初中生物實驗教學中學生自主探究能力

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初中生物實驗教學中學生自主探究能力

摘要:在初中階段的生物教學中開展探究性實驗教學活動,能夠使學生對于科學研究方法產生更加科學及直觀的領悟,提升學生的學科知識獲取能力。因此,在初中生物教學中,教師需要重視對學生探究能力的培養,鼓勵學生對于生物學現象進行仔細的觀察及分析,善于對所學習的知識提出假設,并能夠針對自己的假設設計驗證實驗,通過探究最終得出結論。

關鍵詞:初中生物;實驗教學;學生;自主探究能力;培養

要想在初中生物實驗教學中促進學生自主探究能力的提升,教師需要積極在課堂教學中組織探究性實驗教學活動,引導學生觀察、分析不同的生物學現象,并根據觀察與分析的結果提出相應的假設,然后圍繞自己的假設展開一系列的探究活動,最終得出結論。在這一過程中,學生對生物知識的產生過程有了更加深刻的領悟,進而更好地掌握生物知識,促進自身學習效果的整體提升。

一、初中生物實驗教學中學生自主探究能力培養的重要意義

以前初中生物教師在組織實驗教學活動的過程中,實驗的形式多為驗證性實驗以及演示性實驗。在課堂上,教師通過為學生演示相應的實驗步驟,讓學生在教師的指導之下,依照既定的實驗步驟進行操作,對實驗現象進行觀察,最終得出實驗結論[1]。實驗課上,學生只是依照教師設置好的流程進行操作,沒有真正地對問題進行思考并尋找解決問題的方案,在這樣的課堂上,學生的探究能力難以得到有效提升。新的《初中生物課程標準》明確指出,在生物課程教學中,要重視引導學生進行探究性學習。從生物科學的角度來講,其不僅僅是一系列理論以及事實的堆砌,更是一個持續不斷的探索過程。將探究性學習融入課程教學當中,能夠有效改變學生的學習方式,促使學生主動參與到課堂教學中,并且在課堂學習中做到主動探究、勤于動手。學生通過課堂學習,獲取新知識的能力、收集和處理科學信息的能力、解決和分析問題的能力、合作和交流的能力都能夠得到有效提升,從而達到對實踐能力及創新精神進行培育的目的。在生物課程教學活動的開展過程中,教師要根據實驗的特點,有目的地對學生的探究能力進行培養。隨著學生實驗能力的逐漸增強,教師要鼓勵學生自主提出生物問題,并根據所提出的問題設計實驗方案,使學生能夠逐漸形成自主學習及樂于探究的良好習慣。

二、初中生物實驗教學中學生自主探究能力培養策略

(一)實驗開始前培養學生探究能力的策略

首先,要做好針對學生探究意識的培養工作。教師要認真指導學生分析本節課的教學目標,在充分考慮學生發展實際情況的基礎之上制訂教學計劃。在實際的授課過程中,教師要讓學生明白在實際進行生物實驗的時候,探究能力對于實驗活動順利展開的重要意義,使學生能夠對探究能力所具有的作用有一個正確的認識。除此之外,教師還需要為學生講解生物實驗中探究能力的具體作用,讓學生明白很多的生物題目以及生物知識都是在探究的過程中被完成的,逐漸強化學生的探究意識,促使學生能夠主動進行生物探究。其次,要做好探究性生物實驗的設計工作。生物實驗不僅要有明確的要求,還要具有嚴謹的步驟,教師需要高質量地開展教學設計的相關工作,引導學生自主進行實驗計劃的制訂,帶領學生做好實驗步驟以及實驗方案的設計工作[2]。教師要圍繞教學目標,從以下幾個方面出發對學生進行引導。第一,要明確在實驗的過程中,需要研究哪些內容或是通過實驗要進行哪些結論的驗證。第二,在實際開展實驗活動的過程中,需要使用到哪些實驗儀器以及實驗物品。第三,在實驗的過程中,需要針對哪些現象進行仔細的觀察。第四,在實驗的過程中,需要引導學生及時對相關的數據進行記錄以及分析。第五,引導學生針對整體的實驗過程進行反思以及總結。在前期進行實驗設計的時候,要重點關注學生各方面能力的發展,使學生能夠具備一定的實驗能力,并在上述基礎之上實現提升,深化學生對于生物知識的掌握。在具體的教學操作上,教師可以利用微課教學模式,將上述生物實驗探究活動的開展目標和步驟整理制作成清晰直觀、圖文結合、條理清楚的微課件,并在實驗探究活動開始之前為學生播放,使學生能夠根據微課流程的指引,按部就班地完成每一項生物實驗任務,鍛煉學生的計劃執行能力和自主實驗能力,這些都有助于驅動學生生物探究意識以及科學思維的協調發展。

