初中生物探究性實驗組織策略

【摘要】實驗是進行生物知識探究的重要方法，對生物學(xué)習(xí)的最終效果會產(chǎn)生直接影響。在現(xiàn)階段的初中生物課程中，探究性學(xué)習(xí)是一種重要的理念，對生物實驗教學(xué)具有指導(dǎo)作用，所以教師需要著重思考如何有效組織初中生物探究性實驗教學(xué)。為此，筆者立足于初中生物教學(xué)實踐進行了觀察，并對初中生物探究性學(xué)習(xí)與實驗教學(xué)有關(guān)的資料進行了整理，從中梳理出了一些理論性認識。在理論分析和實踐探究有機結(jié)合的基礎(chǔ)上，本文明確了初中生物探究性實驗的價值，思考了組織初中生物探究性實驗教學(xué)的注意事項和具體方法，以期逐步達到理想的教學(xué)效果。

【關(guān)鍵詞】初中生物" 探究性實驗" 教學(xué)策略

【中圖分類號】G633.91 " 【文獻標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2024）07-0196-03

在生物這樣一門自然學(xué)科中，實驗活動具有重要的價值。從實際情況來看，在長期的初中生物課程中，實驗教學(xué)存在一些較為明顯的不足之處，比如學(xué)生動手操作機會少、實驗操作效果差、教學(xué)活動存在一定的封閉性等。受此影響，初中生物實驗活動的價值很難得到充分的發(fā)揮?；诖?，教師需要運用恰當(dāng)?shù)睦砟顚嶒灲虒W(xué)加以改進。《義務(wù)教育生物課程標(biāo)準(zhǔn)》強調(diào)要“重視運用以探究為特點的教學(xué)策略”。在這種情況下，探究性實驗作為一種與課程標(biāo)準(zhǔn)理念相符的教學(xué)模式，其重要性逐漸凸顯出來。簡單來說，探究性實驗是指將學(xué)生作為實驗活動中心，鼓勵學(xué)生在經(jīng)歷完整實驗過程的基礎(chǔ)上進行實驗現(xiàn)象的分析和實驗結(jié)論的總結(jié)，從而優(yōu)化學(xué)生思維狀態(tài)，培養(yǎng)學(xué)生問題分析與解決能力的實驗方法。在當(dāng)前的初中生物教學(xué)中，教師應(yīng)準(zhǔn)確把握探究性實驗的基本要求和學(xué)生的認知特點，并據(jù)此不斷探索探究性實驗活動的組織方法，以此來推動學(xué)生生物素養(yǎng)的發(fā)展。

一、初中生物探究性實驗的價值

實際效果表明，高質(zhì)量的初中生物探究性實驗活動具有重要的價值。

第一，有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。相對于常規(guī)的生物學(xué)習(xí)方法，學(xué)生在探究性實驗中獲得了更加寬松的學(xué)習(xí)環(huán)境。學(xué)生可以結(jié)合自己的想法經(jīng)歷完整的實驗過程。在這一過程中，學(xué)生能夠在動手操作時更加直觀地感受生物知識的樂趣。這有利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情，使學(xué)生更加主動地參與到生物學(xué)習(xí)當(dāng)中。

第二，有利于優(yōu)化學(xué)生的思維品質(zhì)。在探究性實驗中，學(xué)生可以利用實驗活動驗證自己的想法，并基于邏輯和證據(jù)對相關(guān)的問題作出解釋。在這一過程中，學(xué)生需要經(jīng)歷觀察、比較、分析、歸納、綜合等多個環(huán)節(jié)。這有利于鍛煉學(xué)生的思考與判斷能力，使學(xué)生養(yǎng)成批判審視學(xué)習(xí)內(nèi)容的學(xué)習(xí)習(xí)慣。從實際情況來看，這對于學(xué)生良好思維品質(zhì)的形成具有促進作用。

第三，有利于培養(yǎng)學(xué)生良好的生物學(xué)習(xí)態(tài)度。在探究性實驗中，學(xué)生可以優(yōu)化學(xué)習(xí)態(tài)度，逐步形成勇敢質(zhì)疑、嚴謹求實的心理傾向。在生物這樣一門自然學(xué)科中，良好的科學(xué)探究態(tài)度無疑對學(xué)生的學(xué)習(xí)效果具有積極影響。同時，從長遠來看，學(xué)生在探究性實驗中可以拓展學(xué)習(xí)內(nèi)容，更加準(zhǔn)確地理解生物和社會生活不同領(lǐng)域之間的關(guān)系，從而幫助學(xué)生形成良好的社會責(zé)任意識。

