就醫(yī)視頻、巴斯德實(shí)驗(yàn)教學(xué)錄像、巴斯德生平錄像、變質(zhì)肉湯、蜿豆種子等。

◆教學(xué)程序

（一）導(dǎo)入新課

教師：同學(xué)們，你們好！今天我們將探討一個(gè)非常有趣且重要的課題——生物學(xué)的探究方法。在日常生活中，我們經(jīng)常會(huì)遇到各種生物現(xiàn)象和問(wèn)題，而探究方法正是幫助我們理解和解決這些問(wèn)題的關(guān)鍵。首先，讓我們來(lái)看一段視頻，請(qǐng)大家仔細(xì)觀察，并思考視頻中展示的內(nèi)容。

（播放視頻：一名學(xué)生在醫(yī)院接受過(guò)敏測(cè)試，醫(yī)生詢問(wèn)其最近幾天的飲食情況。）

教師：視頻中的這名學(xué)生正在接受過(guò)敏測(cè)試，你們覺(jué)得他為什么會(huì)全身過(guò)敏？

學(xué)生：可能是吃了某種食物導(dǎo)致的過(guò)敏。

學(xué)生：或者是接觸了某種物質(zhì)。

教師：很好，同學(xué)們提出了自己的猜想。在生活中，我們經(jīng)常會(huì)對(duì)一些現(xiàn)象產(chǎn)生疑問(wèn)，而這些疑問(wèn)往往與我們的日常生活經(jīng)驗(yàn)密切相關(guān)。比如這位同學(xué)，我們首先會(huì)想到是不是吃了什么不該吃的東西。那么，有了猜想之后，我們?cè)撊绾悟?yàn)證這個(gè)猜想是否正確呢？

學(xué)生：可以進(jìn)行皮膚測(cè)試。

學(xué)生：或者進(jìn)行血液檢測(cè)。

教師：非常棒！同學(xué)們提出了很多方法。那么，這些方法在科學(xué)探究中屬于哪個(gè)環(huán)節(jié)呢？

（多媒體展示科學(xué)探究的幾個(gè)基本環(huán)節(jié)：提出問(wèn)題、作出假設(shè)、制訂計(jì)劃、實(shí)施計(jì)劃、得出結(jié)論、表達(dá)交流等。）

教師：科學(xué)探究的方法能幫助我們解決日常生活中的問(wèn)題，也一定能幫助我們解決生物學(xué)上的問(wèn)題。那么，真正的科學(xué)家是如何進(jìn)行探究的呢？今天我們就來(lái)深入了解生物學(xué)的探究方法。

本節(jié)課我們將重點(diǎn)學(xué)習(xí)科學(xué)探究的基本步驟和常用的探究方法。通過(guò)學(xué)習(xí)，大家能夠掌握科學(xué)探究的方法，培養(yǎng)自己的科學(xué)探究能力。接下來(lái)，讓我們一起進(jìn)入科學(xué)探究的世界，探索其中的奧秘吧！

（二）“巴斯德實(shí)驗(yàn)”的探究過(guò)程

1.問(wèn)題提煉：從現(xiàn)象到研究的轉(zhuǎn)變

（1）實(shí)物觀察：直觀感受肉湯變質(zhì)

教師把學(xué)生分成若干小組，給每組發(fā)放一小碗已經(jīng)變質(zhì)的肉湯，讓學(xué)生利用視覺(jué)、嗅覺(jué)、味覺(jué)等多種感官對(duì)肉湯進(jìn)行觀察，并使用語(yǔ)言描述其外觀、氣味和口感等方面的特點(diǎn)。例如，學(xué)生可能會(huì)注意到肉湯的顏色由原本的鮮亮變得暗淡，氣味由原本的鮮香變得酸臭，口感也變得更加稀薄。這一環(huán)節(jié)不僅幫助學(xué)生建立對(duì)肉湯變質(zhì)現(xiàn)象的初步感知，還為后續(xù)的問(wèn)題篩選和假設(shè)確定提供了實(shí)證基礎(chǔ)。

