探究式实验教学

摘 要：探究式实验教学的主体是学生,在教学过程中充分发挥学生的主体作用,多给予学生动手实验的机会,教师合理引导,鼓励学生质疑并合理改进实验,最终提高中学生的生物科学素养.

关 键 词：生物实验；探究；改进

《义务教育生物课程标准》倡导的三大新理念之一是探究性学习.生物科学不仅是众多事实和理论,也是一个不断探究的过程.可目前初中生物教学的现状是,不管问题大小,动辄探究.到底为什么要探究?什么人来实行探究?如何把探究贯穿于整个生物课堂?最终达到的效果是什么?这是新课改下每个生物教师需要思考的问题.

一、给予学生触摸的机会

显微镜的使用一直是初中生的一个难题,往往是教师非常认真地在实验室讲解各部分名称、作用和注意事项,而学生使用中给予的反馈却并不理想.笔者尝试了不同的教学方法.

例1：先给学生分好组,在规定时间内（一般为5分钟）自己对照书本熟悉显微镜各部分名称,然后每组进行组内抢答,学生对显微镜的兴趣大大提高.当学生对显微镜基本熟悉后播放一段开放式实验组学生提前拍摄好的显微镜使用视频,视频中有一些错误存在,提示学生找错.学生中有讨论的也有翻书找答案的.整堂课学生操作的正确性有了很大的提高,延续到课后也会产生积极的攀比心理：“我不是那个犯错的.”由此,为实验的基本技能——正确使用显微镜打好坚实的基础.

二、给一部分实验留点提前准备的时间

教材上有一部分实验在40分钟内是看不见实验现象的,如果仅仅是把正确结果告诉学生就背离了课标的本质.这时教师可以提前指导学生如何为下堂课做实验准备.

例2：苏科版七年级上第一章第二节《探究光照和水分对植物生存的影响》,实验内容虽然简单,但需要3天的时间才能看见现象.提前两节课指导学生,先帮助学生分析什么是实验条件,需要准备哪些材料以及如何操作、观察.在这个实验中浇水量的多少初一学生有一定的概念,但对于无光的情况如何实现就没有简单易行的做法.教师引导他们可以用鞋盒实现在白天也见不到光的条件.通过提前准备,在课堂上学生看着自己的实验现象90%以上能够回答：主要是光照和水.基于学生对实验的认知感受,在开始阶段的感性认识更有助于他们形成科学的实验方法,观察是实验的重要手段,动手操作能增加实践经验.

三、真正养成“思考—动手—总结—改进”的学习模式

1.给予实验材料,选择适当的实验工具

在初中生物实验中,显微镜使用频率较高,但不是每个实验都需要显微镜才能完成,可能有更适合的实验工具便于观察.

例3：七年级下《观察青霉和匍枝根霉》这个实验主要是观察真菌的形态结构.教师给学生准备了比较多的材料,有香菇、蘑菇、平菇、长霉的菱、长霉的橘子.实验工具有实验4件套、显微镜、放大镜.学生已有了良好的实验素养,进入实验室后对该次实验的所有材料先进行观察,确定所需的工具和仪器.但这次实验学生没有以前完成得顺利,一半以上的学生努力想做香菇、蘑菇或者平菇的临时装片,却怎么也不能把盖玻片放平.个别学生用解剖针挑一点霉菌制成临时装片放在显微镜下观察,看到了交织的菌丝.此时,教师让成功看到实验现象的学生稍作解释,为什么选择菱上长出的白色霉菌放在显微镜下观察.学生简短介绍：因为肉眼看不到类似书上的结构图,而蘑菇等可以用放大镜看各部分结构.

该堂实验课并不难,只不过比以前多了一个步骤：先对实验材料分类,再选择正确的工具和仪器观察.笔者在学生实验时细心观察,有些学生是按照书本上的步骤进行的,而有些学生会一边实验一边喃喃自语：为什么这里要这样呢?做做试试吧.有的学生观察完青霉后想知道较大的真菌菌丝是否也是同样的形态,就做了一个质量很高的平菇临时装片观察.新课标中提到的提高学生生物学素养是一个大的方向,如何落实并不是靠课堂教学的单一说教,真正用实验说话才是最好的途径.

2.仔细观察,寻找适合自己的实验方法

学生已经初步掌握一些实验探究的方法,并能在实验过程中不断调整具体步骤,同时精心设置对照组来达到自己预设的结果.虽然方法还比较粗糙,结果也不是十分准确,但学生至少能够在已知实验题目与给出实验材料的情况下独立地、高效地完成实验,笔者认为这已经达到一个初中生实验设计的较高要求了.

例4：苏科版七年级下《探究蚯蚓适应土壤中生活的特征》这个实验,教师给予每组学生的材料略有不同,有些组有玻璃器皿,有些组有硬纸板,有些是滤纸.教师除了简要说明本次实验的目的外,还在黑板上注明通过这个实验需要解决的几个问题,希望学生带着问题进行实验,避免热闹实验背后的茫然,提高实验的有效性.实验过程中有学生竟然把蚯蚓放在水下冲洗,原来是想洗掉泥土后再把蚯蚓擦干,摸摸是否有刚毛.拿到玻璃器皿的小组选择同样大小的蚯蚓分别放在桌面和玻璃器皿上爬行,观察蚯蚓爬行的速度.结果爬得更快.学生很疑惑,此时指导他们分析出现这种现象的原因,是否是所用材料还不够精准,或者实验只进行一次会有偶然性.蚯蚓畏光,如何让其爬进黑暗的地方呢?学生改进了书本的实验装置,用一个鞋盒做暗室,并在鞋盒上挖个孔,用手电照进鞋盒,将蚯蚓放在光源附近.耐心等待一段时间后蚯蚓爬至鞋盒黑暗的一角等

类似的改进还有很多,能在实验课上有条不紊地进行得益于教师平时的引导和渗透.适度放手让学生操作,教师从旁合理引导,既能增加学生动手的兴趣,也能使学生在多动手的同时养成好的实验习惯,最终实现提高中学生生物科学的素养.