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【摘要】在初中生物课中开展探究性实验教学,是学生积极领悟科学研究方法、获取学科知识的一种有效方法。可以通过设计探究性的实验情境、设计探究性实验、开展探究性实验、建立实验评价机制等四个方面来培养学生的探究能力。
【关键词】初中生物;实验教学;探究能力
探究性实验教学就是在教学过程中,教师引导学生观察和分析各种生物学现象,并由此提出假设、设计相关实验,开展探究,从而获得结论。通过这一过程,让学生了解生物知识的产生过程,掌握知识。
1.创设探究性的实验情境
探究性实验,顾名思义就是“探究”,对某一问题、某一主题的探究。因此,探究性实验教学开展的第一步,就是设计探究性的实验。这就需要教师创设探究问题的教学情境,在情境中引导学生自主设计主题,选择实验材料、设计实验方案和实验步骤。在激发学生探究兴趣方面,教师可以采用情境激趣法、矛盾激趣法等。情境激趣法,就是用丰富多彩的影片或者活生生的例子,把学生带入大自然情境中,让学生探索自然界生物的奥秘。矛盾激趣法,就是设置悬念和矛盾,利用学生对问题答案的好奇心,激发学生的探究兴趣。如在教学《光合作用与呼吸作用》时,教师可以采用情趣激趣法教学,即运用多媒体技术,播放绿色植物光合作用的视频或图片,在一种自然新奇的环境中,激发学生探究问题的兴趣。还可以采用矛盾激趣法,即设置悬念问题:“人靠吃饭养活自己,那么植物靠什么养活自己呢?”通过这一问题,激发学生探究的好奇心和兴趣。
2.设计探究性实验
营造探究性实验情境之后,为了引导学生在实验过程中,一步一步地探究知识,教师应引导学生设计探究性实验。这就需要教师发挥主导作用,引导学生自主制定实验计划、设计实验步骤和实验方案。设计实验方案时,可围绕这些内容展开:第一,实验研究的是什么现象?第二,在实验中应采用什么仪器?第三,在实验中应观察的现象。第四,在实验中应记录什么数据,如何分析这些数据?然后,教师引导学生根据实验方案,自主探究。如在教学《光合作用与呼吸作用》时,在设置问题情境之后,教师可以向学生提出“植物光合作用的影响”的实验主题,然后让学生设计实验方案。有些学生就提出研究“光强度对草的光合作用的影响”的实验计划。有些学生提出研究“绿叶在光合作用下所制作的淀粉”的实验方案:第一,实验研究的是绿叶在光合作用下所产生的淀粉;第二,实验中应采用显微镜、放大镜等仪器;第三,实验中应观察绿叶在不同阳光强度下的变化;第四,应该记录绿叶在早上和下午阳光强度不同时,所蕴含的淀粉发生的变化。实验猜想与假设就是光合作用需要CO2。实验方案的提出能有效培养学生发现问题、解决问题的能力。在这个过程中,教师应鼓励学生畅所欲言,大胆表达自己的观点,不要用统一的模式去限制学生。
3.开展探究性实验
探究性实验的第三步,就是教师指导学生通过实验,验证猜想和假设。教师可以让学生以小组合作学习的方式进行。小组合作学习,4人为一组较合适,同时给每个小组成员布置任务,让不同成员分别完成不同的任务。如有些成员负责安装实验装置,有些成员负责做实验记录,有些成员负责清理实验器材,有些成员负责总结汇报。分工负责做到了资源共享,提高了实验效率和学习效率。通过探究实验,学生验证了实验猜想和假设,达到探究性教学的目的。在教学《光合作用与呼吸作用》时,有学生提出了“绿叶在光合作用下所制作的淀粉”的实验方案。教师在考证了这个实验方案的可行性之后,以该学生为学习小组的组长,让他组织三个同学一起完成这个实验。在实验过程中,小组成员经过动手探究,总结出:经一昼夜黑暗饥饿处理后,天竺葵放置在向阳处照光,滴加碘化钾溶液后,早6时摘取的叶片呈淡黄褐色,无淀粉反应;午前10时和午后2时摘取的叶片呈暗紫色,并且午后2时摘取的叶片颜色较深;午后6时摘取的叶片颜色最深,呈深紫色。之后,学生分别取玻璃缸中盛有的NaOH溶液,以及玻璃缸中盛有清水,放在黑暗处一昼夜。这两种溶液装置的特点是密封、能透光,把两个溶液装置一起放到阳光下,里面分别放入植物叶片。几个小时后,检验盛有NaOH溶液玻璃瓶中植物的叶片没有新淀粉生成,而盛有水的玻璃瓶有淀粉生成,两组对比能够发现光合作用需要CO2。通过实验,学生得出光合作用需要CO2的结论。这样,通过实验、观察与数据分析,让学生获得了理性认识,加深学生了对所学知识的记忆,对光合作用认识达到一个新的高度。
4.建立实验评价机制
探究性实验结束之后,需要对实验进行评价,以评定或衡量实验教学效果。通过实验评价,让学生学会倾听,懂得尊重他人的观点,公正、客观地评价事物。同时,也可以在合作与交流的过程中,培养学生的团队合作精神和人际交往能力。如在《光合作用与呼吸作用》的教学过程中,教师可以建立学生共同参与的实验评价机制。先由小组长向班上学生汇报本组实验完成情况,然后其他学生进行评价,教师在此基础上进行总评,有效监测学生实验的完成情况.
作者:张桂秀 单位:贺州市沙田镇第一初级中学