在初中生物教学中通过科学探究活动实现概念学习

张冬蕊

【摘 要】本文讲述了以增加、简化、完善、延伸教材有关实验内容为方法，促进学生对概念、原理的领会和运用，提高学生生物学学习的能力。

【关键词】科学探究 概念 物生 实验

义务教育生物学课程标准（2011版）强调要注重对生物学概念和原理的理解。重视科学探究，并不意味着否认知识的价值。知识、技能和方法都是形成科学探究能力不可或缺的基础。有关研究表明，教学内容与基本概念和基本原理的相关性越强，其时效越长，迁移的可能性越大，对学生的发展价值越高。

一、增加演示实验，促进学生对抽象原理的理解

在教学过程中，一些教学内容不易理解，但教材说明较为简单，教师可以科学设计、增加演示实验，创造探究活动，既促进了学生对抽象概念、原理的理解，又锻炼、培养了学生的科学思维能力。

在人教版七年级上册第二章第一节中，学生在阅读时会提出疑问。教师就地取材，收集最常见的呈正六面体的粉笔盒，发给学生分组讨论。粉笔盒的数量代表细胞的大小，设一个粉笔盒每个侧面的表面积为S，总体积为V，由学生推理出1个2个、3个至多个盒子的相应数据并填写下表：

由此可见，细胞越大，满足单位体积的表面积越小，也就意味着相同时间内吸收的物质由于细胞的增大逐渐满足不了细胞的需要，因而细胞需要进一步分裂变小。

在人教版七年级下册第三章第二节《发生在肺内的气体交换》一节中，教材提到“胸廓的扩张和收缩，是肋骨间的肌肉收缩和舒张的结果”。对于这一过程，学生较难想象和理解。教师可设计如下实验，由学生亲自动手操作进行探究。用硬纸板剪出平行四边形的四条边，并用图钉两两连接，平行四边形的两条对应长边用橡皮筋倾斜连起。橡皮筋收缩，带动两条长边移动，平行四边形转换成长方形，由学生分析可得出这四条边围成的表面积增加；橡皮筋舒张，带动两条长边移动，长方形变成平行四边形，由学生分析可得出这四条边围成的表面积减少。若两条对应长边代表肋骨，橡皮筋代表肋间肌，面积的变化代表胸廓体积的变化，则以上学生的疑问就迎刃而解了。教师启发学生建构实物模型和数学模型，将抽象的问题具体化，便于学生理解。

二、简化实验过程，方便学生对概念的习得

教材中一些实验的用具比较复杂，七年级学生使用和理解起来不太容易。教师简化实验环节，排除无关干扰，便于学生在较简单的情境下掌握科学概念和原理。如“金鱼藻在光下产生氧气”的实验，放在倒置漏斗上的试管在从水中取出时容易进入空气，学生在使用时不好控制。可将试管换成玻璃管，在朝外的一侧用胶塞堵住，并用凡士林密封好接触部位，放在倒置漏斗上。当检测氧气的产生时，将胶塞直接拔出，快要熄灭的卫生香直接放入玻璃管中即可检测。在《萌发的种子释放二氧化碳》的演示实验中，教材中的实验装置较为复杂，学生不易理解，可将玻璃瓶中的萌发种子放置较长的时间，待检测时向玻璃瓶中迅速倒入适量的石灰水，盖紧瓶塞，迅速震荡，石灰水会出现变浑浊的现象。同时可做煮熟的种子放入石灰水的对照实验，进一步说明种子在萌发时会产生二氧化碳。

三、补充探究实验，完善核心概念框架

在讲解有关《光合作用》的内容时，学生通过教材已经知道光合作用需要二氧化碳作原料，淀粉（有机物）和氧气是产物，条件是光照，但教材没有交代原料水、场所叶绿体这些是如何通过实验探究得到的。学生在建构光合作用的概念时，直接将这样的知识交代给学生，不利于学生理解概念的形成，无法构建概念框架，学生在新情境下迁移知识的能力就会下降。教师在给出光合作用的完整概念前，可以补充提问，“取天竺葵植株，切断其中一片叶的主叶脉来探究光合作用需要水”“取银边天竺葵植株来探究光合作用的场所是叶绿体”。

四、延伸教材实验，考察概念的运用

在考查学生对核心概念的理解时需要注意，理解表现在两方面：一个是概念之间的关联；一个是新的情境下对概念的应用。

教师应该注重挖掘教材实验，延伸出新的内容，考查学生对概念的理解。如，在七年级上册第一节技能训练《金鱼藻和光源的距离远近与其产生的气泡数目》中，教师可以提问学生：“光源不变，改变光源的距离，可以影响植物的光合作用，在本实验条件下还有没有其他的方法可以影响气泡的产生呢？”学生通过思考可以回答出：“光源距离不变，改变光源的明亮度，也可以影响植物的光合作用。”由此可以考查学生对于光照强度与光合作用强度关系的理解以及实验设计中单一变量原则的运用。在学习《绿色植物的呼吸作用》有关实验时，可以设置思考问题：“如果不采用萌发的种子而改用绿色植物做实验材料，应如何设计实验？”以此考查学生对于光合作用与呼吸作用发生条件的理解，在变化了实验材料后，学生应考虑到绿色植物在进行呼吸作用实验时应该避光处理。

通过上述方法的灵活运用，使初中生在科学探究的过程中能比较容易地领悟科学概念、原理，构建概念框架，提高了学生的思维能力和对生物学学习的兴趣。

【参考文献】

[1]人民教育出版社课程教材研究所生物课程教材研究开发中心. 2012.义务教育教科书生物学七年级上册教师教学用书.北京：人民教育出版社.

[2]教育部基础教育课程教材专家工作委员会组织编写.2012.义务教育生物学课程标准解读：2011年版.北京：北京师范大学出版社.endprint