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【摘要】在初中生物課中開展探究性實驗教學,是學生積極領悟科學研究方法、獲取學科知識的一種有效方法??梢酝ㄟ^設計探究性的實驗情境、設計探究性實驗、開展探究性實驗、建立實驗評價機制等四個方面來培養學生的探究能力。
【關鍵詞】初中生物;實驗教學;探究能力
探究性實驗教學就是在教學過程中,教師引導學生觀察和分析各種生物學現象,并由此提出假設、設計相關實驗,開展探究,從而獲得結論。通過這一過程,讓學生了解生物知識的產生過程,掌握知識。
1.創設探究性的實驗情境
探究性實驗,顧名思義就是“探究”,對某一問題、某一主題的探究。因此,探究性實驗教學開展的第一步,就是設計探究性的實驗。這就需要教師創設探究問題的教學情境,在情境中引導學生自主設計主題,選擇實驗材料、設計實驗方案和實驗步驟。在激發學生探究興趣方面,教師可以采用情境激趣法、矛盾激趣法等。情境激趣法,就是用豐富多彩的影片或者活生生的例子,把學生帶入大自然情境中,讓學生探索自然界生物的奧秘。矛盾激趣法,就是設置懸念和矛盾,利用學生對問題答案的好奇心,激發學生的探究興趣。如在教學《光合作用與呼吸作用》時,教師可以采用情趣激趣法教學,即運用多媒體技術,播放綠色植物光合作用的視頻或圖片,在一種自然新奇的環境中,激發學生探究問題的興趣。還可以采用矛盾激趣法,即設置懸念問題:“人靠吃飯養活自己,那么植物靠什么養活自己呢?”通過這一問題,激發學生探究的好奇心和興趣。
2.設計探究性實驗
營造探究性實驗情境之后,為了引導學生在實驗過程中,一步一步地探究知識,教師應引導學生設計探究性實驗。這就需要教師發揮主導作用,引導學生自主制定實驗計劃、設計實驗步驟和實驗方案。設計實驗方案時,可圍繞這些內容展開:第一,實驗研究的是什么現象?第二,在實驗中應采用什么儀器?第三,在實驗中應觀察的現象。第四,在實驗中應記錄什么數據,如何分析這些數據?然后,教師引導學生根據實驗方案,自主探究。如在教學《光合作用與呼吸作用》時,在設置問題情境之后,教師可以向學生提出“植物光合作用的影響”的實驗主題,然后讓學生設計實驗方案。有些學生就提出研究“光強度對草的光合作用的影響”的實驗計劃。有些學生提出研究“綠葉在光合作用下所制作的淀粉”的實驗方案:第一,實驗研究的是綠葉在光合作用下所產生的淀粉;第二,實驗中應采用顯微鏡、放大鏡等儀器;第三,實驗中應觀察綠葉在不同陽光強度下的變化;第四,應該記錄綠葉在早上和下午陽光強度不同時,所蘊含的淀粉發生的變化。實驗猜想與假設就是光合作用需要CO2。實驗方案的提出能有效培養學生發現問題、解決問題的能力。在這個過程中,教師應鼓勵學生暢所欲言,大膽表達自己的觀點,不要用統一的模式去限制學生。
3.開展探究性實驗
探究性實驗的第三步,就是教師指導學生通過實驗,驗證猜想和假設。教師可以讓學生以小組合作學習的方式進行。小組合作學習,4人為一組較合適,同時給每個小組成員布置任務,讓不同成員分別完成不同的任務。如有些成員負責安裝實驗裝置,有些成員負責做實驗記錄,有些成員負責清理實驗器材,有些成員負責總結匯報。分工負責做到了資源共享,提高了實驗效率和學習效率。通過探究實驗,學生驗證了實驗猜想和假設,達到探究性教學的目的。在教學《光合作用與呼吸作用》時,有學生提出了“綠葉在光合作用下所制作的淀粉”的實驗方案。教師在考證了這個實驗方案的可行性之后,以該學生為學習小組的組長,讓他組織三個同學一起完成這個實驗。在實驗過程中,小組成員經過動手探究,總結出:經一晝夜黑暗饑餓處理后,天竺葵放置在向陽處照光,滴加碘化鉀溶液后,早6時摘取的葉片呈淡黃褐色,無淀粉反應;午前10時和午后2時摘取的葉片呈暗紫色,并且午后2時摘取的葉片顏色較深;午后6時摘取的葉片顏色最深,呈深紫色。之后,學生分別取玻璃缸中盛有的NaOH溶液,以及玻璃缸中盛有清水,放在黑暗處一晝夜。這兩種溶液裝置的特點是密封、能透光,把兩個溶液裝置一起放到陽光下,里面分別放入植物葉片。幾個小時后,檢驗盛有NaOH溶液玻璃瓶中植物的葉片沒有新淀粉生成,而盛有水的玻璃瓶有淀粉生成,兩組對比能夠發現光合作用需要CO2。通過實驗,學生得出光合作用需要CO2的結論。這樣,通過實驗、觀察與數據分析,讓學生獲得了理性認識,加深學生了對所學知識的記憶,對光合作用認識達到一個新的高度。
4.建立實驗評價機制
探究性實驗結束之后,需要對實驗進行評價,以評定或衡量實驗教學效果。通過實驗評價,讓學生學會傾聽,懂得尊重他人的觀點,公正、客觀地評價事物。同時,也可以在合作與交流的過程中,培養學生的團隊合作精神和人際交往能力。如在《光合作用與呼吸作用》的教學過程中,教師可以建立學生共同參與的實驗評價機制。先由小組長向班上學生匯報本組實驗完成情況,然后其他學生進行評價,教師在此基礎上進行總評,有效監測學生實驗的完成情況.
作者:張桂秀 單位:賀州市沙田鎮第一初級中學