(二)實驗中培養學生探究能力的策略

在實驗的過程中,為了更好地對學生的探究能力進行培養,教師可以從以下幾個方面入手。首先,教師要能夠在課堂上為學生營造良好的實驗情境。通過為學生創設探究性的實驗情境,能夠使學生的生物知識學習興趣得到有效激發,借助實驗情境的創設,帶領學生自主進行實驗探究主題的設計,充分發揮學生的創造力,進行實驗器材的合理選擇。如,教師可以在互聯網資源庫中,為學生搜集和生物實驗研究主題有關的視頻和圖片資料,重現自然界中的生物現象,引導學生觀察視頻或圖片資料,感知生物實驗課程的探究方向,并在此基礎上對實驗探究結論展開合理的預測和猜想,這樣可以更好地鍛煉學生的推理論證能力以及自主設計生物實驗方案的能力,進而使學生的自主探究水平得到切實的提升。教師在教學中也可以聯系生活中容易出現的一些問題,使學生能夠在熟悉的環境中進行探究,進而主動參與課堂教學活動。除此之外,在學生進行實驗探究的過程中,教師還可以設計一系列矛盾或帶有懸念的問題,使學生的好奇心能夠得到有效的激發,促進學生探究興趣的提升。在教學中,教師也可以以本節課教學的主題為基礎,借助班級的多媒體設備為學生播放生物現象的相關視頻,通過向學生展示一系列他們既熟悉又感到新奇的大自然現象,有效激發學生的探究興趣。教師也可以以生活中一些常見的現象為切入點,設置一系列富有懸念的問題,引導學生進行探究與思考,帶領學生進行生物學知識的總結。如,教師可以基于生活中的生物場景向學生發問:“同學們,你們知道這種現象的產生原理是什么嗎?如果某項條件發生變化,這種現象還會產生嗎?”這樣的問題帶有一定的懸念性和啟發性,非常契合初中生的獵奇心理,借此能夠強化學生對于生物知識的好奇心,為學生進一步進行生物知識的探究打下良好的基礎。其次,要重視培養學生的探究性邏輯思維能力。當學生對某一部分的生物知識產生疑問之后,他們在接下來的學習過程中就會主動進行探究,而在這一過程中,教師要重視對學生思維能力的培養,使學生能夠在探究的過程中對知識進行創新,從而促進自身思維能力的提升。在實際進行探究的時候,學生需要根據實際情況不斷地對實驗方案進行調整,教師也需要加大對于學生探究過程中思路變化的重視以及關注度,認真發現并收集學生在探究過程中所出現的創新思維,使學生對于知識的掌握以及理解更加全面[3]。在教學中,教師在組織學生學習生物知識的時候,首先要做的就是能夠針對本節課的教學主題提出關鍵的探究問題,引導學生自主進行實驗方案的設計,并對相關的探究問題進行驗證。教師要適時指導學生抓住實驗過程中的關鍵部分,促使學生發散思維。在這一過程中,教師同樣也需要積極對學生的一些新穎的想法進行收集,帶領學生不斷地優化實驗流程。學生進行實驗設計的過程,本質上也是他們思維能力的展示過程,教師要能夠強化對學生的指導,以便學生對設計的實驗步驟進行不斷的完善。同時,教師也要指導學生關注實驗過程中需要注意的一系列問題,進而達到對學生的探究性思維能力進行培養以及強化的教學目的。比如在揭示生物實驗探究中關鍵知識點的過程中,教師就可以引導各個實驗學習小組展開互動討論?;ハ嘟涣鲗嶒灧桨傅脑O計意圖和靈感的過程,能夠使各小組互相采納有價值的實驗方法和建議,然后對本組的生物實驗方案進行科學的優化和改進,使學生的自主探究能力和實驗探究思維亮點實現互通和互補。再或者,在學生開展生物實驗探究活動的過程中,如果遭遇實驗現象不清晰或者學生對實驗條件、變化規律把握不到位等情況時,教師可以適時介入,指導學生嘗試設置實驗對比組,將基礎性實驗探究方案中的某個條件、操作方法或是實驗器材進行變換,鼓勵學生觀察、對比兩個實驗項目結果的異同之處,這樣不但可以更好地幫助學生參透生命變化規律和實驗原理,也能夠培養學生的自主探究能力以及對比實驗意識,從而增強學生參與生物實驗探究學習的質量。再次,在實驗的過程中,教師要能夠帶領學生進行探究性的經驗交流。初中階段的學生受到自身知識儲備以及生活學習環境的影響,社會經驗普遍較少,他們的知識面也普遍不夠廣泛,因此在實際進行實驗探究的過程中難免會遇到一些困難。對此,教師在帶領學生進行實驗探究的過程中,需要有針對性地引導學生進行合作交流,以促進學生探究能力的提升。學生在正式進行實驗探究之前,首先要針對問題提出一個假設,這是對實驗現象進行的預測,以此為基礎尋找研究的思路和方向。而在探究的過程中,學生也需要針對出現的問題以及實驗結果與生物結論之間的差異性進行討論交流,并對自己的操作過程進行反思,明確自身在實驗過程中存在的偏差,并有針對性地對實驗方案進行調整及改進。在進行實驗探究的過程中,雖然很多學生都會在不自覺中走入誤區,但是我們要認識到,在探究中不斷糾偏的過程本質上也是學生探究能力發展的過程,其對于學生生物學習質量的提升同樣有著十分重要的現實意義。

