初中生物探究性实验教学的优化策略

【摘 要】新课程理念倡导进行生物探究实验教学，强调学生探究新知的经历和获得新知的体验。教师要优化实验教学策略，通过优化实验程序、优化实验设置情境，优化设计实验方案，引导学生对实验问题的解答，使学生掌握科学探究的基本过程，引导学生主动探究，培养学生的思维能力和动手能力，提高学生学习生物的主动性和积极性。

【关键词】探究实验；自主思维；优化

新课程理念指出：要重视学生的体验、感悟和亲身经历，重视实验探究式的学习。教师要结合学生的心理、生理特点，创造条件，不拘泥于课本，优化实验教学程序及过程，打破“目标-步骤-操作-结论”的模式，采用“问题-假设-探究-结论”的新模式，真正教会学生自主思维，让学生参与设计、亲自动手，使学生在动手的过程中更加深刻地理解和巩固所学知识。教师要善于创设和提供易于探究的情境和途径，提出有思考性的问题，调动学生思维，吸引学生积极地投入到探索活动中来，从而提高教学效率。

1 优化实验程序，有效组织探究活动

初中阶段生物教材共安排有学生探究活动及实验一百多个，而整个初中生物课时数最多160节课，如此多的实验内容，教师必须要有所取舍、优化，对于选做的实验，教师可根据难易程度、季节特点及实验用时长短，进行统筹安排，按时间和教学进度（简易的活动可跨教学进度在课外进行），制成表格，不使某些探究活动错过最佳时间。如“探究影响鼠妇分布的环境因素、设计校园绿化方案、饲养家蚕、制作生态瓶、制作酸奶（甜酒、泡菜）”等实验均可在教师指导下，學生自主设计实验方案进行实验探究，让学生在课余时间完成。这样不但可以节省大量的课堂时间，而且培养了学生自主思维和动手的能力，调动了学生学习的积极性。

2 优化探究模式，培养自主思维能力

教师要在课堂上给学生提供一些理论联系实际的生动材料，创设实验教学的活动情境，按照新课程提倡的探究模式“问题—假设—探究—结论”的实验环节要求，逐步完成探究活动，教师要通过组织和引导，充分发挥学生学习的主动性，让学生自己动手、动口、动脑去分析和解决问题，让学生体验、感悟和亲身经历，培养其自主思维的能力。教师要从简单的探究实验入手，充分利用每一次的实验机会，用情境材料引导学生自主提出问题、作出假设，用对照试验引导学生发现、选择变量，自主设计简单的实验，利用实验现象引导学生处理资料分析结果，逐步引导教会学生自主分析思考解决问题。

2.1 创设问题情境，引导学生自主提问

生物学是自然的科学，自然界中的各种因素都可以成为生物学情境设置对象，不同的生命活动都可以用来做生物学探究活动的素材。作为教师要善于从不同的情境中选择最适合学生实践的素材，让学生体验生活、感受困惑、从而提出问题。例如在“探究种子萌发的内、外条件”实验中，我先给学生描述了2个探究情境，第一个：《手捧空花盆的孩子》的故事，第二个：“冬天农闲、春天播种”，学生产生了疑惑，“为什么有的种子不萌发？”，“为什么春天才能播种”，他们马上联想到这应该与种子有关，并且与种子的环境有关，从而自主地提出了需要探究的问题，并作出假设。

2.2 掌握探究基本方法，自主设计对照实验

实验设计和实施的基本准则之一是对照。能否设计对照试验，并在此基础上进行结论分析，是衡量学生探究能力的一个重要标志。学生自主设计对照实验比学生照本宣科做实验更重要。在教学中，首先要教会学生按照探究实验的基本步骤探究问题，掌握探究的基本方法，其次让学生学会寻找变量，变量通常藏在问题中，影响要探究的内容的因素就是变量，一个实验的变量有且只有一个。第三将实验按由易到难的顺序，重新编排实验顺序，让学生逐步熟练应用探究手段，逐步培养学生自主设计对照实验的能力，养成其自主思维的习惯。例如在“种子萌发的条件”教学中，我让每组学生选择一个因子作为变量（如水、温度或空气），指导学生控制变量的技巧后，每组发若干同样的玉米种子及烧杯，贴上标签，让学生自主讨论设计实验对照方案，开放实验室，让学生自主实践。2周后（给学生失败后更正实验方案留出时间）汇报和交流自己的实验成果和不足点，在活动过程中，学生产生了高度的兴趣和积极性，课余时间也在交流讨论，修正实验方案。