第四，有利于促進教師的專業(yè)發(fā)展。教師是探究性實驗的組織者，所以實驗教學(xué)不但會影響學(xué)生，對教師同樣會產(chǎn)生直接影響。在探究性實驗教學(xué)的實施過程中，教師要不斷探索和總結(jié)有益的教學(xué)方法，并隨著學(xué)生的發(fā)展及時加以改進。這有利于鍛煉教師的實驗教學(xué)組織能力，從而推動教師的專業(yè)發(fā)展。

二、初中生物探究性實驗注意事項

為了有效組織初中生物探究性實驗，教師應(yīng)明確一些注意事項，以此來減少教學(xué)中的誤區(qū)。

第一，以生為本。利用探究性學(xué)習(xí)理念組織生物實驗的直接目的就是將實驗活動的主動權(quán)交給學(xué)生?；谶@一目標(biāo)，教師在教學(xué)中必然要注意以生為本，為生物實驗活動提供更加寬松的環(huán)境，將學(xué)生的學(xué)習(xí)需要作為實驗活動的出發(fā)點與歸宿。唯有如此，才能幫助學(xué)生更加順利地參與到探究性實驗活動中，使學(xué)生獲得個性化的學(xué)習(xí)體驗。

第二，立足發(fā)展。無論利用任何方法組織初中生物實驗教學(xué)，教師都應(yīng)充分重視學(xué)生綜合素養(yǎng)的發(fā)展。一方面，實驗探究本身就是一種生物學(xué)習(xí)能力，所以教師要引導(dǎo)學(xué)生熟練掌握生物實驗操作方法，提高學(xué)生的實驗?zāi)芰?。另一方面，教師要將探究性實驗活動作為載體，引導(dǎo)學(xué)生對生物知識進行更加深入的思考與探究，以此來促進學(xué)生內(nèi)在學(xué)習(xí)品質(zhì)的優(yōu)化。

第三，適度點撥。初中是學(xué)生系統(tǒng)學(xué)習(xí)生物知識的起點，所以學(xué)生認知經(jīng)驗的積累尚不豐富。同時，初中生的思維能力尚未成熟。在這種情況下，實驗探究無疑是生物學(xué)習(xí)中的難點。為此，教師組織探究性實驗時要注意對學(xué)生進行適度點撥。也就是說，在突出學(xué)生主體作用的基礎(chǔ)上，教師要在一些關(guān)鍵環(huán)節(jié)適當(dāng)介入到實驗活動當(dāng)中，對學(xué)生進行一定的指導(dǎo)與幫助，以此來使實驗探究活動更加高效。

第四，動態(tài)調(diào)整。探究性學(xué)習(xí)是一種動態(tài)性的活動，所以在探究性實驗過程中，學(xué)生的學(xué)習(xí)能力以及學(xué)習(xí)需要會逐步發(fā)生變化。因此，探究性實驗活動組織方法并非一成不變，而是需要隨著教學(xué)的深入逐步作出動態(tài)調(diào)整。

三、初中生物探究性實驗實施策略

（一）設(shè)置學(xué)習(xí)目標(biāo)，明確實驗導(dǎo)向

探究性實驗是一項系統(tǒng)性和復(fù)雜性的活動。為了保障實驗探究活動的流暢與高效，教師需要為學(xué)生提供更加清晰的導(dǎo)向。基于這一要求，教師在初中生物探究性實驗活動中首先要結(jié)合教學(xué)內(nèi)容為學(xué)生設(shè)置學(xué)習(xí)目標(biāo)，使學(xué)生明確學(xué)習(xí)活動的起點與歸宿。唯有如此，才能為實驗教學(xué)質(zhì)量的提高奠定基礎(chǔ)。

以“練習(xí)使用顯微鏡”為例，本課內(nèi)容與學(xué)生基礎(chǔ)實驗技能的發(fā)展是息息相關(guān)的，并且本課涉及到一些比較簡單的實驗活動。為了加深學(xué)生對本課內(nèi)容的理解，教師可以著眼于以下幾個角度進行學(xué)習(xí)目標(biāo)的設(shè)置：第一，認知目標(biāo)：初步了解顯微鏡的基本結(jié)構(gòu)以及各部分的功能；初步掌握顯微鏡的基本操作規(guī)范，逐步學(xué)會熟練操作顯微鏡，明白保養(yǎng)顯微鏡的方法；對植物細胞的構(gòu)造形成初步的認識。第二，能力目標(biāo)：逐步掌握顯微鏡制片方法，并在這一過程中鍛煉觀察、比較、操作、歸納等能力。第三，情感目標(biāo)：在顯微鏡知識學(xué)習(xí)和顯微鏡操作過程中逐步養(yǎng)成細致認真的學(xué)習(xí)作風(fēng)，強化實驗室紀(jì)律觀念，養(yǎng)成良好的實驗習(xí)慣；感受生物實驗操作活動的樂趣。以上目標(biāo)從不同的角度體現(xiàn)出了本課內(nèi)容的重點，對后續(xù)實驗活動的進行具有積極影響。