（2）問(wèn)題篩選：基于肉湯觀察的提問(wèn)

基于對(duì)肉湯的觀察，教師引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)觀察結(jié)果提出與肉湯變質(zhì)相關(guān)的問(wèn)題。例如，肉湯為什么會(huì)變酸？肉湯變酸是否與空氣中的某種物質(zhì)有關(guān)？隨后，教師引導(dǎo)學(xué)生對(duì)這些問(wèn)題進(jìn)行篩選，挑選出具有研究?jī)r(jià)值的問(wèn)題，讓學(xué)生明白不是所有問(wèn)題都值得研究，只有那些能夠引發(fā)深入思考并有可能通過(guò)實(shí)證研究找到答案的問(wèn)題才真正具有探究的價(jià)值。

2.假設(shè)的確定：對(duì)問(wèn)題的初步猜測(cè)

在確定了具有探究?jī)r(jià)值的問(wèn)題后，教師引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)自己的理解和已有知識(shí)作出可能的假設(shè)，例如，“肉湯變酸是因?yàn)榭諝庵械募?xì)菌落入”或“肉湯的變酸與溫度的變化有關(guān)”。教師鼓勵(lì)學(xué)生自由發(fā)揮想象，作出多種可能的假設(shè)，同時(shí)思考如何驗(yàn)證自己的假設(shè)，嘗試設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)探究肉湯變酸的原因。這一環(huán)節(jié)讓學(xué)生明白，科學(xué)結(jié)論不是憑空臆斷或主觀猜測(cè)的結(jié)果，而是需要通過(guò)實(shí)驗(yàn)和邏輯推理來(lái)驗(yàn)證和推導(dǎo)的。

3.制訂計(jì)劃：巴斯德實(shí)驗(yàn)的引入

在引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入巴斯德實(shí)驗(yàn)之前，教師需要確保學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的目的和原理有清晰的認(rèn)識(shí)，并為他們提供必要的實(shí)驗(yàn)材料和資源。

（1）教師利用投影儀展示實(shí)驗(yàn)的“友情提示”，包括實(shí)驗(yàn)的原理、所需材料和用具、實(shí)驗(yàn)步驟、潛在問(wèn)題、事故處理方法，幫助學(xué)生更好地理解實(shí)驗(yàn)要求，減少操作錯(cuò)誤，并確保實(shí)驗(yàn)的安全進(jìn)行。

（2）教師組織學(xué)生以小組為單位進(jìn)行交流，每個(gè)小組都需要詳細(xì)介紹自己的實(shí)驗(yàn)計(jì)劃。在交流過(guò)程中，教師引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注實(shí)驗(yàn)的可操作性和成本效益，并鼓勵(lì)他們相互比較和評(píng)價(jià)。通過(guò)這種交流，學(xué)生可以取長(zhǎng)補(bǔ)短，完善自己的實(shí)驗(yàn)計(jì)劃。

（3）教師通過(guò)投影儀為學(xué)生展示巴斯德實(shí)驗(yàn)。學(xué)生通過(guò)觀看課件，可以了解到19世紀(jì)中期人們面臨的問(wèn)題以及巴斯德為此作出的突出貢獻(xiàn)。此外，教師還可以播放關(guān)于巴斯德的影視片段，讓學(xué)生深入了解這位科學(xué)家的生平和成就，以激發(fā)他們對(duì)科學(xué)探究的興趣和熱情。

（4）為了引導(dǎo)學(xué)生思考和比較自己的假設(shè)與巴斯德的假設(shè)，教師提出一些問(wèn)題供學(xué)生討論。例如，巴斯德的研究是為了解決什么問(wèn)題？他的科學(xué)假設(shè)與我們的有什么不同？與巴斯德相比，我們的研究問(wèn)題是否具有同等的價(jià)值？這些問(wèn)題旨在幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)到科學(xué)研究需要基于實(shí)證和邏輯推理，而不能僅憑猜測(cè)或主觀臆斷。

4.計(jì)劃實(shí)施：對(duì)照分析巴斯德實(shí)驗(yàn)