3 引入DI竞赛，优化实验设计方案

头脑创新思维竞赛（DI），DI是英文DESTINATION IMAGINATION的缩写，意思是“目的地想象”，是一项国际性的培养青少年创造力的活动。通过分组竞赛的方式指导学生对教材中的实验项目进行再创作。如设计低成本的实验、设计模拟性实验、引入多媒体技术进行虚拟实验。如在“模拟自然选择”活动中，课本中采用的是模拟“豆豆鸟”捕食活动，我在活动后，给学生提出问题，参照课本，自主设计“模拟探究动物保护色的形成”的活动，并进行评比。学生们立刻兴趣高涨，纷纷自主设计，有一组同学设计的方案是：取一白色大纸板，上面放置若干数量相同、颜色不同的小纸片，有白色，红色，黄色等，让每个同学用1秒时间在纸板上轮流取纸片，2分钟后统计白纸板上剩余纸片的数量。学生的主观能动性得到极大的提高。

教师在实验教学中，要大胆发挥学生的主观能动性和创造力，让他们学会自己提出问题，自主优化原有的实验方案，如“自主设计一个研究运动和呼吸频率的方案”，“自制酸奶、米酒、泡菜品餐会”等，让学生自行思考，发挥想象力，设计整个实验。让学生尝试失败的挫折或成功的喜悦，才能更切实提升学生的创新能力和自主思维能力。

4 优化情境探究问题，引导学生自主学习

在实验教学过程中，教师可以通过巧妙设计实验问题，引导学生在解决问题的深厚兴趣中掌握科学探究的基本方法。教师在探究问题上不能追求“高大全”，问题的设置最好结合情境，设置一系列学生看得见，摸得着的问题，把大问题化小，逐步用问题引导学生完成实验探究过程。例如在“探究鼠妇的生活环境”教学中，我设置了如下的情境问题：①这个实验要解决什么问题？②你做出了什么样的假设？③这个假设是根据什么做出的或者说在作假设前你都做了哪些工作？④实验中人为控制的条件是什么？⑤一次实验要控制几个变量？你选了哪个变量做实验？⑥说说你是如何设计的对照实验？

教师在实验情境探究提问中，首先要把握问题一定是从实验中提出的，以实验情境引出问题，再由这些问题引导学生思考，进而得出正确的结论。其次，教师提出问题时还应考虑问题的梯度和难度，由易到难，可以让不同层次的学生都能进行探究，学生解决后对其有很好的激励作用，同时还能逐步培养学生建立相关的思维模型。

教育家布鲁纳曾指出，“教学不应该奉送真理，而应该叫人发现真理”。 教师在学生实验中应该大胆尝试，在实验教学中不要限制学生的创造力，多给学生探索与发现的机会。通过优化探究性实验教学，使学生由旁观者变为承担者，由被动接受者变为主动探究者，有助于学生去主动探究自主学习。并在实施探究过程中，鼓励学生自主构思自主设计，培养他们的观察、自主思维及创新能力。

参考文献：

[1]钟启泉.课程与教学概论[M].上海：华东师范大学出版社，2001.

[2]刘恩山，汪忠.生物课程标准（实验）解读[M].南京：江苏教育出版社，2004：2～63.

[3]叶佩珉等.《生物学实验论》.广西教育出版社，2001年4月

作者简介：

姚建锋（1971～），男，福建光泽县人，本科，中学生物教学专业。