（二）尊重學(xué)生主體，引導(dǎo)自主實驗

“以生為本”是教師在初中生物探究性實驗活動中首先要明確的注意事項。這一理念強調(diào)教師要將實驗活動的主動權(quán)交給學(xué)生，并為學(xué)生搭建起相對比較寬松的實驗活動平臺。在此基礎(chǔ)上，教師一方面要鼓勵學(xué)生進行自主實驗，另一方面，要對學(xué)生的實驗過程進行適度的指導(dǎo)，從而使學(xué)生在實驗活動中充分發(fā)揮主體作用，進而深化學(xué)生的實驗感悟。

以“種子的萌發(fā)”為例，在本課教學(xué)中可以引導(dǎo)學(xué)生進行探究種子萌發(fā)所需環(huán)境條件的實驗活動。在本次探究性實驗中，教師可以將問題作為學(xué)生實驗思考的切入點，如：（1）種子各部分結(jié)構(gòu)是什么？分別有怎樣的作用？（2）種子包含哪些物質(zhì)？（3）你認為要選擇怎樣的種子種到田里？同時，教師要為學(xué)生提供不同植物的種子以及滴管、礦泉水瓶、標(biāo)簽紙等器材。對于后續(xù)的實驗活動，教師要適當(dāng)減少干預(yù)。學(xué)生可以分成若干小組，以小組為單位進行種子萌發(fā)所需條件的猜想以及實驗方案的設(shè)計。在此基礎(chǔ)上，各小組要在組內(nèi)進行實驗分工。之后，學(xué)生要自主實施實驗方案，并在實驗操作過程中收集數(shù)據(jù)，以便完成實驗活動后檢驗自己的猜想是否成立。上述過程可以引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷由淺入深的探究性實驗過程，從而幫助學(xué)生獲得比較理想的實驗效果。同時，相對于教師的直接干預(yù)，學(xué)生在探究性實驗中獲得的實驗理解往往更加深刻。

（三）借助信息技術(shù)，優(yōu)化演示實驗

從實際情況來看，由于初中生的生物實驗?zāi)芰ι形闯墒?，再加上客觀條件的限制，所以導(dǎo)致部分生物實驗無法引導(dǎo)學(xué)生深入了解知識的本質(zhì)。針對這種情況，教師可以將信息技術(shù)應(yīng)用于初中生物探究性實驗活動中。將信息技術(shù)作為輔助手段，可以在一定程度上改變實驗活動的展開方式，彌補常規(guī)生物實驗存在的缺陷，從而使實驗過程得到優(yōu)化。

以“綠色植物的呼吸作用”為例，在本次實驗中需要引導(dǎo)學(xué)生對呼吸作用的原料以及產(chǎn)物形成更加準(zhǔn)確的認識，并使學(xué)生經(jīng)歷完整的實驗探究過程，幫助學(xué)生得出更加準(zhǔn)確的實驗結(jié)論。從實際情況來看，在常規(guī)的探究性實驗中，學(xué)生對綠色植物呼吸作用的認識通常源自于對實驗現(xiàn)象的分析，所以學(xué)生對呼吸作用原理的認識是一種間接性的推測。為了幫助學(xué)生在常規(guī)實驗的基礎(chǔ)上獲得更加直觀生動的認識，教師可以借助虛擬仿真實驗平臺進行實驗活動的演示。借助信息化平臺，可以使學(xué)生更加清晰和直觀地發(fā)現(xiàn)植物在呼吸作用下會釋放能量，并且會在吸收氧氣的同時釋放出二氧化碳。通過探究性實驗和虛擬仿真演示的有機結(jié)合，學(xué)生可以對植物呼吸作用的過程以及實質(zhì)產(chǎn)生更加深刻的理解。由此可見，借助信息技術(shù)輔助初中生物探究性實驗是必要的。