（1）教師將學(xué)生的實(shí)驗(yàn)計(jì)劃與巴斯德實(shí)驗(yàn)的過(guò)程進(jìn)行對(duì)比。這種對(duì)比不僅讓學(xué)生看到自己設(shè)計(jì)的亮點(diǎn)，還能讓學(xué)生意識(shí)到需要改進(jìn)的地方。教師在交流過(guò)程中積極參與，鼓勵(lì)學(xué)生表達(dá)觀點(diǎn)，并對(duì)他們的答案進(jìn)行評(píng)價(jià)和補(bǔ)充。

（2）教師展示巴斯德實(shí)驗(yàn)中的曲頸瓶設(shè)計(jì)，讓學(xué)生了解其巧妙之處。教師要引導(dǎo)學(xué)生意識(shí)到實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵在于控制變量。巴斯德的曲頸瓶設(shè)計(jì)通過(guò)排除干擾因素，使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更加準(zhǔn)確可信。這不僅讓學(xué)生感受到科學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的智慧，還培養(yǎng)了他們的科學(xué)思維能力。

（3）教師提出一系列與實(shí)驗(yàn)相關(guān)的問(wèn)題，形成問(wèn)題鏈，促使學(xué)生思考如何保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可信度。例如，在巴斯德的實(shí)驗(yàn)中，除了控制變量外，為確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確和可信度還需要注意什么問(wèn)題？鼓勵(lì)學(xué)生結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn)，提出實(shí)驗(yàn)操作中需要注意的問(wèn)題，引導(dǎo)他們理解實(shí)驗(yàn)需要規(guī)范的操作程序、仔細(xì)觀察、勤于記錄、尊重實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象等關(guān)鍵要素。這種互動(dòng)不僅能營(yíng)造學(xué)習(xí)氛圍，還能促進(jìn)學(xué)生信息處理和觀點(diǎn)形成，并為后續(xù)教學(xué)環(huán)節(jié)中對(duì)實(shí)驗(yàn)法與觀察法的認(rèn)識(shí)奠定基礎(chǔ)。

5.得出結(jié)論：從實(shí)驗(yàn)到理論的升華

教師引導(dǎo)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，對(duì)比實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與假設(shè)，驗(yàn)證假設(shè)的正確性。學(xué)生發(fā)現(xiàn)，肉湯變酸確實(shí)與空氣中的細(xì)菌有關(guān)，而溫度的變化也可能影響肉湯的變質(zhì)速度。在這一過(guò)程中，學(xué)生不僅學(xué)到了科學(xué)知識(shí)，還學(xué)會(huì)了如何運(yùn)用科學(xué)方法探究問(wèn)題、驗(yàn)證假設(shè)，并將實(shí)驗(yàn)結(jié)果上升為理論。

（三）總結(jié)研究方法

1.引導(dǎo)學(xué)生觀察豌豆種子

教師從科學(xué)發(fā)現(xiàn)與觀察的關(guān)系入手，通過(guò)實(shí)例讓學(xué)生明確觀察在科學(xué)探究中的重要性，如許多偉大的科學(xué)發(fā)現(xiàn)都是通過(guò)細(xì)致的觀察得出的，并讓學(xué)生意識(shí)到，觀察不僅僅是看看而已，而是要用心靈去感受、用頭腦去思考。

為了讓學(xué)生更好地體驗(yàn)觀察法，教師分發(fā)豌豆種子，并讓學(xué)生觀察豌豆種子的形態(tài)特點(diǎn)。教師可以給予一定的指導(dǎo)，如觀察的方向、注意的細(xì)節(jié)。通過(guò)這一實(shí)踐活動(dòng)，學(xué)生能夠體驗(yàn)到觀察的樂(lè)趣，并逐漸鍛煉出敏銳的觀察力。在描述豌豆種子的過(guò)程中，學(xué)生不僅學(xué)會(huì)了如何捕捉細(xì)微的特征，還意識(shí)到語(yǔ)言表達(dá)的準(zhǔn)確性在觀察中的重要性。