(三)實驗后培養學生探究能力的策略

要想更好地培養學生的探究能力,一方面教師要引導學生享受實驗探究的過程,另一方面也要引導學生善于發現自身在探究過程中存在的問題,因此,實驗后的總結階段對于學生探究能力的形成也有著十分重要的現實意義。教師要能夠建立完善的實驗評價機制,在結束探究性實驗活動之后,對學生整體的實驗流程進行評價,對學生的實驗效果進行衡量。在實驗評價的環節,要培養學生善于傾聽的良好習慣,對于班級中其他學生的不同觀點要能夠給予足夠的尊重,要能夠對于事物給出客觀以及公正的評價。除此之外,學生在課堂上進行交流以及合作的過程中,教師也需要重視培養學生的人際交往能力以及團隊合作能力。在教學中,教師所建立的實驗評價機制要確保班級中的每一位學生都能夠主動參與進來。實驗活動結束之后,教師可以先安排小組長在班級內針對本組的實驗完成情況進行匯報,班級中的其他學生負責評價,在這一基礎上,教師負責對學生的實驗情況以及評價情況進行整體總結,對學生的實驗完成情況進行合理監測。從初中生物的教學情況來看,雖然很多教師都加大了對于實驗教學的重視程度,但是,多數教師都將主要精力放在了實驗前的準備以及實驗的過程方面,而忽視了對于學生實驗之后的評價工作,導致實驗教學的效果提升困難,學生的探究能力難以得到很好的發展。因此,在實際教學過程中,教師需要加大對于這一環節的重視程度,通過評價,使學生能夠發現自身在探究過程中存在的偏差,并有針對性地加以改進,為學生自主探究能力的整體提升打下堅實的基礎。通過評價模式創新培養學生自主探究能力的路徑主要有兩條。第一,組間互評。不同小組開展生物實驗探究活動所依托的實驗方案內容存在一些差別,所以每個小組的探究收獲也不盡相同。教師在生物實驗探究活動結束后,應該組織各小組學生互動展示實驗探索成果和收獲,進行組間交流反饋和評價,使各小組學生能夠了解其他小組生物實驗方案設計的亮點和優勢,明確本組實驗方案中的薄弱部分,從而促進學生生物素養以及自主探究能力的高效發展和完善。第二,個人自評。除了以組為單位創新生物實驗探究教學的評價模式以外,開展學生自評也是增強學生自主探究能力的絕佳措施。如,教師可以鼓勵學生與在實驗探究活動中有優異表現的伙伴進行廣泛溝通,將對方的探究思維優勢以及合理建議納為己用,同時審視和反思自身在實驗探究思維、動手操作等方面的不到位之處,對自己的實驗探究能力和活動表現做出客觀的評價,并分析、明確在下一次生物實驗探究學習活動中,應該從哪里入手改進、以怎樣的方式完善等。這些都有利于培養學生的自我反思意識和自我完善能力,以生物實驗探究教學的評價環節為依托,全面培養學生的反思精神和自主探究能力。

綜上所述,在初中生物教學中,實驗是一項十分重要的教學內容,其不僅對于學生學習質量以及實驗水平的提升具有重要的推動意義,同時對于學生探究能力的發展也有著十分重要的現實價值,教師要能夠引導學生自主進行探索實驗,對實驗方法進行創新,在不斷的總結反思中促進生物教學質量的提升。

作者:賈貴華 單位:甘肅省張掖市第七中學

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