（四）加強實驗改進，培育創(chuàng)新意識

在初中生物探究性實驗中，引導(dǎo)學(xué)生進行實驗方案的改進是一個重要環(huán)節(jié)。從實際情況來看，在自主性的探究實驗當(dāng)中，學(xué)生有時會出現(xiàn)一些偏差，或者原本的實驗方案存在進一步優(yōu)化的空間。針對這種情況，教師可以指導(dǎo)學(xué)生進行實驗改進。這樣不但可以進一步完善探究性實驗過程，而且可以使學(xué)生的創(chuàng)新意識得到一定的發(fā)展。

以“食物中的營養(yǎng)物質(zhì)”實驗為例，原本的實驗裝置中存在一個比較突出的缺點，就是容易散失比較多的熱量。同時，原本的實驗裝置中所需的器材比較多，所以增加了安裝的復(fù)雜性。針對這種情況，教師要引導(dǎo)學(xué)生進行大膽的思考，將實驗裝置進行改良，以此來減少食物在燃燒過程中散失的熱量。為了對學(xué)生進行啟發(fā)，教師可以利用易拉罐進行實驗裝置的改良，并用試管代替錐形瓶，以便直接進行加熱。同時，可以在試管中加入帶有溫度計的橡皮塞，這樣可以使散失的熱量減少。教師完成演示后，要鼓勵學(xué)生根據(jù)自己的理解對實驗器材和實驗裝置進行改進。利用這種方式，不但可以優(yōu)化實驗探究方案，而且能夠進一步使學(xué)生體會到科學(xué)探究的趣味性。總之，在初中生物探究性實驗中，進行適當(dāng)?shù)膶嶒灨倪M是有效的手段。

（五）指導(dǎo)實驗方法，強化實驗?zāi)芰?/p>

從實際情況來看，無論任何形式的探究性實驗都需要合理應(yīng)用一些有效的方法。所以，為了切實提高學(xué)生的實驗?zāi)芰?，最重要的前提條件就是幫助學(xué)生掌握一些比較常用的實驗方法，從而使學(xué)生順利參與到實驗活動中。

如，在初中生物探究性實驗教學(xué)中，教師可以向?qū)W生介紹以下幾種方法：第一，顯微觀察法。顧名思義，這種方法就是用顯微鏡對研究對象進行觀察。在生物學(xué)習(xí)中，通常需要對生物進行微觀分析，而顯微觀察法無疑是一種重要的輔助手段。第二，化學(xué)分析法。在分析生物樣品是否存在某種成分或者某種成分含量多少時，可以根據(jù)這種成分的化學(xué)特征或者化學(xué)反應(yīng)進行判斷。第三，預(yù)實驗法。這種方法是指在進行正式實驗之前先開展預(yù)實驗，以此來為正式的實驗活動創(chuàng)造條件。第四，控制變量法。這種方法是指某種生物現(xiàn)象可能受到多種因素影響時，針對其中某一種因素進行具體研究，保持其他因素條件不變。除上述基礎(chǔ)生物實驗方法，還有一些方法是比較有效的，所以教師在探究性實驗教學(xué)中要對學(xué)生進行針對性指導(dǎo)。

（六）聯(lián)系現(xiàn)實生活，拓展實驗活動

在探究性生物實驗中，教師需要突破實驗活動的時間與空間限制，引導(dǎo)學(xué)生對實驗活動進行拓展。由于生物學(xué)科和現(xiàn)實生活存在密切聯(lián)系，所以教師可以鼓勵學(xué)生將探究性實驗活動延伸到生活中，以此來開闊學(xué)生的視野，加深學(xué)生的學(xué)習(xí)感悟。

以“保護生物的多樣性”為例，結(jié)合本課內(nèi)容，教師可以鼓勵學(xué)生在現(xiàn)有條件下進行野外考察實驗。在實地實驗過程中，學(xué)生結(jié)伴走進河畔、田園等自然生態(tài)環(huán)境中，嘗試采集一些生態(tài)樣本。這樣可以使學(xué)生更加直觀地了解不同生態(tài)環(huán)境中生物群落的狀態(tài)，增強學(xué)生對生態(tài)環(huán)境保護觀念的認同。同時，在實地實驗中，學(xué)生的探索、觀察等實驗?zāi)芰梢缘玫接行У腻憻挕?/p>

綜上所述，在現(xiàn)階段的初中生物課程中，探究性實驗是一種重要的生物學(xué)習(xí)方法，對學(xué)生創(chuàng)新力、研究力、觀察力等素質(zhì)的發(fā)展具有直接影響。因此，初中生物教師要不斷探索探究性實驗活動的實施方法，逐步構(gòu)建更加高效的實驗教學(xué)模式，從而促進學(xué)生良好生物素養(yǎng)的養(yǎng)成。

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