2.實(shí)驗(yàn)法、觀察法的延伸

在觀察過(guò)程中，教師適時(shí)點(diǎn)化學(xué)生的“思維迷霧”，引導(dǎo)他們思考觀察法的局限性。例如，觀察法是否適用于所有情況？如何保證觀察的客觀性和準(zhǔn)確性？引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)到，除了實(shí)驗(yàn)法、觀察法，生物學(xué)探究采用的方法還有很多。例如，調(diào)查法是通過(guò)調(diào)查和統(tǒng)計(jì)來(lái)研究事物的方法，適用于對(duì)大量事物的統(tǒng)計(jì)和分析；模擬法是通過(guò)模擬事物的環(huán)境和條件來(lái)研究事物的方法，適用于對(duì)復(fù)雜事物的探究；推理法是通過(guò)邏輯推理和演繹來(lái)研究事物的方法，適用于對(duì)理論問(wèn)題的探究等。這些方法雖然不同，但都是為了探尋事物的本質(zhì)和規(guī)律，因此可以說(shuō)是“殊途同歸”。在此期間，教師要讓學(xué)生明白，科學(xué)探究的過(guò)程沒(méi)有固定的規(guī)則和方法，需要根據(jù)自己的大膽設(shè)想進(jìn)行探究，只要符合科學(xué)的思維和方法就應(yīng)該被大力提倡。

（四）課堂小結(jié)

今天的教學(xué)深入探討了科學(xué)探究的一般過(guò)程及生物學(xué)探究的基本方法。通過(guò)巴斯德實(shí)驗(yàn)，學(xué)生體驗(yàn)了科學(xué)探究的一般步驟，包括提出問(wèn)題、作出假設(shè)、制訂計(jì)劃、實(shí)施計(jì)劃和得出結(jié)論等，深刻理解了科學(xué)研究的嚴(yán)謹(jǐn)性和邏輯性。同時(shí)，學(xué)生學(xué)習(xí)了實(shí)驗(yàn)法、觀察法、調(diào)查法等生物學(xué)探究的基本方法，為深入研究生物學(xué)現(xiàn)象提供了有效手段?！疤岢鲆粋€(gè)問(wèn)題往往比解決一個(gè)問(wèn)題更重要”。一個(gè)好的問(wèn)題不僅能夠引發(fā)學(xué)生的好奇心，更是推動(dòng)學(xué)生不斷探索和研究的動(dòng)力。通過(guò)本次教學(xué)，學(xué)生不僅獲得了知識(shí)，還培養(yǎng)了科學(xué)思維和探究能力。

【教學(xué)反思】

1.探究式學(xué)習(xí)在本次教學(xué)中的運(yùn)用，顯著提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性。通過(guò)觀察肉湯的變化，學(xué)生對(duì)微生物產(chǎn)生了濃厚的興趣，紛紛提出自己的問(wèn)題和假設(shè)。在制定和實(shí)施巴斯德實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，學(xué)生積極參與、動(dòng)手實(shí)踐，充分發(fā)揮了自己的主觀能動(dòng)性。

2.在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，學(xué)生認(rèn)真觀察、記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，得出結(jié)論。他們學(xué)會(huì)了如何發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題，提高了思維能力和科學(xué)素養(yǎng)。這種學(xué)習(xí)方法鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)揮想象力，提出自己的假設(shè)，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)和觀察來(lái)驗(yàn)證假設(shè)的正確性，培養(yǎng)了學(xué)生的觀察力、思維能力以及創(chuàng)新能力。

3.通過(guò)實(shí)物觀察、問(wèn)題提煉、假設(shè)與驗(yàn)證、制訂計(jì)劃和計(jì)劃實(shí)施等環(huán)節(jié)，學(xué)生親身經(jīng)歷了科學(xué)探究的過(guò)程，培養(yǎng)了探究能力和科學(xué)素養(yǎng)。探究式學(xué)習(xí)讓學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主體，激發(fā)了他們的好奇心和求知欲，促使他們主動(dòng)思考、積極探索。

（作者單位：山東省博興縣實(shí)驗(yàn)中學(xué)）

編輯：常超波